關于Raid0,Raid1,Raid5,Raid10的總結
RAID0
定義：
RAID 0又稱為Stripe或Striping，它代表了所有RAID級別中最高的存儲性能。RAID 0提高存儲性能的原理是把連續的數據分散到多個磁盤上存取，這樣，系統有數據請求就可以被多個磁盤并行的執行，每個磁盤執行屬于它自己的那部分數據請求。這種數據上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。
工作原理：
系統向三個磁盤組成的邏輯硬盤（RAID0 磁盤組）發出的I/O數據請求被轉化為3項操作，其中的每一項操作都對應于一塊物理硬盤。通過建立RAID 0，原先順序的數據請求被分散到所有的三塊硬盤中同時執行。從理論上講，三塊硬盤的并行操作使同一時間內磁盤讀寫速度提升了3倍。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實際的提升速率肯定會低于理論值，但是，大量數據并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑。
優缺點：
讀寫性能是所有RAID級別中最高的。
RAID 0的缺點是不提供數據冗余，因此一旦用戶數據損壞，損壞的數據將無法得到恢復。RAID0運行時只要其中任一塊硬盤出現問題就會導致整個數據的故障。一般不建議企業用戶單獨使用。
總結：
磁盤空間使用率：100%，故成本最低。
讀性能：N*單塊磁盤的讀性能
寫性能：N*單塊磁盤的寫性能
冗余：無，任何一塊磁盤損壞都將導致數據不可用。
RAID1
定義：
RAID 1通過磁盤數據鏡像實現數據冗余，在成對的獨立磁盤上產生互為備份的數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數據。
工作原理：
RAID1是將一個兩塊硬盤所構成RAID磁盤陣列，其容量僅等于一塊硬盤的容量，因為另一塊只是當作數據“鏡像”。RAID1磁盤陣列顯然是最可靠的一種陣列，因為它總是保持一份完整的數據備份。它的性能自然沒有RAID0磁盤陣列那樣好，但其數據讀取確實較單一硬盤來的快，因為數據會從兩塊硬盤中較快的一塊中讀出。RAID1磁盤陣列的寫入速度通常較慢，因為數據得分別寫入兩塊硬盤中并做比較。RAID1磁盤陣列一般支持“熱交換”，就是說陣列中硬盤的移除或替換可以在系統運行時進行，無須中斷退出系統。RAID1磁盤陣列是十分安全的，不過也是較貴一種RAID磁盤陣列解決方案，因為兩塊硬盤僅能提供一塊硬盤的容量。RAID1磁盤陣列主要用在數據安全性很高，而且要求能夠快速恢復被破壞的數據的場合。
在這里，需要注意的是，讀只能在一塊磁盤上進行，并不會進行并行讀取，性能取決于硬盤中較快的一塊。寫的話通常比單塊磁盤要慢，雖然是并行寫，即對兩塊磁盤的寫入是同時進行的，但因為要比較兩塊硬盤中的數據，所以性能比單塊磁盤慢。
優缺點：
RAID1通過硬盤數據鏡像實現數據的冗余，保護數據安全，在兩塊盤上產生互為備份的數據，當原始數據繁忙時，可直接從鏡像備份中讀取數據，因此RAID1可以提供讀取性能。
RAID1是硬盤中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性，當一個硬盤失效時，系統可以自動切換到鏡像硬盤上讀/寫，并且不需要重組失效的數據。
總結：
磁盤空間使用率：50%，故成本最高。
讀性能：只能在一個磁盤上讀取，取決于磁盤中較快的那塊盤
寫性能：兩塊磁盤都要寫入，雖然是并行寫入，但因為要比對，故性能單塊磁盤慢。
冗余：只要系統中任何一對鏡像盤中有一塊磁盤可以使用，甚至可以在一半數量的硬盤出現問題時系統都可以正常運行。
RAID 5
定義：
RAID 5是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5具有和RAID0相近似的數據讀取速度，只是多了一個奇偶校驗信息，寫入數據的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。同時由于多個數據對應一個奇偶校驗信息，RAID5的磁盤空間利用率要比RAID 1高，存儲成本相對較低，是目前運用較多的一種解決方案。
工作原理：
RAID5把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤上，其中任意N-1塊磁盤上都存儲完整的數據，也就是說有相當于一塊磁盤容量的空間用于存儲奇偶校驗信息。因此當RAID5的一個磁盤發生損壞后，不會影響數據的完整性，從而保證了數據安全。當損壞的磁盤被替換后，RAID還會自動利用剩下奇偶校驗信息去重建此磁盤上的數據，來保持RAID5的高可靠性。
做raid 5陣列所有磁盤容量必須一樣大，當容量不同時，會以最小的容量為準。 最好硬盤轉速一樣，否則會影響性能，而且可用空間=磁盤數n-1，Raid 5 沒有獨立的奇偶校驗盤，所有校驗信息分散放在所有磁盤上， 只占用一個磁盤的容量。
總結：
磁盤空間利用率：(N-1)/N，即只浪費一塊磁盤用于奇偶校驗。
讀性能：(n-1)*單塊磁盤的讀性能，接近RAID0的讀性能。
寫性能：比單塊磁盤的寫性能要差（這點不是很明白，不是可以并行寫入么？）
冗余：只允許一塊磁盤損壞。
RAID10
定義：
RAID10也被稱為鏡象陣列條帶。象RAID0一樣，數據跨磁盤抽取；象RAID1一樣，每個磁盤都有一個鏡象磁盤, 所以RAID 10的另一種會說法是 RAID 0+1。RAID10提供100%的數據冗余，支持更大的卷尺寸，但價格也相對較高。對大多數只要求具有冗余度而不必考慮價格的應用來說，RAID10提供最好的性能。使用RAID10，可以獲得更好的可靠性，因為即使兩個物理驅動器發生故障（每個陣列中一個），數據仍然可以得到保護。RAID10需要4 + 2*N 個磁盤驅動器（N >=0)， 而且只能使用其中一半(或更小, 如果磁盤大小不一)的磁盤用量, 例如 4 個 250G 的硬盤使用RAID10 陣列， 實際容量是 500G。
實現原理：
Raid10其實結構非常簡單，首先創建2個獨立的Raid1，然后將這兩個獨立的Raid1組成一個Raid0，當往這個邏輯Raid中寫數據時，數據被有序的寫入兩個Raid1中。磁盤1和磁盤2組成一個Raid1，磁盤3和磁盤4又組成另外一個Raid1;這兩個Raid1組成了一個新的Raid0。如寫在硬盤1上的數據1、3、5、7，寫在硬盤2中則為數據1、3、5、7，硬盤中的數據為0、2、4、6，硬盤4中的數據則為0、2、4、6，因此數據在這四個硬盤上組合成Raid10，且具有raid0和raid1兩者的特性。
雖然Raid10方案造成了50%的磁盤浪費，但是它提供了200%的速度和單磁盤損壞的數據安全性，并且當同時損壞的磁盤不在同一Raid1中，就能保證數據安全性。假如磁盤中的某一塊盤壞了，整個邏輯磁盤仍能正常工作的。
當我們需要恢復RAID10中損壞的磁盤時，只需要更換新的硬盤，按照RAID10的工作原理來進行數據恢復，恢復數據過程中系統仍能正常工作。原先的數據會同步恢復到更換的硬盤中。
總結：
磁盤空間利用率：50%。
讀性能：N/2*單塊硬盤的讀性能
寫性能：N/2*單塊硬盤的寫性能
冗余：只要一對鏡像盤中有一塊磁盤可以使用就沒問題。
參考：
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