RAID级别分类

　　现有的RAID已经比较成熟，成为一种工业标准，通常将组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别。随着RAID技术的不断发展，现在已拥有以RAID0到RAID7八种基本级别。另外，还有一些基本RAID级别的混合模式，如RAID10、RAID50、RAID60等。

　　最为流行的是RAID0、RAID1、RAID5、RAID6四种，以及他们之间的混合模式,不同的级别意义和适用范围有所不同。下面我们将分别介绍这四种级别，并以表格形式比较各种RAID级别的性能差异。

　　RAID0

　　它的数据并不是保存在一块硬盘上,而是分成数据块保存在不同的驱动器上，在N个磁盘上并行读写，读写速度理论上将会是单个相同硬盘的N倍，因此数据吞吐量比较大,负载也较为平衡。但由于没有数据冗余，它只是单纯地提高性能。如果RAID0阵列中的一个磁盘失效将直接影响到所有数据，所以它不适合应用于数据安全性高的场合。

　　RAID1

　　通常被称为RAID镜像，是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据，即所有数据都进行百分之百的备份。当原始数据繁忙时，可直接从镜像磁盘上读写，而不需要重组失效数据。

　　对于使用RAID1结构的设备来说,RAID控制器必须能够同时对2个盘进行读操作和对两个镜像盘进行写操作。因为镜像结构在一组盘出现问题时,可以使用镜像,提高系统的容错能力。每读一次盘只能读出一块数据,也就是说数据块传送速率与单独的盘的读取速率相同,因为RAID1的校验十分完备,对系统的处理能力有很大的影响，适用于对安全性要求极高但容量要求不高的系统。

　　RAID5

　　一种分布式奇偶校验的独立磁盘结构,是目前应用最广泛的RAID技术；也是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。它把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储在不同磁盘上。它使用一种特殊算法，可以计算出任何一个区域校验块的存储位置。这样就可以确保对校验块的任何读写操作都会在所有RAID磁盘中均衡进行，从而消除产生瓶颈的可能。

　　由N块硬盘构建的RAID5阵列可以有N-1块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性。它的读效率很高，但是每一次写操作,将产生4个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息,块式的集体访问效率不错。当阵列中的1块硬盘发生故障，系统可以使用保存在其它硬盘上的奇偶校验信息恢复故障硬盘的数据，继续进行正常工作，但整个系统的性能将大大降低。

　　RAID6

　　RAID6是在RAID5基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID5级别。与RAID5相比，它增加了第二个独立的奇偶校验信息块，除了每个硬盘上都有同级数据XOR校验区外，还有一个针对每个数据块的XOR校验区。两个独立的奇偶校验系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。

　　RAID6的数据冗余性能非常好。但是，由于增加了一个校验，所以写入的效率较RAID5还差，并且损失了两块有效的存储空间。表1对RAID0、RAID1、RAID5、RAID6性能进行比较。

　　三种RAID异常处理

　　RAID磁盘阵列出现异常的原因有很多,突然断电、重构RAID、磁盘顺序混乱、误删除、误格式化、误分区、病毒损坏、硬盘出现坏道或损坏等情况都可能导致RAID信息的异常。

　　网络管理员可以在使用专业数据恢复软件之前做一些常规的判断与处理。先行关闭计算机的电源，检查硬盘电源的连接，以及数据线是否与硬盘和RAID控制卡连接正常再重新开机。如果仍不能解决，可能是硬盘的故障，针对不同级别的RAID进行不同的处理。

　　RAID0的异常处理

　　不能简单地使用一块同规格的硬盘进行替换，因为RAID0的数据是分布到每一块磁盘上，如果任何一块盘出现问题，数据就不会完整，从而导致RAID失效。所以硬盘必须按顺序做好标号后从RAID控制器中取出来，作为单盘进行重组。再根据标号按顺序依次从各个盘数据组成一个镜像文件，得到完整数据。

　　RAID1异常处理

　　RAIDl中的两块硬盘互为镜像。所有数据都是完全一样的，所以直接就可以用一块同规格的硬盘替换坏硬盘。

　　RAID5、RAID6异常处理

　　RAID5机制支持一块硬盘offline的情况下保证数据的正常访问，而RAID6能够同时容忍两块硬盘offline,数据仍能正常访问，只不过RAID的性能将大大减弱，成为降级模式。在RAID5/RAID6机制容忍硬盘损坏的范围内，及时发现并用同一规格的硬盘把坏盘进行替换，RAID将会自动重构,信息数据不受影响。如果硬盘损坏数量超出容忍范围，阵列便会失效，我们可以通过RAID控制台将失效的最后一块硬盘forceonline(强制上线),成功后，依次将损坏硬盘换掉；如果不成功就必须对数据进行重组。重组过程与RAID0过程类似。
　　RAID异常处理的流程见图1。

　　(作者单位1为防空兵学院教育技术中心，2为防空兵学院干部处)