RAID2：帶海明碼校驗(yàn)

 

從概念上講，RAID 2 同RAID 3類似，兩者都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上， 條塊單位為位或字 節(jié)。然而RAID 2 使用一定的編碼技術(shù)來(lái)提供錯(cuò)誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個(gè)磁盤存放檢查及恢復(fù)信息，使得RAID 2技術(shù)實(shí)施更復(fù)雜。因此，在商業(yè)環(huán)境中很少使用。上圖右邊的各個(gè)磁盤上是數(shù)據(jù)的各個(gè)位，由一個(gè)數(shù)據(jù)不同的位運(yùn)算得到的海明校驗(yàn)碼可以保存另一組磁盤上，具體情況請(qǐng)見下圖。由于海明碼的特點(diǎn)，它可以在數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤的情況下將錯(cuò)誤校正，以保證輸出的正確。它的數(shù)據(jù)傳送速率相當(dāng)高，如果希望達(dá)到比較理想的速度，那最好提高保存校驗(yàn)碼ECC碼的硬盤，對(duì)于控制器的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它又比RAID3，4或5要簡(jiǎn)單。沒有免費(fèi)的午餐，這里也一樣，要利用海明碼，必須要付出數(shù)據(jù)冗余的代價(jià)。輸出數(shù)據(jù)的速率與驅(qū)動(dòng)器組中速度最慢的相等。

 

 

RAID3：帶奇偶校驗(yàn)碼的并行傳送

 

RAID3這種校驗(yàn)碼與RAID2不同，只能查錯(cuò)不能糾錯(cuò)。它訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)一次處理一個(gè)帶區(qū)，這樣可以提高讀取和寫入速度,它像RAID 0一樣以并行的方式來(lái)存放數(shù)據(jù)，但速度沒有RAID 0快。校驗(yàn)碼在寫入數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生并保存在另一個(gè)磁盤上。需要實(shí)現(xiàn)時(shí)用戶必須要有三個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)器，寫入速率與讀出速率都很高，因?yàn)樾ｒ?yàn)位比較少，因此計(jì)算時(shí)間相對(duì)而言比較少。用軟件實(shí)現(xiàn)RAID控制將是十分困難的，控制器的實(shí)現(xiàn)也不是很容易。它主要用于圖形（包括動(dòng)畫）等要求吞吐率比較高的場(chǎng)合。不同于RAID 2，RAID 3使用單塊磁盤存放奇偶校驗(yàn)信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)。如果奇偶盤失效，則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID 3對(duì)于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率，但對(duì)于隨機(jī)數(shù)據(jù)，奇偶盤會(huì)成為寫操作的瓶頸。利用單獨(dú)的校驗(yàn)盤來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)雖然沒有鏡像的安全性高，但是硬盤利用率得到了很大的提高，為（n-1）/n。

 

 

RAID4：帶奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)

 

RAID4和RAID3很像，不同的是，它對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)是按數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的，也就是按磁盤進(jìn)行的，每次是一個(gè)盤。在圖上可以這么看，RAID3是一次一橫條，而RAID4一次一豎條。它的特點(diǎn)和RAID3也挺像，不過(guò)在失敗恢復(fù)時(shí)，它的難度可要比RAID3大得多了，控制器的設(shè)計(jì)難度也要大許多，而且訪問(wèn)數(shù)據(jù)的效率不怎么好。

 

 

RAID6：兩種存儲(chǔ)的奇偶校驗(yàn)碼的磁盤結(jié)構(gòu)

 

名字很長(zhǎng)，但是如果看到圖，大家立刻會(huì)明白是為什么，請(qǐng)注意p0代表第0帶區(qū)的奇偶校驗(yàn)值，而pA代表數(shù)據(jù)塊A的奇偶校驗(yàn)值。它是對(duì)RAID5的擴(kuò)展，主要是用于要求數(shù)據(jù)絕對(duì)不能出錯(cuò)的場(chǎng)合。當(dāng)然了，由于引入了第二種奇偶校驗(yàn)值，所以需要N+2個(gè)磁盤，同時(shí)對(duì)控制器的設(shè)計(jì)變得十分復(fù)雜，寫入速度也不好，用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)值和驗(yàn)證數(shù)據(jù)正確性所花費(fèi)的時(shí)間比較多，造成了不必須的負(fù)載。我想除了軍隊(duì)沒有人用得起這種東西。

 

 

RAID7：優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)

 

RAID7所有的I/O傳送均是同步進(jìn)行的，可以分別控制，這樣提高了系統(tǒng)的并行性，提高系統(tǒng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的速度；每個(gè)磁盤都帶有高速緩沖存儲(chǔ)器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以使用任何實(shí)時(shí)操作芯片，達(dá)到不同實(shí)時(shí)系統(tǒng)的需要。允許使用SNMP協(xié)議進(jìn)行管理和監(jiān)視，可以對(duì)校驗(yàn)區(qū)指定獨(dú)立的傳送信道以提高效率。可以連接多臺(tái)主機(jī)，因?yàn)榧尤敫咚倬彌_存儲(chǔ)器，當(dāng)多用戶訪問(wèn)系統(tǒng)時(shí)，訪問(wèn)時(shí)間幾乎接近于0。由于采用并行結(jié)構(gòu)，因此數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率大大提高。需要注意的是它引入了一個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)器，這有利有弊，因?yàn)橐坏┫到y(tǒng)斷電，在高速緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)就會(huì)全部丟失，因此需要和UPS一起工作。當(dāng)然了，這么快的東西，價(jià)格也非常昂貴。

 

 

RAID 50：被稱為分布奇偶位陣列條帶

 

同RAID 10相仿的，它具有RAID 5和RAID 0的共同特性。它由兩組RAID 5磁盤組成（每組最少3個(gè)），每一組都使用了分布式奇偶位，而兩組硬盤再組建成RAID 0，實(shí)驗(yàn)跨磁盤抽取數(shù)據(jù)。RAID 50提供可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和優(yōu)秀的整體性能，并支持更大的卷尺寸。即使兩個(gè)物理磁盤發(fā)生故障（每個(gè)陣列中一個(gè)），數(shù)據(jù)也可以順利恢復(fù)過(guò)來(lái)。

 

RAID 50最少需要6個(gè)驅(qū)動(dòng)器，它最適合需要高可靠性存儲(chǔ)、高讀取速度、高數(shù)據(jù)傳輸性能的應(yīng)用。這些應(yīng)用包括事務(wù)處理和有許多用戶存取小文件的辦公應(yīng)用程序。

 

 

RAID 53：稱為高效數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)

 

結(jié)構(gòu)的實(shí)施同Level 0數(shù)據(jù)條陣列，其中，每一段都是一個(gè)RAID 3陣列。它的冗余與容錯(cuò)能力同RAID 3。這對(duì)需要具有高數(shù)據(jù)傳輸率的RAID 3配置的系統(tǒng)有益，但是它價(jià)格昂貴、效率偏低。

 

 

RAID 1.5：一個(gè)新生的磁盤陣列方式

 

它具有RAID 0+1的特性，而不同的是，它的實(shí)現(xiàn)只需要2個(gè)硬盤。從表面上來(lái)看，組建RAID 1.5后的磁盤，兩個(gè)都具有相同的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，RAID 1.5也是一種不能完全利用磁盤空間的磁盤陣列模式，因此，兩個(gè)80GB的硬盤在組建RAID 1.5后，和RAID 1是一樣的，即只有80GB的實(shí)際使用空間，另外80GB是它的備份數(shù)據(jù)。如果把兩個(gè)硬盤分開，分別把他們運(yùn)行在原系統(tǒng)，也是暢通無(wú)阻的。但通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)如果兩個(gè)硬盤在分開運(yùn)行后，其數(shù)據(jù)的輕微改變都會(huì)引起再次重組后的磁盤陣列，沒法實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)恢復(fù)，而是以數(shù)據(jù)較少的磁盤為準(zhǔn)。

 

 

JBOD

 

嚴(yán)格的說(shuō)，JBOD并不屬于RAID的范疇，只是將多個(gè)磁盤空間合并成一個(gè)大的邏輯磁盤,不具有錯(cuò)誤冗余機(jī)制。資料的存放機(jī)制是由第一顆磁盤開始依序往后存放，即操作系統(tǒng)看到的是一個(gè)大磁盤(由許多小磁盤組成)。但如果磁盤損毀，則該顆硬盤上的所有資料將無(wú)法救回。若第一顆硬盤損壞，通常無(wú)法作救援(因大部分檔案系統(tǒng)將檔案表存在磁盤前端，即第一顆)，失去檔案表即失去一切資料。

 

如果兩塊硬盤：160G+120G=280G