RAID技术详解及其数据恢复

第五章：RAID技术详解及其数据恢复
RAID0的两种方式
方式1：串联在一起，形成一个独立的逻辑驱动 器，当一块磁盘的空间用尽时，数据就会被自 动写入到下一块磁盘中，可靠性是单独使用一 块硬盘的1/n 方式2：是用n块硬盘选择合理的带区大小创建 带区集，在电脑数据读写时同时向n块磁盘读 写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。
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RAID 0+1示意图
第五章：RAID技术详解及其数据恢复
RAID2级

RAID2级，纠错海明码磁盘阵列。磁盘驱动器组中的 第一个、第二个、第四个……第2n个磁盘驱动器是专 门的校验盘，用于校验和纠错，例如七个磁盘驱动器 的RAID2，第一、二、四个磁盘驱动器是纠错盘，其 余的用于存放数据。使用的磁盘驱动器越多，校验盘 在其中占的百分比越少。RAID2对大数据量的输入输 出有很高的性能，但少量数据的输入输出性能不好。 RAID2很少实际使用。
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软\硬RAID

RAID可以由硬件实现,通过RAID卡或主板集成 的RAID控制器组建的磁盘阵列即为硬RAID。 另外也可以通过系统软件实现,称为软RAID。
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软\硬RAID的比较
1、性能 2、价格 3、稳定性 4、操作简便性 5、兼容性
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RAID 0使用了一种名为“数据串行”的机制。它将数 据对应储存在一堆不同硬盘所组成的大硬盘中。数据 是用连续“串行”的形式，以规定的大小储存在实体 硬盘上。这表示大于实际串行大小的文件将会被分散 储存在硬盘阵列中。因此单一文件中的不同串行可以 平行处理。在这个清况下，RAID 0阵列或“串行集合” 的数据传输速率即为阵列中最低速硬盘的数据传输速 率与该阵列硬盘数之乘积。若使用相同的硬盘，则数 据传输带宽恰好为单个硬盘传输速率的倍数。一个四 块硬盘的数据传输速率均为20MB/S的串行集合，其整 体数据传输速率可达8OMB/S，因为数据可以在这四 个硬盘上做并行存取。
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RAID0示意图
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RAID 1级
是一种镜象磁盘阵列。因为它就是将一块硬盘的内容 完全复制到另一块上。一个两块硬盘所构成的RAID 阵列，其容量仅等于一块硬盘的容量，因为另一块只 是当作数据“镜像”。RAID l显然是最可靠的一种阵 列，因为它总是保持一份完整的数据备份。它的性能 自然没有RAID 0那样好，但其数据读取确实较单一硬 盘来得快，因为数据会从两块硬盘中较快的一块中读 出。RAID 1的写入速度通常较慢，因为数据得分别写 入两块硬盘中并作比较。
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RAID3示意图
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RAID5级

RAID 5的工作方式是将各个磁盘生成的数据 校验切成块，分别存放到组成阵列的各个磁盘 中去，在有N块硬盘组成的RAID5阵列中，阵 列总容量为N-1块硬盘的容量之和。为了具有 RAID 5级的冗余度，需要最少由三个磁盘组 成磁盘阵列。
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为确保网络系统可靠地保存数据，使系统正 常运行，磁盘阵列已成为高可靠性网络系统 解决方案中不可缺少的存储设备。磁盘阵列 由磁盘阵列控制器及若干性能近似的、按一 定要求排列的硬盘组成。该类设备具有高速 度、大容量、安全可靠等特点，通过冗余纠 错技术、镜像数据或数据分割及奇偶校验等 技术来保证设备及数据可靠，并实现容错要 求，是一种具有较高容错能力的智能化磁盘 集合，具有较高的安全性和可靠性。RAID 在现代网络系统中作为海量存储器，广泛应 用于磁盘服务器中。
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RAID 3

奇校验或偶校验的磁盘阵列。RAID 3也被称为带有专 用奇偶位的条带，每个条带片上都有相当于一“块” 那么大的空间用来有效存储冗余信息，即奇偶位，奇 偶位是数据编码信息，如果某个磁盘发生故障，可以 用来恢复数据。任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可 以恢复，但同时有2块以上的硬盘驱动器损坏时将无 法有效的恢复数据。
动态磁盘的卷的类型
1、简单卷：包含单一磁盘上的磁盘空间，和分 区的功能一样。 2、跨区卷：组合多个磁盘上的空闲空间到一个 卷 3、带区卷4、镜像卷：单一卷的两分相同的拷贝，每一份 在一个硬盘上。 5、RAID5卷
RAID 技术－延展技术
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三、RAID的分级
1、RAID0 RAID 0级，无冗余无校验的磁盘阵列。从外 表看是一个硬盘，但容量却是两个硬盘的总和。 RAID 0比一般单一硬盘的可靠度要差，只要 一个硬盘损坏，整个阵列里的数据都会损失掉。 但极佳的性能使RAID0仍然具有很大的吸引力。
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RAID 5可以理解为是RAID O和RAID 1的折衷方 案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保 障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。 RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只 是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对 单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据 对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用 率要比RAID 1高，存储成本相对较低。
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二、RAID的优点
1、成本低，功耗小，传输速率高。 2、可以提供容错功能。 3、RAID与传统的大直径磁盘驱动器相比，与可 靠性与价格都很高的专用硬盘相比，在同样的 容量下，价格要低许多，性能与可靠性也不低 于它们。
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RAID 技术－镜像技术
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RAID1示意图
第五章：RAID技术详解及其数据恢复
RAID 0＋1
也有人称之为RAID Level 10，它是“零加 一”，即两组按一定的分割区域，连贯成不同 的两块大容量的阵列硬盘，互相为“镜像”。 在每次写入数据时，磁盘阵列控制器会将数据 同时写入两组“大容量阵列硬盘组”内。就像 是由RAID O和RAID l组合而成，硬盘使用率 只有50%。
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动态磁盘
相对于基本磁盘而言，动态磁盘提供了更加灵活 的管理和使用特性。可以在动态磁盘上实现数 据的容错、高速的读写操做等，在 基本磁盘 中分区是不可跨越磁盘的，但通过使用动态磁 盘，可以将数块磁盘中的剩余空间扩展到同一 个卷中增大卷的容量。
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第五章：RAID技术详解及其数据恢 复
一、RAID简介
第五章：RAID技术详解及其数据恢复
RAID直译为“独立冗余磁盘阵列”，可以 把RAID理解成一种使用磁盘驱动器的方法， 就是指用两个以上的物理硬盘进行协作，逻 辑上作为一个磁盘驱动器来使用，但能提供 数据冗余容错协同工作能力，以此来全面提 升磁盘子系统的性能。