RAID技术基础知识 ppt课件
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RAID技术-PPT
延展（striping） 延展（striping）技术
striping技术通过把数据分布到磁盘阵列的所有驱动器上以提高性能——而延展技术 的主要原理是并行处理。 Striping 写——是将一个完整的数据文件分成若干块依次同时写入不同的硬盘，即增 加了可靠性又充分利用了各个硬盘的读写能力将速度发挥到最大。 Striping 读——单块硬盘上有个非常大的文件，读时只能从头到尾的读取。而 striping技术在读取的时候是从多个硬盘里同时读取。 striping 硬盘越多，性能提高越明显。
RAID 0
技术：RAID-0只用到Data Striping，就是把数据分散成以 sector为单位写入磁盘內。 ： 数据分散成以 sector为单 为单位 磁盘內 ，就是把数据 优点：由于阵列中的硬盘在同 一时间共同分担每笔数据的写入及读 取操作， 所以 ： 于阵列中的硬 在同一时间共同分担 笔数据的 入及读 列中的硬盘 一时间共同分 所以RAID-0执行效率远超过一个硬 盘或其它RAID形式。 。 缺点：RAID-0沒有容错功能(Fault-Tolerance)，也就是说当阵列中的任一个硬盘故障，整个阵列也因数据的不 ： 说当阵列中的任一 故障， 个阵列也因数据的不 列也因数据 ，也就是说当阵列中的任一个 完整而造成资 完整而造成资料损毀。 应用：以 RAID-0 的执行效率來看较适用于顺序且大数据量的连续存储环境，并对安全性要求低的环境。 ： RAID行效率來看较适 于顺序且大数据量的连续存储环境，并对安全性要求低的环境。 较适用 容量: RAID-0 磁盘阵列有效之数据容量为 N x 单块硬盘容量 ( N：硬盘数 ) RAID盘阵列有效之数据容量 列有效之数据容量为 单块硬盘容量
RAID 3
Logical Drives
Raid知识讲解
RAID知识讲解目录一、Raid介绍。
(3)1、什么是Raid？ (3)2、Raid级别介绍。
(3)3、Raid级别的优、缺点比较（图解）： (3)4、7级RAID的简单定义（图解）： (4)5、冗余介绍。
(4)二、Raid技术分类。
(4)1、软RAID技术： (4)2、硬RAID技术： (4)3、Raid和LVM的区别。
(5)3.1、什么是LVM？ (5)3.2、Raid和LVM的区别： (5)4、我们为什么需要Raid? (5)三、常见RAID级别细节说明。
(6)1、RAID 0级别详解RAID 0描述 (6)1.1、RAID 0又称为Stripe（条带化）或Striping（条带模式），它在所有RAID级别中具有 (6)1.2、Raid 0图1:3 块盘形成Raid 0的结构图： (7)1.3、Raid 0图2:4 块盘形成Raid 0的结构图： (7)1.4、生产应用场景： (8)1.5、RAID 0综合情况图表说明： (8)2、RAID 1 级别详解。
(8)2.1、RAID1描述。
(8)2.2、RAID 1 2块盘的示意图： (9)2.3、RAID 1 8块盘结构图： (9)2.4、RAID 1 综合情况图表说明： (10)3、RAID 5 级别详解。
(11)3.1、RAID5描述 (11)3.2、RAID 5 3块盘形成的结构图： (12)3.3、RAID 5 5块盘形成的结构图： (12)3.4、RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。
(12)3.5、RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
(13)3.6、RAID 5综合情况图表说明： (13)4、RAID 10 级别详解。
(13)4.1、RAID 0+1，RAID 1+0，称为RAID10？ (13)4.2、RAID 10和RAID 01的区别： (14)4.3、我们都以四块硬盘做RIAD来细说他们的区别： (14)5、RAID 10 和RAID 01 。
储存(磁盘阵列柜)基础知识培训.pptx
IBM公共技术支持中心 IBM technical support center for public
储存(磁盘阵列柜)基础知识培训
磁盘阵列柜概述
▪ 磁盘阵列简称RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)，有 “价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作 磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列 主要针对硬盘，在容量及速度上，无法跟上CPU及内存的发展，提 出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速 度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所 产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时 ，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上 。 磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念，在数组中任 一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将故障硬盘内的 数据，经计算后重新置入新硬盘中。而磁盘阵列柜就是装配了众多 硬盘的外置的RAID 。
7
DAS：直接附加存储
▪ 的DAS(Driect Attached Storage—直接附件存储）是指将存储设备 通过SAS线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
8
DAS：直接附加存储
▪ 存储直接连接到一台服务器上 • SCSI, SAS, iSCSI, FC • 块级别 I/O
▪ 内部磁盘 • 具备/不具备RAID保护
▪ 外部磁盘 • 存储系统 • 基于控制器的RAID引擎
9
内部 DAS
Application Server
Motherboard
Application Server
Motherboard SW
Application Server
储存(磁盘阵列柜)基础知识培训
磁盘阵列柜概述
▪ 磁盘阵列简称RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)，有 “价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来作 磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列 主要针对硬盘，在容量及速度上，无法跟上CPU及内存的发展，提 出改善方法。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速 度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所 产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时 ，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上 。 磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念，在数组中任 一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将故障硬盘内的 数据，经计算后重新置入新硬盘中。而磁盘阵列柜就是装配了众多 硬盘的外置的RAID 。
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DAS：直接附加存储
▪ 的DAS(Driect Attached Storage—直接附件存储）是指将存储设备 通过SAS线缆或光纤通道直接连接到服务器上。
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DAS：直接附加存储
▪ 存储直接连接到一台服务器上 • SCSI, SAS, iSCSI, FC • 块级别 I/O
▪ 内部磁盘 • 具备/不具备RAID保护
▪ 外部磁盘 • 存储系统 • 基于控制器的RAID引擎
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内部 DAS
Application Server
Motherboard
Application Server
Motherboard SW
Application Server
RAID简介与基本原理.pptx
一、什么是磁盘阵列
RAID 简介
RAID是Redundant Arrays of Independent Disks的缩写，意思是“独立冗 余磁盘阵列”，也可以被简称为“磁盘阵列”；
为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费 用；
同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受 损失，并且能适当的提升数据传输速度；
三、故障恢复
当将故障硬盘更换，RAID磁盘阵列就会通过其他正常磁盘中的数据计算出故 障硬盘上原有的数据，并把这些数据写入更换的正常的硬盘中。
四、知识小结
RAID磁盘 阵列
多个磁盘 组成
提供数据 冗余
条带化技 术
提高读写 速度
故障恢复
谢谢
通过其他磁盘进行恢复； 提高了数据安全性与可靠性；
二、提高磁盘阵列容量
未使用RAID
使用RAID
二、提高磁读写速度
使用RAID技术可以使得读取和写入文件的操作在多个磁盘上同时操作，从而 提高了数据的读写速度；
未使用RAID
使用RAID
三、条带化存储
针对大量数据在被写入或被读取的时候，RAID技术会将其分成多个小的数据 块，进行并行处理。这些被划分成的小数据块就被成为条带；
二、磁盘阵列的特点
提高磁盘 提升读写
存储空间
速度
提高数据 可靠性
RAID
提高磁盘 空间利用
率
二、提高数据可靠性
将数据存储在单个磁盘当中； 当磁盘出现故障，则数据完全
丢失； 没有任何数据可靠性可言；
硬盘一旦损坏，数据将全部丢失
二、提高数据可靠性
将数据存储在磁盘阵列中； 当部分磁盘出现故障，则可以
RAID 简介
RAID是Redundant Arrays of Independent Disks的缩写，意思是“独立冗 余磁盘阵列”，也可以被简称为“磁盘阵列”；
为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费 用；
同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受 损失，并且能适当的提升数据传输速度；
三、故障恢复
当将故障硬盘更换，RAID磁盘阵列就会通过其他正常磁盘中的数据计算出故 障硬盘上原有的数据，并把这些数据写入更换的正常的硬盘中。
四、知识小结
RAID磁盘 阵列
多个磁盘 组成
提供数据 冗余
条带化技 术
提高读写 速度
故障恢复
谢谢
通过其他磁盘进行恢复； 提高了数据安全性与可靠性；
二、提高磁盘阵列容量
未使用RAID
使用RAID
二、提高磁读写速度
使用RAID技术可以使得读取和写入文件的操作在多个磁盘上同时操作，从而 提高了数据的读写速度；
未使用RAID
使用RAID
三、条带化存储
针对大量数据在被写入或被读取的时候，RAID技术会将其分成多个小的数据 块，进行并行处理。这些被划分成的小数据块就被成为条带；
二、磁盘阵列的特点
提高磁盘 提升读写
存储空间
速度
提高数据 可靠性
RAID
提高磁盘 空间利用
率
二、提高数据可靠性
将数据存储在单个磁盘当中； 当磁盘出现故障，则数据完全
丢失； 没有任何数据可靠性可言；
硬盘一旦损坏，数据将全部丢失
二、提高数据可靠性
将数据存储在磁盘阵列中； 当部分磁盘出现故障，则可以
RAID技术精品PPT课件
RAID 0: Striped Disk Array without Fault Tolerance
RAID Level 0 requires a minimum of 2 drives to implement
5
RAID (II)
RAID Level 1
Characteristics/Advantages
Multiple small requests to be serviced in parallel
RAID needs a fault-tolerance mechanism to allow a disk failure without losing the information kept in the failed disk
RAID
Physical Placement of Data (V)
Data Striping
Distribute the data among the disks so that it can be fetched from as many disks as possible in parallel
RAID – Redundant Arrays of Inexpensive Disks
2
Physical Placement of Data (VI)
RAIDs
Three reasons of the high performance
Data from each disk can be fetched at the same time, increasing the disk bandwidth
I/O performance is greatly improved by spreading the I/O load across many channels and drives
《RAID技术资料》ppt课件
RAID技术
RAID概念：
在RAID中有一根本概念称为EDAP〔Extended Data Availability and Protection〕，其强调扩展性及容错机制，也是各家厂商诉求的重点，包括在 不须停机情况下可处置以下动作：
RAID 磁盘阵列支持自动检测缺点硬盘； RAID 磁盘阵列支持重建硬盘坏轨的资料； RAID 磁盘阵列支持不须停机的硬盘备援Hot Spare； RAID 磁盘列援助支持不须停机的硬盘交换Hot Swap； RAID 磁盘阵列支持扩展硬盘容量等。
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RAID5
AID 5 是一种存储性能、数据平安 和存储本钱兼顾的存储处理方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例，其 数据存储方式如图4所示：图中， B1为D1，D2和D3的奇偶校验信息 ，其它以此类推。由图中可以看出 ，RAID 5不对存储的数据进展备份 ，而是把数据和相对应的奇偶校验 信息存储到组成RAID5的各个磁盘 上，并且奇偶校验信息和相对应的 数据分别存储于不同的磁盘上。当 RAID5的一个磁盘数据发生损坏后 ，利用剩下的数据和相应的奇偶校 验信息去恢复被损坏的数据
从实际上讲，三块硬盘的
并行操作使同一时间内磁盘读
写速度提升了3倍。 但由于总
线带宽等多种要素的影响，实
践的提升速率一定会低于实际
值，但是，大量数据并行传输
与串行传输比较，提速效果显
著显然毋庸置疑。
Page 6
为什么要用RAID 0 RAID 0至少需求两块硬盘才可以实现，它的容量为组成这个系统的各个硬盘
容量之和，这几块硬盘的容量要一样，在家用IDE RAID中普通级联两块硬盘， 一定要用同型号同容量的硬盘。RAID 0方式向硬盘写入数据的时候把数据一 分为二，分别写入两块硬盘，读取数据的时候那么反之，这样的话，每块硬 盘只需负担一半的数据传输义务，得到的结果也就是速度的添加。
RAID概念：
在RAID中有一根本概念称为EDAP〔Extended Data Availability and Protection〕，其强调扩展性及容错机制，也是各家厂商诉求的重点，包括在 不须停机情况下可处置以下动作：
RAID 磁盘阵列支持自动检测缺点硬盘； RAID 磁盘阵列支持重建硬盘坏轨的资料； RAID 磁盘阵列支持不须停机的硬盘备援Hot Spare； RAID 磁盘列援助支持不须停机的硬盘交换Hot Swap； RAID 磁盘阵列支持扩展硬盘容量等。
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RAID5
AID 5 是一种存储性能、数据平安 和存储本钱兼顾的存储处理方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例，其 数据存储方式如图4所示：图中， B1为D1，D2和D3的奇偶校验信息 ，其它以此类推。由图中可以看出 ，RAID 5不对存储的数据进展备份 ，而是把数据和相对应的奇偶校验 信息存储到组成RAID5的各个磁盘 上，并且奇偶校验信息和相对应的 数据分别存储于不同的磁盘上。当 RAID5的一个磁盘数据发生损坏后 ，利用剩下的数据和相应的奇偶校 验信息去恢复被损坏的数据
从实际上讲，三块硬盘的
并行操作使同一时间内磁盘读
写速度提升了3倍。 但由于总
线带宽等多种要素的影响，实
践的提升速率一定会低于实际
值，但是，大量数据并行传输
与串行传输比较，提速效果显
著显然毋庸置疑。
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为什么要用RAID 0 RAID 0至少需求两块硬盘才可以实现，它的容量为组成这个系统的各个硬盘
容量之和，这几块硬盘的容量要一样，在家用IDE RAID中普通级联两块硬盘， 一定要用同型号同容量的硬盘。RAID 0方式向硬盘写入数据的时候把数据一 分为二，分别写入两块硬盘，读取数据的时候那么反之，这样的话，每块硬 盘只需负担一半的数据传输义务，得到的结果也就是速度的添加。
《RAID技术基础培训》(V1.0)
故障处理步骤
检查硬盘状态、备份重 要数据、更换故障硬盘。
预防措施
定期检查硬盘健康状况、 及时更新固件和驱动程 序。
性能优化
性能瓶颈
磁盘I/O性能、RAID卡性能、系统资源占用等。
优化方法Байду номын сангаас
调整RAID级别、增加缓存容量、优化系统配置。
性能监控工具
RAID卡管理工具、系统性能监控软件等。
THANKS
提高I/O性能
通过将数据分散存储在多个磁盘上， RAID可以并行处理多个I/O请求，显 著提高磁盘的I/O性能。
高可用性
RAID技术可以提供24x7的不间断服 务，因为当某个磁盘发生故障时，系 统可以自动切换到备用磁盘。
易于扩展
RAID可以通过增加磁盘数量来轻松 扩展存储容量。
缺点
01
02
03
04
盘的I/O负载。
个数据集的丢失。
数据校验
数据校验是一种检测数据错误的方法，通过 使用特定的算法对数据进行计算，生成一个 校验值，然后将这个校验值存储在特定的位 置。
RAID系统通常使用XOR算法进行数据校 验，XOR算法可以检测单个比特位的错误 ，并且可以检测出多个比特位的错误。
当数据读取时，会重新计算校验值并与存储 的校验值进行比较，如果两者不一致，则说 明数据存在错误，需要进行修复或者重新读 取。
性能优化
通过并行处理和数据分散，RAID可以显著提高数据库的查询和 更新速度。
数据恢复
在数据库故障情况下，RAID可以快速恢复数据，减少停机时间。
虚拟化环境
1 2
资源池化
RAID技术可以将多个物理磁盘组合成一个逻辑 磁盘，为虚拟机提供连续的存储空间。
课件：磁盘管理(Raid)
磁盘空间利用率（n-1）/n，n为磁盘数量
因为要花1/N的磁盘空间存储同位数据，也就是奇偶校验数据
无法扩展
卷类型 简单卷 跨区卷
带区卷
镜像卷 RAID-5卷
磁盘数 容错功能 读写速度
存储空间 计算
1
>=2
>=2
2
>=3
无
无
无
有
有
/
/
最快
/
较快
/
每个磁盘 提供空间 可不同
磁盘空间 利用率 100%
每个磁盘提 供空间相同
磁盘空间利 用率100%
每个磁盘提 供空间相同
磁盘空间利 用率1/2
每个磁盘提 供空间相同
磁盘空间利 用率（n-1） /n
Windows Server 2008 磁盘配置方式有基本磁盘和动态磁盘两种， Windows 操作系统默认的磁盘配置方式是基本磁盘。
基本磁盘的磁盘分区分为主分区和扩展分区，每块硬盘只能建立 一个扩展分区，扩展分区中可以建立若干个逻辑分区。
NTFS权限具有累加性，但拒绝权限会高于其他权限。
利用磁盘配额可以限制用户使用磁盘空间,必须在NTFS文件 系统上现,Administrators组成员不受限制。
BitLocker驱动器加密是磁盘级的加密，而NTFS文件系统的 EFS加密是文件级的。
了解磁盘类型 熟悉磁盘管理工具 熟悉查看磁盘的基本属性 掌握基本磁盘管理 掌握动态磁盘管理
若一个基本磁盘内同时安装了多个操作系统，如果将基本 磁盘转换为动态磁盘，则除了当前的系统外，可能无法再 启动其他操作系统
动态磁盘转换到基本磁盘： 动态磁盘上尚未创建卷才能转换 动态磁盘上的所有卷都删除后，动态磁盘将自动转换成基 本磁盘
因为要花1/N的磁盘空间存储同位数据，也就是奇偶校验数据
无法扩展
卷类型 简单卷 跨区卷
带区卷
镜像卷 RAID-5卷
磁盘数 容错功能 读写速度
存储空间 计算
1
>=2
>=2
2
>=3
无
无
无
有
有
/
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最快
/
较快
/
每个磁盘 提供空间 可不同
磁盘空间 利用率 100%
每个磁盘提 供空间相同
磁盘空间利 用率100%
每个磁盘提 供空间相同
磁盘空间利 用率1/2
每个磁盘提 供空间相同
磁盘空间利 用率（n-1） /n
Windows Server 2008 磁盘配置方式有基本磁盘和动态磁盘两种， Windows 操作系统默认的磁盘配置方式是基本磁盘。
基本磁盘的磁盘分区分为主分区和扩展分区，每块硬盘只能建立 一个扩展分区，扩展分区中可以建立若干个逻辑分区。
NTFS权限具有累加性，但拒绝权限会高于其他权限。
利用磁盘配额可以限制用户使用磁盘空间,必须在NTFS文件 系统上现,Administrators组成员不受限制。
BitLocker驱动器加密是磁盘级的加密，而NTFS文件系统的 EFS加密是文件级的。
了解磁盘类型 熟悉磁盘管理工具 熟悉查看磁盘的基本属性 掌握基本磁盘管理 掌握动态磁盘管理
若一个基本磁盘内同时安装了多个操作系统，如果将基本 磁盘转换为动态磁盘，则除了当前的系统外，可能无法再 启动其他操作系统
动态磁盘转换到基本磁盘： 动态磁盘上尚未创建卷才能转换 动态磁盘上的所有卷都删除后，动态磁盘将自动转换成基 本磁盘
存储基础知识RAID及磁盘技术.共50页课件
RAID由几块硬盘（物理卷）组成 RAID可以多个硬盘按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，便通过LUN（Logic Unit Number）来标识。一个逻辑卷对于主机来说就是一块硬盘（物理卷）
物理卷
物理卷
逻辑卷
逻辑卷
多个物理卷上创建1个逻辑卷
多个物理卷上创建2个逻辑卷
LUN1
LUN2
LUN3
RAID 0 条带存储(Striping)
Internal/External connectivity to disks or arrays
Server A File System A
Server B File System B
Client 1
Client 2
Client 3
Local Area Network
SAN、iSCSI、NAS的特点
CPU运算速度飞速提高，数据读写速度不应该成为计算机系统处理的瓶颈
RAID基本概念 ——条带
分条
条带
硬盘0
硬盘2
硬盘1
硬盘3
大数据块写入RAID时会被分成多个数据块并行写入多块硬盘，这些大小一致的数据块就称为条带。同时数据读取时会并行从多块硬盘读取条带数据，最后完整输出。 条带无疑会大幅度提升整体读写效率。
RAID性能比较
RAID级*
RAID-0
RAID-1
RAID-5
RAID-10
RAID-50
RAID-6
别名
条带
镜象
分布奇偶位条带
镜象阵列条带
分布奇偶阵列条带
分布奇偶条带
容错性
没有
有
有
有
有
有
冗余类型
没有
RAID基础知识PPT学习课件
RAID磁盘阵列
2020/3/2
1
目录
1 2 3 4 5
RAID介绍 RAID分类 RAID制作
实例
Linux下磁盘阵列的挂载
2020/3/2
2
RAID介绍
RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价 冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作 了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称 的变化，实质性的内容并没有改变。可以把RAID理解成一种使用磁盘 驱动器的方法，它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为 逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。
2020/3/2
18
RAID 制作
第三步：
按下F6后，系统没有任何提示，也不会中断系统的硬件检测过程，而是在全 部自检完毕后，会进入手动驱动安装界面。此时，将主板附件中的软盘驱动 程序放入软驱内，按S键开始手动驱动安装； 提示软驱内插入软盘，按回车键确认； 安装程序会读取软盘内的驱动，并以列表形式列出。 由于受到安装程序的限制，列表中的驱动最多只能显示四项，如驱动大于四 项的，可按上下键移动显示框，来显示列表中的全部驱动。 加载完成后，继续操作系统安装过程时就能正确识别RAID和正确的磁盘容量， 利用操作系统安装程序自带的分区及格式化工具可进行分区及格式化并在 RAID上安装操作系统。
2020/3/2
8
RAID的分类
A1
RAID 1
A2 A3
A4
Raid1
A1
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
Disk0
2020/3/2
2020/3/2
1
目录
1 2 3 4 5
RAID介绍 RAID分类 RAID制作
实例
Linux下磁盘阵列的挂载
2020/3/2
2
RAID介绍
RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写，直译为“廉价 冗余磁盘阵列”，也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作 了Independent，RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但这只是名称 的变化，实质性的内容并没有改变。可以把RAID理解成一种使用磁盘 驱动器的方法，它将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来，作为 逻辑上的一个磁盘驱动器来使用。
2020/3/2
18
RAID 制作
第三步：
按下F6后，系统没有任何提示，也不会中断系统的硬件检测过程，而是在全 部自检完毕后，会进入手动驱动安装界面。此时，将主板附件中的软盘驱动 程序放入软驱内，按S键开始手动驱动安装； 提示软驱内插入软盘，按回车键确认； 安装程序会读取软盘内的驱动，并以列表形式列出。 由于受到安装程序的限制，列表中的驱动最多只能显示四项，如驱动大于四 项的，可按上下键移动显示框，来显示列表中的全部驱动。 加载完成后，继续操作系统安装过程时就能正确识别RAID和正确的磁盘容量， 利用操作系统安装程序自带的分区及格式化工具可进行分区及格式化并在 RAID上安装操作系统。
2020/3/2
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RAID的分类
A1
RAID 1
A2 A3
A4
Raid1
A1
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
Disk0
2020/3/2
RAID技术基础知识课件
操作数1 假 假 真 真
操作数2 假 真 假 真
XOR结果 假 真 真 假
学习交流PPT
12
热备和热换
• 热备是指在不干扰当前系统的正常使用的 情况下，用系统中另外一个正常的备用磁 盘顶替失效磁盘
• 热换是指在不影响系统正常运转的情况下， 用正常的磁盘物理替换RAID阵列中的失效 磁盘
学习交流PPT
磁盘3 数据1c
P2 Q3 数据4j 数据5n
磁盘4 P1 Q2
数据3h 数据4k 数据5o
磁盘5 Q1
数据2f 数据3i 数据4l
P5
学习交流PPT
28
RAID6 DP
• RAID6 DP中的DP指Double Parity，它在RAID4 的基础上不仅有行的校验，还增加了一个用来 存放斜向校验信息的磁盘
D0
D1
D2
D3
D4
D5 D6
D0
D1
D2
D3
条带0
D7
D4
D5
D6
D7
条带1
D8
D8
D9
D10
D11
条带2
D9
D10
D11
物理磁盘0 物理磁盘1 物理磁盘2 物理磁盘3
…..
学习交流PPT
16
RAID0的特性
所需成员磁盘数 优点 缺点
适用领域
2个或更多，最低为2个 极高的磁盘读写效率
不存在校验，不会占用太多CPU资源 设计、使用和配置比较简单
学习交流PPT
8
镜像冗余的概念
• 镜像冗余使用了磁盘镜像技术 • 磁盘镜像是一个简单的设备虚拟化技术，
每个I/O操作都会在两个磁盘上执行，两 个磁盘看起来就像一个磁盘一样 • 镜像冗余可以提高磁盘的读性能
RAID技术.pptx
4
D1
6
D2
？
D3
7
D4
18
P
EMC 认证专家。版权所有 © 2012 EMC Corporation。保留所有权利。
6
模块 3：数据保护 – RAID
第 1 课：RAID 概述
本课程将讲述下列主题：
• RAID 技术
EMC 认证专家。版权所有 © 2012 EMC Corporation。保留所有权利。
1
RAID 技术
• 用于 RAID 的三项关键技术是：
分条 镜像 2012 EMC Corporation。保留所有权利。
4
RAID 技术 – 奇偶校验
RAID 控制器
主机
实际奇偶校验计算是一种 XOR 位运算。
4
D1
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D2
1
D3
7
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18
P
EMC 认证专家。版权所有 © 2012 EMC Corporation。保留所有权利。
5
使用奇偶校验技术恢复数据
RAID 控制器
主机
在驱动器 D3 发生故障时重新生成数据：
4 + 6 + ? + 7 = 18 ? = 18 – 4 – 6 – 7 ?=1
2
RAID 技术 – 分条
条块
RAID
条带
控制器
主机
EMC 认证专家。版权所有 © 2012 EMC Corporation。保留所有权利。
3
RAID 技术 – 镜像
数据块 0
主机
RAID 控制器
EMC 认证专家。版权所有 © 2012 EMC Corporation。保留所有权利。
数据块 0 数据块 0
相关主题
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条带1
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条带3
D10
D11
物理磁盘0 物理磁盘1 物理磁盘2 校验磁盘3
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RAID技术基础知识
RAID4采用独立存取方式，将条带由 RAID3的小数据块改为更大的数据块， 这是RAID4和RAID3最大的不同
保证数据可靠性 和镜像冗余相比较，校验冗余的开销更
小
11
RAID技术基础知识
相同为假，不同为真 XOR的逆操作是XOR
操作数1 假 假 真 真
操作数2 假 真 假 真
XOR结果 假 真 真 假
12
RAID技术基础知识
热备是指在不干扰当前系统的正常使用 的情况下，用系统中另外一个正常的备 用磁盘顶替失效磁盘
RAID在容量和管理上的优势
易于灵活的进行容量扩展 “虚拟化”使可管理性极大的增强
RAID在性能上的优势
“磁盘分块”技术带来性能的提高
RAID在可靠性和可用性上的优势
通过冗余技术和热备、热换提升了可靠性
6
RAID技术基础知识
分区0
分块 分块 分块 分区1
磁盘1
分区0
分块 分块 分块 分区1
D0
D1
D0
D0
D2
D1
D1
5
D2
D2
D3
D3
D3
….
物理磁盘0
物理磁盘1
18
RAID技术基础知识
所需成员磁盘数 优点
缺点 适用领域
2N个，（N≥1），最低为2个 具有100％数据冗余，提供最高的数据安全保障
理论上可以实现2倍的读取效率 设计和使用比较简单
开销大，空间利用率只有50％ 在写性能方面提升不大
财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境
19
RAID技术基础知识
采用校验冗余
把数据分散为位或块，加入汉明码，间隔写 入到磁盘阵列的每个磁盘中
在成员磁盘上的地址都一样
采用了并行存取方式 花费大，成本昂贵
20
RAID技术基础知识
在RAID3中，数据块被分为更小的块并 行传输到各个成员磁盘上，同时计算 XOR校验数据存放到专用的校验磁盘上
第7章 RAID技术基础知识
ISSUE 1.0
日期：
引入
计算机和网络技术的高速发展对存储性能和数据可靠 性的要求不断的提高。使用RAID技术是很好的解决 途径。
课程目标
学习完本课程，您应该能够：
了解RAID的定义与特点 理解RAID数据组织方式和冗余原理 熟练掌握各RAID级别的原理及特性 了解RAID的实现方式
控制器设计复杂 采用并行存取方式，主轴同步时吞吐量没有提高
校验磁盘的写性能有瓶颈
视频生成和图像、视频编辑等 需要高吞吐量的应用环境
22
RAID技术基础知识
在RAID4中，数据被分为更大的块并行 传输到各个成员磁盘上，同时计算XOR 校验数据存放到专用的校验磁盘上
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D0
D1
D2
每个I/O操作都会在两个磁盘上执行，两 个磁盘看起来就像一个磁盘一样 镜像冗余可以提高磁盘的读性能
9
RAID技术基础知识
文件系统 卷管理器 设备驱动程序 系统总线 主机I/O控制器 I/O总线 子系统
设备
I/O请求
镜像器 镜像I/O路径
主磁盘
镜像磁盘
10
RAID技术基础知识
根据冗余算法计算阵列中成员磁盘上数 据的校验信息，将校验信息保存在其他 的磁盘资源上
RAID4的校验较为迅速，可以获得相对 于RAID3更高的读取速度，但写入速度 极差，控制器的设计更加复杂
24
RAID技术基础知识
RAID5采用独立存取的阵列方式，校验 信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上
D0
D1
D2
D3
D4
D5 D6
D0
D1
D2
P0
条带0
D7
D3
D4
P1
D5
条带1
D8 D9 D10
磁盘2
分区0
分块 分块 分块 分区1
磁盘3
分块 分块 分块
分区0
条带1 条带2 条带3
磁盘4
7
RAID技术基础知识
并行存取方式
适用于大型的、以长时间顺序访问数据为特征的 应用
独立存取方式
适用于数据存取频繁，每笔存取数据量较小的应 用
8
RAID技术基础知识
镜像冗余使用了磁盘镜像技术 磁盘镜像是一个简单的设备虚拟化技术，
15
RAID技术基础知识
RAID0是以条带的形式将数据均匀分布 在阵列的各个磁盘上
D0
D1
D2
D3
D4
D5 D6
D0
D1
D2
D3
条带0
D7
D4
D5
D6
D7
条带1
D8
D8
D9
D10
D11
条带2
D9
D10
D11
物理磁盘0 物理磁盘1 物理磁盘2 物理磁盘3
…..
16
RAID技术基础知识
所需成员磁盘数 优点 缺点
D6 5 P3
P2 D9
D7
D8
条带2
D10
D11
条带3
D11
物理磁盘0 物理磁盘1 物理磁盘2 物理磁盘3
…..
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RAID技术基础知识
所需成员磁盘数 优点 缺点
适用领域
3个或更多，最低为3个 读性能比较高 中等的写性能
校验信息的分布式存取，避免出现写操作的瓶颈
适用领域
2个或更多，最低为2个 极高的磁盘读写效率
不存在校验，不会占用太多CPU资源 设计、使用和配置比较简单
无冗余，不能用于对数据安全性要求高的环境
视频生成和编辑、图像编辑 其他需要大的传输带宽的操作
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RAID技术基础知识
RAID1以镜像为冗余方式，对虚拟磁盘 上的数据做多份拷贝，放在成员磁盘上
热换是指在不影响系统正常运转的情况 下，用正常的磁盘物理替换RAID阵列中 的失效磁盘
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目录
RAID的基本概念 RAID级别 RAID的实现方式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运行状态
RAID技术基础知识
组成RAID阵列的不同方式称为RAID级别 不同的RAID级别
不同的存储性能 不同的数据可靠性 不同的存储成本
D0
D1
D00
D01
D02
P0
D10
D11
D12
P1
D2
D20
D21
D22
P2
D30
D31
D32
P3
D3 物理磁盘0 物理磁盘1 物理磁盘2 校验磁盘3
….
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RAID技术基础知识
所需成员磁盘数 优点 缺点
适用领域
3个或更多，最低为3个
读写性能都比较好 当有磁盘损坏时，对整体吞吐量影响较小
减少了开销
目录
RAID的基本概念 RAID级别 RAID的实现方式和运行状态
RAID技术基础知识
RAID的全称
廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks）
RAID的定义
多个独立的物理硬盘按照不同的方式组合起来， 形成一个虚拟的硬盘
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RAID技术基础知识