详解磁盘阵列

article/2025/9/17 16:08:38

什么是磁盘阵列？ 相互独立磁盘 构成的具有冗余能力的阵列

所谓冗余，原意指重复，在计算机科学中称为备份

也就是说：磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，这些磁盘可以共同使用，来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。

常见的磁盘阵列：

首先，常规的磁盘存储属于非RAID结构，也就是说，各个磁盘互不干扰，你有两块磁盘，他们就是两块磁盘，之间没有任何联系，
称为JBOD结构（Just a Bunch Of Disks只是一堆磁盘）

RAID 0 ：有多少块磁盘，存数据时，将数据拆分成多少份，分别装入这些磁盘中

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这意味着磁盘的连续读写性能成倍增长（随机不变），但是数据会变得十分危险：因为数据被拆分成多份，一旦某块磁盘出现问题，数据将不可恢复。RAID 0 是速度最快的磁盘阵列，同时也是最危险的磁盘阵列。RAID 0 至少需要两块磁盘。

RAID 1 ：存数据时，将数据同时备份，镜像到另一个磁盘上

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这意味着磁盘的安全性非常高，但同时也是最浪费磁盘空间的。RAID 1 至少需要两块磁盘。

RAID 10 ：也称RAID 0 + 1，是 RAID 0 与 RAID 1 的结合

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RAID 10 综合了 RAID 0 与 RAID 1 的优点，获取连续读写性能的同时，安全性也得到了提升。RAID 10 至少需要4块磁盘。

RAID 2 ：RAID 0 的增强版，增加了海明码校验功能

在RAID 0 的基础上，将数据的2 ^ N 位作为校验文件，来进行纠错。相较于RAID 0来讲，增加了数据的安全性，但同时，由于校验码的存在，写入时需要计算校验码为了安全，读取时也许要计算校验码进行纠错。因此在读写方面性能会有所折扣，并且校验码也会占用额外的磁盘空间 。RAID 2 比较老，现已几乎无人使用。RAID 2 至少需要两块磁盘。

RAID 3 ：校验码单独存于一块磁盘

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RAID 3 不同于 RAID 2，提供单独的一块磁盘来存储校验码。 相较于RAID 2来讲，数据没有那么冗余，性能也不会有太打折扣。当某块数据盘出现问题时，校验盘可以及时纠错。但是，由于校验盘只有一张，而数据盘有很多张，当数据盘过多时，校验盘的性能就会极大限制整体的性能。同时，当校验盘也出现问题时，整体数据将难以找回 RAID 3 至少需要3块磁盘。

RAID 4 : 类似于RAID 3

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与RAID 3不同的是，RAID 4 的校验码并没有RAID 3 那么“细致”。如果说RAID 3 的校验码是以单个数据为单位来计算的，那么RAID 4 的校验码就是以数据块为单位来计算的。 相较于RAID 3 ，存取计算校验码时不用区分那么细，因此读写性能稍强于RAID 3，但同时，数据恢复会相较于RAID 3大打折扣。RAID 4 至少需要3块磁盘。

RAID 5 : 校验码打散于各个磁盘

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RAID 5 与 RAID 3 很相似。RAID 3只有一块磁盘来作校验盘，若存在过多的数据盘，校验盘的性能会极大限制整体的性能。同时，若某块数据盘出现问题，那校验盘就可以找回数据，那如果校验盘出现问题，数据将难以找回。