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【RAID 0 - 平行儲存】
RAID 0 提出以磁碟機陣列平行儲存資料的概念,它使用數顆硬碟平行儲存一份資料的不同
部份,一般的作法是將待儲存的資料以特定長度的區塊為單位加以分割,第一塊存放在陣列
的第一顆磁碟機,第二塊存放在陣列的第二顆磁碟機,餘依此類推,區塊的長度單位可能是
一個磁區、磁串(cluster)、磁軌、甚至一整個磁柱(cylinder)。


【RAID 1 - 磁碟機映射】
RAID 1 提出磁碟機映射(disk mirror)概念以保障資料,原始的提案是採用兩顆容量相同的
磁碟機儲存同一份資料,增加另一顆硬碟儲存相同的資料可保障其中一顆硬碟故障造成資料
漏失的風險,Windows NT 則允許使用者以相同容量的硬碟分割建立磁碟機映射,不須受
限於整顆硬碟容量的大小,如此可提高不同容量的硬碟在使用上的彈性,例如,用戶可購買
較大容量的硬碟,將其中的某個分割作為某顆硬碟的映射,另一個分割挪做它用。


【RAID 2 - 位元容錯平行儲存】
與 RAID 0 類似,RAID 2 也是以磁碟機陣列平行儲存資料,但不同於前者,RAID 2 分散至
各磁碟機的資料單位為位元,而非 RAID 0 的大區塊方式,意即,RAID 2 將資料的第一個位
元存放於陣列的第一顆磁碟機,第二個位元存放於陣列的第二顆磁碟機,餘依此類推,如此
同樣可提昇資料的存取效率,和 RAID 0 相較下,由於 RAID 2 是以位元為分散單位,所以
每此讀寫動作都將牽引陣列內所有的磁碟機同時讀寫。

RAID 2 也使用數部額外的磁碟機儲存錯誤修正碼 (ECC)或同位(parity)檢查碼,以此提昇資
料的失誤容忍度,每增加一部這樣的磁碟機即表示該磁碟機陣列可容忍的磁碟機故障機數又
增加一部,錯誤修正碼的目的是當某部資料磁碟機發生故障時,尚可經過計算、由其它未故
障磁碟機的資料中還原出正確的資料內容,可還原的程度則視錯誤修正磁碟機個數佔全部磁
碟機數目的比例而定。

舉個簡單的例子,假設某磁碟機陣列內含 9 部磁碟機,其中一部儲存奇同位位元,另外 8 部
分別儲存資料位元組的第 0 至第 7 個位元值,奇同位位元值的計算方式是若對應的 8 個資料
位元值,有奇數個 1 ,則同位位元值即為 1 ,否則為 0 ,若當中負責儲存某資料位元的磁碟
機發生故障,則對於每個位元組,磁碟機控制卡尚可由其餘正常 7 個資料位元值與同位位元
值算出失去的那個位元值,例如,原本的某個資料位元組以二進位表示為 11101101,其中有
偶數個 1,所以其奇同位位元值為 0,若陣列中的第 5 部磁碟機發生故障,使得該位元組變
成 11?01101,其中已知的有 5 個 1,因為同位位元是 0,所以該失去的位元一定是 1。

除了奇同位之外,也有採用偶同位的,偶同位位元值的計算方式剛好與奇同位的相反,一般
隨機存取記憶體( RAM)的同位檢查(parity check)也是類似的原理。


【RAID 3 - 大單位容錯平行儲存】
RAID 3 與 RAID 0 、 2 相似,也是以磁碟機陣列平行儲存資料,但不同 RAID 2 的是,
RAID 3 分散至各磁碟機的資料單位不限制在位元,它可以是位元組、或其它邏輯長度,其
中以位元組較常見,如此同樣可提昇資料的存取效率,由於是以位元或位元組等小量資料為
分散單位,所以每次讀寫動作都將牽引陣列內所有的磁碟機同時讀寫。

RAID 3 僅以一部專職磁碟機儲存錯誤修正碼或同位碼,所以這樣的磁碟機陣列可容忍一部
磁碟機出狀況。


【RAID 4 - 改良式容錯平行儲存】
RAID 0 的缺點是無錯誤修正資訊,RAID 2 及 RAID 3 的缺點是,無論資料量多寡,其每次
讀寫都將牽引陣列內所有的磁碟機同時動作,為令陣列內所有的磁碟機可同時各別進行不同
的讀寫,且還保有錯誤修正能力,RAID 4 集合 RAID 0 、 2 、 3 的優點,將分散於各磁碟
機的資料區塊長度提昇為作業系統層次的傳輸單位,如磁區或磁串,如此,每次寫入任一部
磁碟機的區塊長度即是一整個磁區或磁串,RAID 4 也另外設置一部專職的磁碟機儲存錯誤修
正資訊,基本上,我們可將 RAID 1 看成是 RAID 4 的一個特例。


【RAID 5 ─ 高效率容錯平行儲存】
和 RAID 4 類似,RAID 5 也將分散於各磁碟機的資料區塊長度限定在作業系統層次的傳輸單
位,如磁區或磁串,但與前者不同的是,RAID 5 不再將錯誤修正資訊存放於同一部磁碟機,
為改善 RAID 4 的缺點,RAID 5 將錯誤修正資訊連同資料區塊一併分散於磁碟機陣列中的各
個磁碟機,當欲寫入磁碟機陣列時,RAID 5 將資料區塊寫入一部磁碟機,同時更新另一部
磁碟機的錯誤修正資料,當其中任一部磁碟機出狀況時,失去的資料尚可由其它正常磁碟機
的資料計算得。

所以在多工環境下,若磁碟機陣列由 N 部磁碟機所組成,則 RAID 5 的設計允許最多 N 個工
作同時讀取該磁碟機陣列的不同資料區塊,在寫入方面,由於每次寫入動作須將資料及錯誤
修正碼分別寫入兩部磁碟機,因此最多允許 N / 2 個工作同時寫入不同的資料區塊,和
RAID 4 只允許一個工作同時寫入磁碟機陣列相較下,RAID 5 的確在寫入效率上改善不少。


轉載自 隨心所易



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2006-07-27, 09:58 shunze 的個人資料 把 shunze 加入好友列表 發送Email給 shunze 瀏覽 shunze 的網站 MSN : shunze@gmail.com
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其實RAID的應用不外『加速』、『鏡像備份』這兩個層面。
RAID 0著重在加速上;
RAID 1強調在資料備份的安全性上;
而RAID 5則同時考慮加速與資料備份。

基於資料重要性的考量,RAID 1是必需的!
而在有更多經費及實際的效能需求下,則可以考慮使用RAID 5。


目前除了硬體RAID外,一些作業系統也可以透過軟體來實現軟體RAID的功能;
如:linux,BSD及Windows都有支援。

以Windows為例,要使用到軟體RAID的功能,首先必需將硬碟昇級為動態硬碟
而這個部分,只有Windows 2000,XP,2003以上的作業系統才支援這個功能,
其他的操作系統無法識別動態磁碟。

昇級為動態硬碟後,就可以透過劃分動態卷的方式來使用軟體RAID。

1.簡單卷:包含單一磁碟上的磁碟空間,和分區功能一樣。

★當系統中有兩個或兩個以上的動態磁碟並且兩個磁碟上都有未分配的空間時,我們能夠選擇如下的兩種分卷方式。
2.跨區卷:跨區卷將來自多個磁碟的未分配空間合併到一個邏輯卷中。
3.帶區卷:組合多個(2到32個)磁碟上的未分配空間到一個卷。

★如果如上所述系統中的兩個動態磁碟容量一致時,我們會看到另一個分區方式。
4.鏡像卷:單一卷兩份相同的拷貝,每一份在一個硬碟上。即我們常說的RAID 1。

★當我們擁有三個或三個以上的動態磁碟時,我們就可以使用更加複雜的RAID 5,此時在分卷界面中會出現新的分卷形式。
5.RAID 5卷:相當於帶奇偶校驗的帶區卷,即RAID 5方式。


要注意的是,由於作業系統本身的限制,
我們無法在Windows 2000 Professional、XP(所有版本)的電腦上建立鏡像磁碟區。
當然也更不可能建立軟體RAID5...

這點在以下兩篇微軟資識庫中說的很清楚。
http://support.microsoft.com/?kbid=307880
http://support.microsoft.com/kb/309043/

所以,想在2000 Professional及XP上玩軟體RAID 1及5的朋友,還是放棄吧...



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