相信很多人買的主機板都有支援RAID的功能
rnQ9uNAu 但因為種種原因都未去使用
Dpkc9~z 再此轉貼RAID的簡介
J5SOPG 希望對站上各位朋友有幫助
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6.6x$y3v RAID 的優點
Xp~O?2:3l RAID 組合了多部磁碟機, 且犧牲了部分儲存空間 (最多達 50%) 來儲存修復用的資料, 它自然要能提供比單一磁碟更好的服務, 才有存在的價值:
,lQfsntk' V`xE&BI 讀寫效率高:多部磁碟機的磁頭可同時讀、寫資料, 整體效能、存取速度均可獲得改善。
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<w 成本低:幾部平價的硬碟組成大容量的陣列磁碟機, 比單一相同容量、功能硬碟的製作成本低。
!yu-MpeG 資料可靠:RAID 磁碟機多有資料修復功能, 資料遺失、損毀的可能性更低, 遠比單一硬碟更可靠。
v-XB\|f 具有容錯的能力:所謂『容錯 (Fault-Tolerant)』是指容許機器發生錯誤時, 系統不會因此而停擺、中斷, 可以繼續運作的能力。一般系統的硬碟掛點之後 , 會因無法正常擷取資料而停擺﹔但 RAID 系統在某種程度內的故障, 仍可依賴其餘的正常硬碟提供資料, 使系統繼續運作。
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可自動修復資料:陣列磁碟機中的某顆硬碟出現問題時, 該故障硬碟的資料可在更換新硬碟之後, 根據其餘硬碟中的資料 (含之前儲存的驗證、修補資料) 自動重建回來。
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So]O`RJv RAID模式說明
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YJ{_%z|U RAID 0
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針對其優異的I/O表現,RAID 0適合在以下的環境中使用:
-)[~%n#X+t (一)要求資料快速傳送的影像撥放系統,資料從可靠度較高的媒體載入此硬碟系統中,以供其他裝置抓取資料
G\#dMCk? (二)儲存大型表格,或是其他唯讀形式的資料,使用者可以使用此資料。如果資料損毀,可以再從其他的儲存媒
k(dNHT 體中載入。
$: qrh66 3yu,qb'"& 硬碟需求 最少 2 顆。
?<~P)aVVj 資料修復 無。
ew1bb K> 優點 讀寫速度快, 效率高。
VL2ACv( 缺點 只要一顆硬碟故障, 資料就不完整而無法挽回。
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v2 }>/b) RAID 1 (Mirroring)
[Y8ot-6 RAID 1 又稱為鏡像備份(Mirroring), 意思就是可以將資料如鏡子裡面的成像一般, 在兩顆硬碟上各保持一份完全相同的備份, 使鏡裡鏡外的資料完全一樣。寫入時, 相同的資料會同時寫到陣列磁碟的每顆硬碟中﹔讀取時, 僅從其中一顆讀取即可。
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eIj } 這種系統有個很明顯的缺點:二顆硬碟可儲存的資料量僅相當於一顆硬碟的空間, 使用率最多僅能達到總容量的 50 %。看起來似乎有點浪費, 不過 RAID 1 是最容易架構的容錯系統, 平常操作時, 即使磁碟陣列中的某顆硬碟受損, 另一顆備份硬碟仍可正常運作;而且在更換受損的磁碟後, RAID 系統會自動從備份硬碟中將資料完整地拷貝回新磁碟機, 再次回復鏡像備份的容錯狀態。
9iN}v hSXZu?/ 在做寫入動作時,由於需對兩顆硬碟機執行寫入指令,其資料傳輸量是一般的兩倍,所以會比單一硬碟機所耗用的時間多一些些,對某些需要做密集寫入動作的應用程式而言,有可能會有影響。而在讀取時,則可以提供較單一硬碟機接近兩倍的I/O效能。事實上, 它是容錯型式的磁碟陣列中, 效率最高的一種模式。
"tz`@3,5dN tx]!|x" F RAID Level 1常應用於高安全要求的多人使用環境,例如:作業系統的開機磁碟。
YLid2aF 目前大部分的RAID 控制卡中,都支援RAID 10的功能。如果系統中存在4個硬碟,就可以選擇RAID 10
ZqfoO!Ta %kL]-Z 硬碟需求 最少 2 顆。
c:,K{ZR 資料修復 有, 資料和系統都完全備份。
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H]P 優點 單顆硬碟發生故障時, 系統仍可正常運作。
J-W8wCq` 缺點 硬碟可儲存的資料量只有總容量的 50 %。
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NLZUAtx( G`NGt_C RAID 2
L87=*_!B; RAID 2 可以說是 RAID 0 的改良版, 兩者的做法相當類似﹔不過這次不再以資料區塊為分割單位, 而是以位元為單位。且為了資料復原的問題, RAID 2 以漢明碼 (Hamming Code) 方式先對資料加以編碼後, 才分割為獨立位元, 並將資料寫入磁碟陣列中。
p1fy)K2{,j 漢明碼有核對、校正資料的功能, 當資料中的某 1 個位元發生錯誤時, 可用漢明碼的特性找出錯誤位元並校正回來。不過若是 2 個位元一起發生錯誤時, 漢明碼便只能檢查出有問題, 無法進行更正。
!L@^Zgs|@? ]lA.? 以 RAID 2 的做法, 將每一個位元分散在不同磁碟機上, 萬一有一部磁碟機故障時 , 便可利用正常磁碟機上的資料位元, 依漢明碼的特性將故障磁碟上的所有位元都還原回來。
{oRR]> 另外, 資料經過漢明碼系統的編碼程序後, 由於加入錯誤修正碼 (ECC, Error Correction Code, 指 Hamming Code 中資料以外的碼) 之故, 會比原始資料大, 因此硬碟的可用空間會比磁碟機總容量少!
fX}dQN~z M3YC@(N% k 硬碟需求 視演算法而定。
+?uZ~VSl 資料修復 有, 可應付 1 個位元的資料損失。
\<x{U3q5 優點 存取效率佳, 具資料修復能力。
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bj#T 缺點 需犧牲部分硬碟空間儲存 ECC 碼;漢明碼的處理程序較複雜, 降低整體效率。
c{!XDiT]P .2/W.z2 =================================================================
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U!j RAID 3
%J:2y RAID 3 採用與 RAID 2 相同的位元分割來切割資料, 並將位元資料分存到不同的磁碟機中﹔不過它放棄複雜的漢明碼,改以同位元檢查 (Parity check) 來作核對與修復的工作, 因此除了資料碟之外, 需要多一顆硬碟專門存放檢查位元。
`W{y RAID 3 修復資料的能力與 RAID 2 相同, 在只有一顆硬碟故障的狀況下, 都可以藉其餘正常硬碟上的資料, 經運算後重建故障硬碟的資料;不過同位元檢查的效率比漢明碼要快多了。
-bp7X{& 不過 RAID 3 也不是沒有缺點, 由於資料內的位元會分散到不同磁碟機上, 因此即使讀入一小段資料都可能動到所有的磁碟機;而此時每部磁碟機須讀取完整單位的全部資料, 容易造成讀取資源的浪費。因此 RAID 3 對經常取用大型檔案 (影像、多媒體) 的系統相當實用, 但若對小量資料讀寫的場合而言, 就有殺雞用牛刀的味道了。
GtkZ%<KF9 RAID 3常用在繪圖、影像處理等,對資料進行大量讀或寫的應用領域,以及處理大量順序檔案的非互動式應用環境。為了使RAID 3的磁碟陣列更有效率,其每次I/O區塊,應該設定為32KB或更大。
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'_EX7r 硬碟需求 最少 3 顆。
..yLtqos 資料修復 有, 每次以 1 顆硬碟為限。
wu19Pg?F 優點 存取效率佳, 具資料修復能力。
(z^987G 缺點 不適合少量資料 I/0 使用,且同位元檢查硬碟容易成為存取效能的瓶頸。
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6Lz:J:Q) RAID 4
`:5W1D( RAID 4 也是使用一個磁碟做同位檢查, 與 RAID 3 的不同處在於資料分割方式。它採用磁區 (區塊) 分割的方法, 也就是說, 事先將資料以磁區為單位分割好, 再將分割後的資料分散寫入各個資料磁碟, 同位檢查資料則寫入專屬硬碟中。
gkld}t*U 由於各資料磁碟是同時運作, 可同時讀入數個磁區的資料, 因此傳輸效率可大幅提升;而在讀寫小量資料時, 由於區塊數量少, 且集中於少數幾部磁碟機, 所以不會像 RAID 3 一樣勞師動眾, 必須牽動一堆磁碟。
&u0on)E 除此之外, RAID 4 還有一個好處, 就是擁有多重資料的讀取能力; 舉例來說, 假設有兩筆需求同時提出, 且未使用到相同硬碟時, RAID 4 就可以同時處理這兩筆需求的讀取動作 , 提高整體系統的工作效能。寫入資料時, 因為每份資料都需執行同位元檢查, 而且必須把檢查碼存放在同一顆硬碟, 因此一次只能接受一筆寫入的要求。
U_AmRiy 不過反向思考一下, 每次存取時都必須從儲存檢查位元的硬碟中取出對應的同位資料核對, 當存取動作頻繁的時候, 該顆專屬硬碟不僅耗損比較快, 且可能成為整體效率上的瓶頸所在。
5<Y-?23 !\|L(Paf 硬碟需求 最少 3 顆。
i~.9B7hdE 資料修復 有, 每次以 1 顆硬碟為限。
B8 R&Q8Q 優點 存取效率佳, 具多重讀取能力。
]t;bCD6* 缺點 資料存取頻繁時, 同位檢查硬碟容易成為效率瓶頸。
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\v5d <26Jif: RAID 5
)Q c>NF0 RAID 5 改善了 RAID 3、4 中負責儲存同位資料硬碟使用過於頻繁的缺點。它將同位元檢查資料與原始資料重新組合後, 以位元分割方式分別儲存在不同硬碟中, 因此每個硬碟都存放有同位元檢查碼, 以降低存取過度集中的問題。
c'Zs2s7$ 但是 RAID 5 的缺點則是回復資料費時較久。由於同位元檢查碼分散在各顆硬碟, 因此當在更新硬碟修復資料時, 必須搜集所有的硬碟資料以重建損毀的部分, 所以花費的時間會較前述幾種 RAID 都要久,因此,RAID 5並不適用於需要持續更新資料的應用環境。
ef]60OtP 硬碟需求 最少 3 顆。
8~v E 資料修復 有, 每次以 1 顆硬碟為限。
b0[H{q-z{X 優點 存取效率佳, 具多重存取能力﹔硬碟存取次數平均, 不易產生瓶頸。
ux1SQ8C * 缺點 任一顆硬碟損毀、更新後, 需花費較長時間來回復資料。
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,{g B$8z^ JBOD
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& JBOD通常又稱爲Span。它是在邏輯上將幾個物理磁碟一個接一個連起來, 組成一個大的邏輯磁碟。JBOD不提供容錯,該陣列的容量等於組成Span的所有磁碟的容量的總和。JBOD嚴格意義上說,不屬於RAID的範圍。不過現在很多IDE RAID控制晶片都帶著種模式,JBOD就是簡單的硬碟容量疊加,但系統處理時並沒有採用並行的方式,寫入資料的時候就是先寫的一塊硬碟,寫滿了再寫第二塊硬碟,以此類推。
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7 RAID 0+1
pLsJa?}R 把RAID0和RAID1技術結合起來,即RAID 0+1。資料除分佈在多個區塊上外,每個區塊都有其物理鏡像對映區塊,提供全冗餘能力,允許一個以下磁片故障,而不影響資料可用性,並具有快速讀/寫能力。要求至少4個硬碟才能作成RAID 0+1。
Yjix]lUXVf 5+Hw @CY3 RAID(0+1)可以容許邏輯磁碟機中不只一顆硬碟故障。因為其提供完整的容錯能力。
}+BbwBm& RAID 10如同RAID Level 1一樣, 其硬碟使用率亦只有50%, 但它卻是最具高效率的規劃方式。兼具 RAID 1的「安全性」與RAID 0的「速度」。可是成本也最高的。
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