存储知识点一阶段资料2019

存储知识点一阶段资料

一、名词解释

1.1Raid技术

1.1.1 RAID 0

RAID 0称为数据分段处理，可以按连续分段在两个以上的驱动器中写人数据。RAID 0没有数据冗余，因此不会对数据丢失提供保护。但是，它可以一次访问多个驱动器，最大程度地减少大型文件的寻道时间.从而极大地提高了性能。RAID 0的简单设计使其更易于实现，但是不应该在关键业务应用环境中使用。

简单理解：RAID 0就是将数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。也就是在一个磁盘上存一半，另一个磁盘上存另一半，这样的好处是有较高的存储速度，但是也有比较大的问题是如果一个硬盘损坏那么全部数据就都丢失了。

使用注意事项：

Raid 0：一块硬盘或者以上就可做raid0

优势：数据读取写入最快，最大优势提高硬盘容量，比如3快80G的硬盘做raid0 可用总容量为240G。速度是一样。

缺点：无冗余能力，一块硬盘损坏，数据全无。

建议：做raid0 可以提供更好的容量以及性能，推荐对数据安全性要求不高的使用。

RAID1称为磁盘驱动器镜像，其工作原理是将数据同步复制到第2个驱动器中。此镜像技术提供极好的数据保护，在被镜像的驱动器出现故障时可以发挥卓越的性能。RAID 1是较简单的RAID设计，它最少需要两个具有相同容量的磁盘驱动器，并且磁盘驱动器必须成对添加。RAID 1的主要不足之处是，百分之百的磁盘重复占用，导致磁盘容量的利用率低下。

简单理解：RAID 1是用两块硬盘来互相镜像来提高数据的可靠性。控制芯片把同样的数据分别写到两个硬盘中，其中一个硬盘损坏不会影响另一个的使用。这样大大提高了数据的安全性，但是对于性能没有一点提升。

使用注意事项：

Raid 1：至少2快硬盘可做raid1

优势：镜像，数据安全强，2快硬盘做raid一块正常运行，另外一块镜像备份数据，保障数据的安全。一块坏了，另外一块硬盘也有完整的数据，保障运行。

缺点：性能提示不明显，做raid1之后硬盘使用率为50%.

建议：对数据安全性比较看着，性能没有太高要求的人使用。

RAID 2是RAID 0的改良版，以汉明码（Hamming Code）的方式将数据进行编码后分割为独立的位元，并将数据分别写入硬盘中。因为在数据中加入了错误修正码（ECC，Error Correction Code），所以数据整体的容量会比原始数据大一些。

简单理解：又称海明码（Hamming Code）校验条带存储。将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，使用称为海明码来提供错误检查及恢复。

使用注意事项：

优势：数据是以位为单位并行传输，所以传输率快。

缺点：汉明码只能纠正一个位的错误，所以RAID 2也只能允许一个硬盘出问题，如果两个或以上的硬盘出问题，RAID 2的数据就将受到破坏。

建议：成本昂贵，目前已基本不再使用，转而以更高级的即时检验RAID所代替，如RAID

3、5等

RAID 3是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法，存放在N+1个硬盘上，实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和，而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息，当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时，从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据，这样，仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作（如采集和回放素材），当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID 0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID 0快。如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过，如果校验盘（物理）损坏的话，则全部数据都无法使用。由于在一个硬盘阵列中，多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小，所以一般情况下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。

简单理解：RAID3的数据存取方式和RAID2一样，把数据以位为单位来分割并且存储到各个硬盘上，并且在数据安全方面以奇偶校验取代海明码做错误校正及检测，所以只需要一个额外的校验盘。奇偶校验值的计算是以各个硬盘的相对应位进行异或的逻辑运算，然后将结果写入奇偶校验硬盘。

使用注意事项：

优势：利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率

缺点：RAID3会把数据写入操作分散到多个硬盘上进行，然而不管是向哪一个数据盘写入数据，都需要同时重写校验盘中的相关信息。因此，对于那些经常需要执行大量写入操作的应用来说，校验盘的负载将会很大，无法满足程序的运行速度，从而导致整个RAID系统性能的下降。

建议：RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用，如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等。

RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构，RAID4和RAID3很象。在独立访问阵列中，每个磁盘都是独立运转的，因此不同的I/O请求可以并行地满足，数据条带存储单位为块。RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘。

简单理解：RAID4和RAID3很象，数据都是依次存储在多个硬盘之上，奇偶校验码存放在独立的奇偶校验盘上，唯一不同的是，在数据分割上RAID3对数据的访问是按位进行的，RAID4是以数据块为单位。即RAID 4是按数据块为单位存储的。

也是奇偶校验（XOR）条带存储，共享校验盘，数据条带存储单位为块。RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。

使用注意事项：

优势：在不同的硬盘平行执行不同的读取命令，大幅提高磁盘陈列的读取性能

缺点：因受限于校验硬盘，同一时间只能做一次，启动所有硬盘读取数据形成同一校验分段的所有数据分段，与要写入的数据做好校验计算再写入；在失败恢复时，它的难度比RAID3大得多了，控制器的设计难度也要大许多，而且访问数据的效率不怎么好。建议：RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。