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组raid是什么意思(组raid0是什么意思)

admin2023-02-01科技生活60

令硬盘速度翻倍还更安全:Raid到底是啥?

刘宗元

学号19021210731

【嵌牛导读】我们来聊一聊Raid是怎么回事、有什么作用、有哪些优缺点、如何实现等等。

【嵌牛鼻子】 Raid、硬盘

【嵌牛提问】Raid是什么

【嵌牛正文】 何为Raid

我们首先来认识一下这个概念,Raid全称为Redundant Arrays of Independent Drives,中文名称为磁盘阵列,直译为“冗余独立驱动器阵列”。简单来说就是多个硬盘组成的逻辑阵列。组Raid就是将多块独立的硬盘组合行成单一的逻辑阵列,当做一个整体来使用,用以实现提高传输速度、安全性等功能,多用于文件服务器或NAS。

Raid的种类

下面我们依次介绍较常见的Raid0/1/10/5/6和更高级一些的Raidz/z2,并分别介绍它们的工作原理和优缺点。不常见的Raid2/3/4和各种奇奇怪怪的组合如Raid100/30/50/60等就不多说了,理解了基础的,组合自然就明白了。如果没有标注,默认不同硬盘的容量相同。

1、Raid0

Raid0需要最少两块。

以两块硬盘为例,组Raid后容量为两者之和,读写数据时,同时对两块硬盘进行读写。

优点是带宽翻倍,理论上读写速度也翻倍。但缺点也是致命的,由于是将整体数据同时分别写在两块硬盘上,读取时也要同时读出才能得到完整的数据,所以只要阵列中一块硬盘损坏,整个阵列中的所以数据全部丢失。

总结来讲,速度×N,风险×N,利用率100%。

2、Raid1

Raid1最少也需要两块硬盘。

同样以两块硬盘为例,容量相当于最小的一块,多块同理。写入数据时,同时在所有硬盘上写入相同的数据,相当于做了镜像或备份,读取时如果一块硬盘损坏,还可以从阵列中其他的硬盘中读出完整数据。

优点是冗余性和安全性翻倍,缺点是利用率低。

总结,速度×1,风险×1/N,利用率1/N。

3、Raid10

顾名思义,就是Raid1+0,是Raid1和Raid0的结合,让两者取长补短。最少需要四块硬盘,或者m×n块的灵活组合都可,正是因为其是两种Raid模式的结合。

以四块硬盘为例,其中两块用作备份盘,两块用作增速盘。

先提一下Raid10的特殊实现方式,叫Raid10而不叫Raid01是有道理的,需要先把四块硬盘分为两组,组内先进行类似Raid1的组合,互为镜像,称作“做镜像”,再对两个“Raid1阵列”进行类似Raid0的组合,称为“做条带”。所以在读写时,同时对四块硬盘进行读写,其中每组写入不同数据(原数据中不同位置的数据,有可能相同,如1101中的前两个1,下同),每组中两块硬盘写入相同的数据。

优点是兼顾传输速度与安全性,缺点是性能开销大,而且……额……贵,权且当作方案的缺点吧。

总结,以四块硬盘为例,速度×2,风险×½,利用率50%。

同理,Raid01的原理大家可以反过来理解,先做条带,再做镜像。

4、Raid5

Raid5最少需要三块硬盘,其中需要拿出相当于一块硬盘的容量来存校验码,校验码采用奇偶校验方式算出,校验码不可全部在一块硬盘,其余用来存数据。用来存校验码的容量由从所有硬盘中不同位置取出相同的容量组成,加起来等于一块硬盘的容量,以三块硬盘为例,三块硬盘中各取出⅓的容量,被取出的容量在三块硬盘中不全在同一位置。

写入数据时,同时在两块硬盘上分别写入不同数据,最后一块硬盘写入算出的校验码,下一次写入的校验码不可与上一次的校验码存于同一块硬盘。如果某一块硬盘损坏,则只需要替换掉损坏的硬盘,通过均匀分布在各硬盘中的数据和校验码,就可以恢复重建损坏硬盘中的数据。

优点是一定程度上兼顾了传输速度和安全性。缺点是现实中数据恢复速度和成功率并不十分理想。还有不得不提的局限性,不管阵列中有多少块硬盘,同时损坏两块都是无法恢复的,整个阵列中的数据全部丢失。

总结,速度×(N-1),风险不会算,改天去请教一下理学院的学长……可以肯定的是风险比Raid1大,利用率为(N-1)/N。

另外,如果硬盘容量不同,Raid5会在每块硬盘中都取容量最小的硬盘的容量来使用,其余的都不用,但群辉的SHR技术可以将浪费的容量利用起来,感兴趣的朋友可以去了解一下。

5、Raid6

Raid6可以说是Raid5的升级版,最少需要四块硬盘,其中两块硬盘的容量用以存储两位奇偶校验码,校验码分配方式与Raid5类似。

同理,同时损坏三块硬盘,整个阵列无法恢复。

总结,速度×(N-2),风险不会算但比Raid5小比Raid1大,利用率为(N-2)/N。

6、Raidz/Raidz2

这两种“Raid模式”分别可以看做Raid5和Raid6的改进,虽然名叫“Raid”但并不是同一回事。

Raidz/z2基于更先进的ZFS文件系统,拥有更加先进的冗余机制,解决了Raid5/6“全盘重写”的问题。这个不是一时半会可以讲完的,为了篇幅和不喧宾夺主的考虑,暂且留个坑吧。

实现方式

Raid阵列的实现分为硬实现和软实现,组成的阵列分别称为硬Raid和软Raid。

我们分别来看:

1、硬实现/硬Raid

硬实现是通过硬件(Raid卡)来实现Raid阵列的方式。对磁盘的数据读写由Raid卡主控完成,系统会将整个阵列识别为单一硬盘。

优点是对CPU的依赖非常小,性能较好,有缓存的Raid卡还可以提高随机读写性能。

缺点是不够灵活,用Raid卡组Raid后,如果不解除/撤销/取消,阵列中的硬盘直接挂载到别的电脑上是无法使用的。以及需要额外的硬件,成本较高。

2、软实现/软Raid

软Raid就是通过软件方式实现的Raid,包括从BIOS中设置。磁盘数据的读写由CPU完成,系统可以识别出阵列中所有的硬盘。

优点是使用灵活,拆下后可直接在其他电脑上使用,成本较低,操作简单。

缺点是对CPU依赖较大,性能较差。

了解了上述内容,想要组Raid的小伙伴们心中应该是有底了,可以按需选择自己想要的方式。最后IT之家还要提醒一句,数据千万条,安全第一条。Raid不规范,自己两行泪。

参考资料

什么是组建RAID?有什么用处?

分类: 电脑/网络 硬件

问题描述:

什么是组建RAID?有什么用处?

解析:

组建RAID系统攻略

RAID全称为“Redundant Array of Inexpensive Disks”,中文意思是“独立冗余磁盘阵列”(简称磁盘阵列)。简单地说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。所谓数据冗余是指数据一旦发生损坏,利用冗余信息可以使受损数据得以恢复,从而保障了数据的安全性。

RAID最初用于高端服务器市场,不过随着计算机应用的快速发展,RAID技术已经渗透到很多领域。如今,在家用电脑主板中,RAID控制芯片也随处可见。就目前而言,PATA、SATA以及SCSI接口的硬盘都可以通过相应的RAID控制芯片来组建RAID系统。在家用电脑上,我们一般只用到RAID 0、RAID 1这两种磁盘阵列方式。

一、什么是RAID 0

RAID 0使用一种称为“条带”(Striping)的技术把数据分布到各个磁盘上。在那里每个“条带”被分散到连续“块”(Block)上,数据被分成从512字节(Byte)到数兆字节的若干块后,再交替写到磁盘中。第1块数据被写到磁盘1中,第2块数据被写到磁盘2中,依此类推。当系统到达阵列中的最后一个磁盘时,就写到磁盘1的下一分段,如此进行下去直到数据写完为止。

RAID 0方式的优点是采用数据分块、并行传送方式,能够大幅度提高数据读写速度,理论上数据写入速度可以达到单块硬盘速度的双倍,而数据读取的时间则是单块硬盘所用的一半。但是,RAID 0没有数据保护能力。如果一个磁盘出现故障,那么数据就会全部丢失。RAID 0非常适合于视频、图像的制作和编辑处理工作。

二、什么是RAID 1

RAID 1也被称为镜像,它把磁盘阵列中的硬盘分成相同的两组,互为镜像。也就是说,数据在写入一个磁盘上的同时,也被完全复制到另一个磁盘上。因此,如果一个磁盘的数据发生错误,或者硬盘出现了坏道,那么另一个硬盘上的备份数据可以挽回损失。另外,RAID 1还可以实现双工——可以复制整个控制器,这样在磁盘故障或控制器故障发生时,用户的数据能够得到保护。镜像和双工的缺点是需要花费两倍数量的驱动器来复制数据,但系统的读写性能并不会由此而提高。

如何组建RAID系统

如果你有两块硬盘,并且主板的南桥芯片支持RAID功能,或者主板集成了第三方的RAID控制芯片,那么就可以组建RAID系统了。

一、支持RAID功能的芯片

目前支持RAID功能的南桥芯片主要有Intel的ICH5R(常见于一些高端的i865PE、i875P主板上)、ICH6R和ICH6RW(用于i915和i925系列主板),以及VIA的VT8237。这些芯片均支持SATA RAID功能,即利用两块SATA硬盘来组建RAID 0或RAID 1系统,而且它们的设置方法也大致相同。

注意:在构建RAID系统时,最好购买同容量、同品牌的同型号硬盘,这样可以最大程度地保护投资,避免资源浪费。

下面,我们就以Intel的ICH5R芯片为例,讲解如何利用两块硬盘来组建RAID 0或RAID 1系统。

二、在BIOS中打开RAID功能

安装好SATA硬盘之后,就要进入BIOS中打开南桥芯片的RAID功能。具体方法是:进入BIOS设置程序的“OnChip IDE Device”窗口,找到一个名为“SATA Mode”的选项,将它设置为“RAID”,然后保存BIOS设置并重新启动电脑。

三、组建RAID系统

在BIOS中启动了RAID功能后,ICH5R南桥芯片内置的“Intel RAID Option ROM”便开始启动,该软件是Intel RAID应用程序,提供BIOS和DOS服务。在系统启动POST(加电自检)时,屏幕上会有一些提示信息,按“Ctrl+I”键便可进入Intel RAID Configuration Utility窗口

在该窗口中,窗口上半部分是主菜单,下半部分显示的是已经安装好的两个硬盘的信息,例如硬盘型号、容量、是否已经组建RAID系统等。将光标移动到主菜单的“1.Create RAID Volume”上,然后按回车键,此时便进入创建RAID系统的主界面。

首先将光标移动到“Name”选项上,在此输入一个RAID卷的名称,一般用默认的名称即可;按“TAB”键,将光标停留在“RAID Level”选项上,在此按向上或向下的箭头按键,可以选择RAID的类型——RAID 0或者RAID 1;根据自己的实际需要选择RAID类型后,按“TAB”键将光标移动到“Strip Size”选项上,选择串列值,一般选择“128KB”。完成上述设置后,按“TAB”键,使光标停留在“Create Volume”上。

按下回车键,此时会出现一条提示信息,询问是否确认创建RAID系统。

小提示:

注意,如果是创建RAID 0这种类型的RAID系统,必须在创建前备份硬盘上的数据,否则一旦创建RAID 0系统,则硬盘上的所有数据及分区都会被删除。

按“Y”键确认创建RAID,此时会回到主界面,在窗口的下方会发现硬盘的信息已经发生改变,显示已经创建了一个RAID卷。

按“Esc”键,此时会出现确认是否退出的提示信息,按“Y”键退出RAID配置程序,此时系统重新启动。

四、硬盘分区及安装系统

如果创建的RAID系统是RAID 1,那么系统会自动将主盘上的数据备份到从盘上,此时如果主盘上已经安装了操作系统,则可以直接进入Windows,只要在进入Windows后安装Intel的ICH5R RAID驱动程序即可。

如果创建的是RAID 0,那么两块硬盘上的数据会全部被删除,此时要在DOS下对硬盘重新进行分区。分区的方法与常规的硬盘分区没有什么区别。分区完成后,在安装操作系统时,如果是安装Windows 2000/XP等NT核心的系统,则必须在出现“Press F6 if you need to install a third party SCSI or RAID driver……”这样一段提示语的时候按“F6”键,然后插入ICH5R的RAID驱动程序软盘,按“S”键装载该驱动。具体的操作方法与其他SATA控制芯片在安装Windows2000/XP时加载SATA控制器驱动时一样。

SATA接口BIOS设置解析

SATA硬盘和传统IDE接口硬盘在应用设置上有诸多的不同,很多电脑用户抱怨,具备SATA接口的主板在BIOS中的相关设置非常复杂,映射关系常常让人摸不着头脑,因此本篇对常见的问题做一些解析,希望能有助大家用好SATA硬盘。

ICH5 南桥、Award BIOS的设置

ICH5、ICH5R系列南桥是搭配i865PE/i875芯片组的,是第一代正式在南桥中集成SATA功能的芯片,也是目前较为成熟和兼容性较好的产品。它支持2个ATA100接口和2个SATA150接口,一共支持4个IDE设备和2个SATA设备,其中ICH5R还支持SATA RAID0和RAID1。我们测试用的主板是一块升技的IS7,这款主板采用i865PE/ICH5R芯片组,BIOS是我们平时用得最多的AWARD6.0版。

在“系统周边设备”选项里,可以看到IDE和SATA的设置。

对于OnChip Serial ATA来说一共有5项可修改值:

Disable(禁止)、Auto(自动)、Enhanced Mode(增强模式)、Combine Mode(组合模式)、SATA Only(仅仅为SATA模式)。

Disable和Auto的意思一目了然,就不用说了,但是下面3种呢?看下面的表格。

是不是有点复杂?其实采用默认的Auto设置实质上和Enhanced Mode一样,一般BIOS里的默认设置也都是Enhanced Mode,因为只有Enhanced Mode 才能完全启用6个设备,这时候会开启4个IDE通道,其中传统的IDE在一、二通道,SATA在三、四通道。

那么Combine Mode是起什么作用的?一会禁用这个,一会禁用那个的,用得着这么麻烦吗?其实这个模式主要是为了解决某些老型号的硬盘和光驱对ICH5的兼容性问题,所以实际用到的情况极少。

如果只有SATA设备(SATA接口的刻录机已经有上市产品了),也可以避免麻烦的设置,只用SATA Only。

基本的原则大家了解了,最后再举个实例来说明一下吧:比如,现在已经有一个PATA硬盘和两个光存储设备,后来又买了一个SATA硬盘准备作为系统主盘,那在BIOS里该如何选择呢?答案就是设置为Enhanced Mode,然后把PATA硬盘接在IDE1上,两个光存储设备接在IDE2上,SATA硬盘接在SATA1上,这样SATA硬盘就会自动识别为在IDE3通道上。这时还要注意的是BIOS中的启动优先级应设为Onchip SATA优先,即表示接在ICH5集成的SATA口上的硬盘为系统主盘。

至于ICH5R的RAID功能,也是在同样的位置开启,这时候会自动转换为Enhanced Mode。开启好了以后,系统自检完后会多一个RAID BIOS自检界面,这时按“Ctrl+I”就可以进入RAID BIOS,设置各种RAID功能。

开启RAID功能后,在Windows设备列表里会多出一个名叫“82801ER”RAID设备,如果使用RAID盘做系统盘,那么在安装Windows时需要按F6键,并插入随主板附送的驱动软盘安装RAID驱动程序。

ICH5 南桥、AMI BIOS的设置

也有很多主板用的是AMI的BIOS,特别是OEM型号用得较多。下面我们就以微星的865PE NEO2为例,介绍一下AMI BIOS中的ICH5 SATA设置:

和Award BIOS一样,这些选项也在“系统周边设备”设置里,其实近年来Award和AMI的BIOS选项的一致性已经越来越高了。但是进入图8所示的界面以后是不是有点晕了?怎么如此复杂……其实有点窍门的,可以用Award BIOS的相应选项来类比:

Legacy Mode = Combine Mode

Native Mode = Enhanced Mode

Legacy Mode下,选择映射SATA端口到IDE端口就可以了,Native Mode什么也不用设置,系统会自动开4个IDE通道出来。

至于SATA Only模式,在如图11所示的位置设置。

看来Award BIOS的人性化方面比AMI的还是要好不少,不过用了类比方式,较复杂的AMI BIOS设置也搞明白了。

VT8237 南桥的设置

和其他功能一样,老牌的芯片组厂商VIA和SiS两家也跟在Intel后面紧追不舍。VIA的VT8237南桥和SiS的SiS964南桥比ICH5发布得要晚一些,但是这两种南桥都只有RAID模式,没有映射模式,所以设置起来要简单得多。下面我们以升技的KV7主板(KT600北桥/VT8237南桥)为例来介绍一下VIA的SATA功能设置。

VT8237的SATA功能其实不用在主板BIOS里做任何设置,系统自检过后,和ICH5R一样,会多一个RAID自检界面,只不过快捷键变成了“Tab”而已,这时候已经检测到了SATA接口上的两个硬盘,按“Tab”进入,可以进行各种RAID设置,如果不建RAID,可以直接跳过。

和ICH5R一样,用SATA硬盘做系统盘的时候必须按F6,并插入随主板附送的驱动软盘。但是和ICH5系列有一点很大的不同,那就是在VT8237上不管是接1个硬盘还是2个硬盘,不管是否组建RAID,只要是在SATA硬盘上安装操作系统,都必须插入驱动软盘,按F6安装相关驱动,否则是无法识别硬盘的;所以买VT8237南桥主板的人可要注意了,软驱是不能少的!目前也只有ICH5系列南桥集成的SATA可以不用这个步骤,其他无论是南桥集成的(如VIA VT8237、SiS964、NV MCP-RAID),还是独立的SATA控制芯片(如SiI3112、Promise20387),都必须按F6键加载相关驱动。

SiS964的设置也和VT8237的基本一样,就不再详细叙述了。

来自:bbs.zol/index***********/index_101_53023

raid是什么意思

RAID的全称是Redundant Arrays of Independent Drives,意思是磁盘阵列,有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

磁盘阵列的定义:

磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。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。

扩展资料

磁盘阵列的原理:

磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。

和当时PC用单磁盘内部集成缓存一样,在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度,都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互,缓存与具体的磁盘交互数据。

参考资料:百度百科词条——磁盘阵列

RAID是什么东东?

RAID(独立磁盘冗余阵列)是一种数据存储虚拟化技术,将多个物理磁盘驱动器组件组合到一个或多个逻辑单元中,以实现数据冗余和/或提高性能的目的。

数据以多种方式(称为RAID级别)分布在驱动器上,具体取决于所需的冗余和性能级别。不同的方案按资料分布布局以单词“ RAID”命名,后跟一个数字,例如RAID 0或RAID1。每种方案或RAID级别在关键目标之间提供了不同的平衡:可靠性、性能和容量。大于RAID 0的RAID级别可提供针对不可恢复的扇区读取错误以及整个物理驱动器故障的保护。

RAID技术主要具有以下三个基本功能:

(1)通过磁盘数据条带化,可以实现对数据的块访问,减少了磁盘的机械搜索时间,提高了数据访问速度。

(2)通过同时排列数组中的多个磁盘,可以减少磁盘的机械搜索时间,并提高数据访问速度。

(3)通过镜像或存储同位信息,可以实现数据的冗余保护。

RAID 0和RAID 1之间的区别:

1. RAID 0读写速度快,数组容量是数组磁盘的总容量,无数据备份功能,安全性较差。

2. RAID 1的读写速度如单磁盘,容量为单磁盘容量,但磁盘互相备份,安全性高。

RAID 0的特点:

RAID 0的缺点是它不提供数据冗余,一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法恢复。当RAID中任何硬盘驱动器出现故障时,RAID 0运行都可能导致整个数据损坏。通常不建议企业用户单独使用。

RAID 1的特征:

RAID 1通过硬盘数据镜像实现数据冗余,保护数据,在两个磁盘上生成备份数据,并且在原始数据繁忙时可以直接从镜像备份中读取资料,因此RAID 1可以提供读取性能。

RAID 0

RAID 0由条带化组成,但没有镜像或同位。与跨区卷相比,RAID 0卷的容量是相同的。它是集合中磁盘容量的总和。但是由于条带化将每个文件的内容分配到集合中的所有磁盘之间,因此任何磁盘的故障都会导致所有档(整个RAID 0卷)丢失。跨区卷损坏至少可以将档保留在正常运行的磁盘上。 RAID 0的好处是,对任何档的读写操作的吞吐量都乘以磁盘数量,因为与跨区卷不同,读写操作是同时进行的,而且代价是驱动器故障的完全脆弱性。实际上,平均故障率比等效的单个非RAID驱动器高。

RAID 1

RAID 1由数据镜像组成,没有同位或分段。数据被相同地写入两个驱动器,从而产生驱动器的“镜像集”。因此,RAID中的任何驱动器均可满足任何读取请求。如果将请求广播到RAID中的每个驱动器,则可以由首先访问数据的驱动器(根据其查找时间和循环等待时间)对请求进行服务,从而提高性能。如果针对控制器或软件进行了优化,则持续读取吞吐量将接近集合中每个驱动器的吞吐量总和。写入较慢,因为写入的数据必须更新到每个驱动器,而最慢的驱动器会限制写入性能。但只要有一个驱动器正常工作,该数组就会继续运行。

下面是RAID级别的对比表。

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