Users Guide

什么是 RAID
RAID 是一个用于管理驻留或连接到系统的物理磁盘上的数据存储技术。RAID 的一个重要方面是跨接物理磁盘，以便可以将多个物理
磁盘的组合存储容量视为单个扩展的磁盘空间。RAID 是另一个重要方面是能够维护冗余数据，可用于在发生磁盘故障时恢复数据。
RAID 使用不同的技术，例如分拆、镜像和奇偶校验，以存储和重新构建数据。不同的 RAID 级别使用不同的方法，以备将来存放和
重新构建数据。RAID 级别在读/写性能、数据保护和存储容量方面具有不同的特性。并非所有 RAID 级别都维护冗余数据，这意味
着，某些 RAID 级别丢失的数据无法恢复。您选择的 RAID 级别取决于您的优先级是性能、保护还是存储容量。
注: RAID Advisory Board (RAB) 定义了用于实施 RAID 的规格。虽然 RAB 定义了 RAID 级别，但不同的供应商对 RAID 级别的商业
实现与实际 RAID 规格可能会有所不同。由特定供应商实施的方案可能会影响读取和写入性能和数据冗余的程度。
硬件和软件 RAID
RAID 可以通过硬件或软件实施。使用硬件 RAID 的系统具有实施了 RAID 级别的 RAID 控制器，并且可处理到物理磁盘的数据读取和
写入。使用操作系统提供的软件 RAID 时，操作系统将实现 RAID 级别。因此，使用软件 RAID 本身会降低系统性能。不过，您可以使
用软件 RAID 及硬件 RAID 卷，以实现更好的性能和多种 RAID 卷配置。例如，您可以跨两个 RAID 控制器镜像一对硬件 RAID 5 卷，
以提供 RAID 控制器冗余。
RAID 概念
RAID 使用特定的技术将数据写入磁盘。这些技术使 RAID 能够提供数据冗余或更好的性能。这些技术包括：
● 镜像 — 数据从一个物理磁盘复制到另一个物理磁盘。镜像通过维护不同物理磁盘上相同数据的两个副本提供数据冗余。如果镜
像中的一个磁盘出现故障，则系统可以继续使用未受影响的磁盘执行操作。镜像的两端始终包含相同数据。镜像的任何一端都可
以作为运行端。镜像的 RAID 磁盘组与 RAID 5 磁盘组相比，读取操作中的性能类似，但写入操作中的性能更快。
● 分条 — 磁盘分条会在虚拟磁盘钟的所有物理磁盘上写入数据。每个分条均包含连续的虚拟磁盘数据地址，可使用连续模式以固
定大小的单位映射至虚拟磁盘中的每个物理磁盘。例如，如果虚拟磁盘包括 5 个物理磁盘，则分条会将数据写入物理磁盘 1 至
5，而不会对任何物理磁盘执行重复操作。每个分条在每个物理磁盘占用的空间量都相同。位于物理磁盘上的分条部分即分条元
素。分条本身不提供数据冗余。分条与奇偶校验结合可提供数据冗余。
● 条带大小 — 由条带（不包括奇偶校验磁盘）使用的总磁盘空间。例如，假设条带包含 64 KB 磁盘空间，并且在条带中的每个磁
盘上有 16 KB 的数据。在此情况下，条带大小是 64 KB，而磁条元素大小为 16 KB。
● 元素带 — 元素带是位于单个物理磁盘上的条带部分。
● 条带元素大小 — 条带元素使用的磁盘空间量。例如，假设条带包含 64 KB 磁盘空间，并且在条带中的每个磁盘上有 16 KB 的数
据。在此情况下，条带元素大小是 16 KB，而条带大小是 64 KB。
● 奇偶校验 — 奇偶校验是指使用算法与条带结合的方式维护冗余数据。当一个分条磁盘发生故障时，可以使用该算法从奇偶校验
信息重新构建数据。
● 跨接 — 跨接是一种 RAID 技术，用于将物理磁盘组的存储空间组合为 RAID 10、50 或 60 虚拟磁盘。
RAID 级别
每种 RAID 级别都使用某种镜像、分条和奇偶校验组合，以提供数据冗余或提高读取和写入性能。有关各个 RAID 级别的特定信息，
请参阅选择 RAID 级别。
为了可用性和性能组织数据存储
RAID 提供不同的方法或 RAID 级别来排列磁盘存储。某些 RAID 级别保存冗余数据，以便在磁盘出现故障后您可以恢复数据。不同的
RAID 级别也会导致系统的 I/O（读取和写入）性能提高或降低。
保存冗余数据需要使用额外的物理磁盘。随着磁盘数量增加，会导致磁盘发生故障的可能性提高。由于 I/O 性能和冗余性不同，某
个 RAID 级别可能比另一个更适合，这取决于操作环境中的应用程序和所存储数据的性质。
选择某个 RAID 级别后，需要注意以下性能和成本问题：
● 可用性或容错 — 可用性或容错是指当其中一个组件发生故障时，系统维持操作并提供数据访问的能力。在 RAID 卷中，可用性或
容错通过维护冗余数据实现。冗余数据包括镜像（重复数据）和奇偶校验信息（使用一种算法重建数据）。
● 性能 — 读取和写入性能可以提高或降低，具体取决于您选择的 RAID 级别。某些 RAID 级别可能更适合于特定应用程序。
● 成本效率 — 维护与 RAID 卷关联的冗余数据或奇偶校验信息需要额外的磁盘空间。如果数据是临时的、可轻松重新生成或者非必
要，数据冗余性成本增加可能是不合理的。
● 平均故障间隔时间 (MTBF) — 如果使用额外的磁盘维护数据冗余性，在任何给定的时刻，也增加了磁盘故障的几率。尽管在需要
冗余数据的情况下此选项无法避免，但这确实会影响组织中系统支持人员的工作负担。
Managing storage devices 205