基本磁盘与动态磁盘 RAID 磁盘冗余阵列区分

一、什么叫 RAID

RAID 的英文全称为 Redundant Array of IndependentDisks

中文名称是独立磁盘冗余阵列

RAID 技术的初衷主要是为了大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。

在系统中，RAID 被看作是一个逻辑分区，但是它是由多个硬盘组成的（最少两块）。它通过在多个硬盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput），而且在很多 RAID 模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了 RAID 系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性，这也是 Redundant 一词的由来。

二、常见的磁盘冗余级别

• RAID0

• RAID1

• RAID5

• RAID10

• RAID01

• RAID50

三、含义

RAID0

• RAID0 以带区形式在两个或多个物理磁盘上存储数据，数据被交替、平均地分配给这些磁盘。并行读写，在所有的级别中，RAID 0 的速度是最快的，但不具有冗余功能。

  
  
  

• 10110001

  
  
  

RAID1

• RAID 1 是将相同数据同时复制到两组物理磁盘中。如果其中的一个出现故障，系统能够继续使用尚未损坏的磁盘，可靠性最高，但是其磁盘的利用率却只有 50%，是所有 RAID 级别中磁盘利用率最低的一个级别。

  
  
  

• 10110001

  
  
  

RAID5

• RAID5 是向阵列中的磁盘写数据，将数据段的奇偶校验数据交互存放于各个硬盘上。任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。RAID 5 一个阵列中至少需要三个物理驱动器，硬盘的利用率为 n-1/n。性价比最高。

  
  
  

• 奇偶校验(Parity Check)是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位，用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验，则当接收端收到这组代码时，校验“1”的个数是否为奇数，从而确定传输代码的正确性。

  
  
  

• RAID5 中的奇偶校验

  
  
  

RAID10

• RAID 10 是 RAID 1 和 RAID 0 的结合，在所有 RAID 等级中，性能、保护功能及容量都是最佳的。多数情况下，RAID 10 能够承受多个磁盘出现故障的情况，因此系统可用性更高，但在结合 RAID 1 和 RAID 0 优势的同时，RAID 10 也存在和 RAID 1 同样的冗余特性，磁盘利用率过低。

• 它适用于安全性要求高、高负载的应用场景，存储系统高端应用的默认配置一般都采用 RAID 10 模式。

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RAID01

• RAID01 与 RAID10 相似，都是 RAID0 和 RAID1 的结合。不同的是 RAID01 是先有 RAID0，后有 RAID1。两者都提供了 RAID1 一样的数据安全保障，也提供了 RAID0 近似的存储性能

  
  
  

• RAID10 与 RAID01

  
  
  

RAID50

• RAID 50 是 RAID 5 和 RAID 0 的结合，继承了 RAID 5 的高磁盘利用率和 RAID 0 高速的优点，RAID 50 具备更高的容错能力，因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障，而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于 RAID5 子磁盘组上，故重建速度有很大提高。RAID 50 具有的优势是更高的容错能力和更快的数据读取与写入速率。

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四、常见卷组

简单卷

• 简单卷是在单独的动态磁盘中的一个卷，它与基本磁盘的分区较相似。但是它没有空间的限制以及数量的限制。当简单卷的空间不够用时，您也可以通过扩展卷来扩充其空间，而这丝毫不会影响其中的数据。

跨区卷

• 一个跨区卷是一个包含多块磁盘上的空间的卷（最多 32 块），向跨区卷中存储数据信息的顺序是存满第一块磁盘再逐渐向后面的磁盘中存储。通过创建跨区卷，我们可以将多块物理磁盘中的空余空间分配成同一个卷，利用了资源。但是，跨区卷并不能提高性能或容错。

带区卷（RAID0）

• 带区卷是由两块或两块以上硬盘所组成，是每块硬盘所贡献的空大小必须相同，是一种动态卷，必须创建在动态磁盘上。带区卷使用 RAID-0，从而可以在多个磁盘上分布数据。带区卷不能被扩展或镜像，并且不提供容错。如果包含带区卷的其中一个磁盘出现故障，则整个卷无法工作。

镜像卷（RAID1）

• 镜像卷为一个带有一份完全相同的副本的简单卷，它需要两块磁盘，一块存储运作中的数据，一块存储完全一样的那份副本，当一块磁盘失败时，另一块磁盘可以立即使用，避免了数据丢失。镜像卷提供了容错性，但是它不提供性能的优化。

RAID-5 卷

• 所谓 RAID5 卷就是含有奇偶校验值的带区卷，Windows Server 2016 为卷集中的每个一磁盘添加一个奇偶校验值，这样在确保了带区卷优越的性能同时，还提供了容错性。RAID5 卷至少包含 3 块磁盘，最多 32 块，阵列中任意一块磁盘失败时，都可以由另两块磁盘中的信息做运算，并将失败的磁盘中的数据恢复。