最近，剛剛幫朋友裝了一臺電腦，朋友選擇了160GB的SATA硬盤。之前，朋友有一臺老的電腦，由于經(jīng)常在網(wǎng)上下載影片和游戲，因此對硬盤進(jìn)行了幾次升級，分幾次購買了幾塊80GB PATA硬盤。由于朋友的那臺舊電腦實在沒法再用，因此打算把幾塊硬盤組合起來，裝進(jìn)新配的電腦中使用。因此朋友想組成RAID磁盤陣烈進(jìn)行使用，以提高機(jī)器性能和增大磁盤的容量。那么什么是RAID呢？如何實現(xiàn)RAID功能？PATA與SATA硬盤能組建RAID磁盤陣列嗎？于是筆者進(jìn)行了整理搜集，得文如下：
一、什么是RAID？其具備哪些常用的工具模式？
即然提到了RAID磁盤陣列，那么我們就先來了解一下什么是RAID？所謂的RAID，是Redundant Arrays of Independent Disks的簡稱，中文為廉價冗余磁盤陣列。由1987年由加州大學(xué)伯克利分校提出的，初衷是為了將較廉價的多個小磁盤進(jìn)行組合來替代價格昂貴的大容量磁盤，希望單個磁盤損壞后不會影響到其它磁盤的繼續(xù)使用，使數(shù)據(jù)更加的安全。RAID作為一種廉價的磁盤冗余陣列，能夠提供一個獨立的大型存儲設(shè)備解決方案。在提高硬盤容量的同時，還能夠充分提高硬盤的速度，使數(shù)據(jù)更加安全，更加易于磁盤的管理。
了解RAID基本定義以后，我們再來看看RAID的幾種常見工作模式。
1、RAID 0
RAID 0是最早出現(xiàn)的RAID模式，即Data Stripping數(shù)據(jù)分條技術(shù)。RAID 0是組建磁盤陣列中最簡單的一種形式，只需要2塊以上的硬盤即可，成本低，可以提高整個磁盤的性能和吞吐量。RAID 0沒有提供冗余或錯誤修復(fù)能力，是實現(xiàn)成本是最低的。
RAID 0最簡單的實現(xiàn)方式就是把N塊同樣的硬盤用硬件的形式通過智能磁盤控制器或用操作系統(tǒng)中的磁盤驅(qū)動程序以軟件的方式串聯(lián)在一起創(chuàng)建一個大的卷集。在使用中電腦數(shù)據(jù)依次寫入到各塊硬盤中，它的最大優(yōu)點就是可以整倍的提高硬盤的容量。如使用了三塊80GB的硬盤組建成RAID 0模式，那么磁盤容量就會是240GB。其速度方面，各單獨一塊硬盤的速度完全相同。最大的缺點在于任何一塊硬盤出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)將會受到破壞，可靠性僅為單獨一塊硬盤的1/N。
為了解決這一問題，便出一了RAID 0的另一種模式。即在N塊硬盤上選擇合理的帶區(qū)來創(chuàng)建帶區(qū)集。其原理就是將原先順序?qū)懭氲臄?shù)據(jù)被分散到所有的四塊硬盤中同時進(jìn)行讀寫。四塊硬盤的并行操作使同一時間內(nèi)磁盤讀寫的速度提升了4倍。
在創(chuàng)建帶區(qū)集時，合理的選擇帶區(qū)的大小非常重要。如果帶區(qū)過大，可能一塊磁盤上的帶區(qū)空間就可以滿足大部分的I/O操作，使數(shù)據(jù)的讀寫仍然只局限在少數(shù)的一、兩塊硬盤上，不能充分的發(fā)揮出并行操作的優(yōu)勢。另一方面，如果帶區(qū)過小，任何I/O指令都可能引發(fā)大量的讀寫操作，占用過多的控制器總線帶寬。因此，在創(chuàng)建帶區(qū)集時，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際應(yīng)用的需要，慎重的選擇帶區(qū)的大小。
帶區(qū)集雖然可以把數(shù)據(jù)均勻的分配到所有的磁盤上進(jìn)行讀寫。但如果我們把所有的硬盤都連接到一個控制器上的話，可能會帶來潛在的危害。這是因為當(dāng)我們頻繁進(jìn)行讀寫操作時，很容易使控制器或總線的負(fù)荷超載。為了避免出現(xiàn)上述問題，建議用戶可以使用多個磁盤控制器。最好解決方法還是為每一塊硬盤都配備一個專門的磁盤控制器。
雖然RAID 0可以提供更多的空間和更好的性能，但是整個系統(tǒng)是非常不可靠的，如果出現(xiàn)故障，無法進(jìn)行任何補(bǔ)救。所以，RAID 0一般只是在那些對數(shù)據(jù)安全性要求不高的情況下才被人們使用。
2、RAID 1
RAID 1稱為磁盤鏡像，原理是把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上，也就是說數(shù)據(jù)在寫入一塊磁盤的同時，會在另一塊閑置的磁盤上生成鏡像文件，在不影響性能情況下最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性和可修復(fù)性上，只要系統(tǒng)中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁盤可以使用，甚至可以在一半數(shù)量的硬盤出現(xiàn)問題時系統(tǒng)都可以正常運行,當(dāng)一塊硬盤失效時，系統(tǒng)會忽略該硬盤，轉(zhuǎn)而使用剩余的鏡像盤讀寫數(shù)據(jù)，具備很好的磁盤冗余能力。雖然這樣對數(shù)據(jù)來講絕對安全，但是成本也會明顯增加，磁盤利用率為50%，以四塊80GB容量的硬盤來講，可利用的磁盤空間僅為160GB。另外，出現(xiàn)硬盤故障的RAID系統(tǒng)不再可靠，應(yīng)當(dāng)及時的更換損壞的硬盤，否則剩余的鏡像盤也出現(xiàn)問題，那么整個系統(tǒng)就會崩潰。更換新盤后原有數(shù)據(jù)會需要很長時間同步鏡像，外界對數(shù)據(jù)的訪問不會受到影響，只是這時整個系統(tǒng)的性能有所下降。因此，RAID 1多用在保存關(guān)鍵性的重要數(shù)據(jù)的場合。
RAID 1主要是通過二次讀寫實現(xiàn)磁盤鏡像，所以磁盤控制器的負(fù)載也相當(dāng)大，尤其是在需要頻繁寫入數(shù)據(jù)的環(huán)境中。為了避免出現(xiàn)性能瓶頸，使用多個磁盤控制器就顯得很有必要。
3、RAID0+1
從RAID 0+1名稱上我們便可以看出是RAID0與RAID1的結(jié)合體。在我們單獨使用RAID 1也會出現(xiàn)類似單獨使用RAID 0那樣的問題，即在同一時間內(nèi)只能向一塊磁盤寫入數(shù)據(jù)，不能充分利用所有的資源。為了解決這一問題，我們可以在磁盤鏡像中建立帶區(qū)集。因為這種配置方式綜合了帶區(qū)集和鏡像的優(yōu)勢，所以被稱為RAID 0+1。把R