前序
各位客官：
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歡迎步入云計算的大門，這是咱們云計算一欄的第四篇博客啦，今天我們來了解一下什么是RAID技術？有哪些RAID技術呢？熱備是什么？華為RAID2.0+是什么嘞？店家是從華為官網(wǎng)上學習而來噠，以下是學習所思所得所悟哦。先贊后看，養(yǎng)成好習慣。話不多說，上菜！
目錄
RAID技術
一.RAID基本概念
常見的RAID級別
組合RAID級別
二.RAID的數(shù)據(jù)組織形式
三.RAID的數(shù)據(jù)保護功能
方法一：鏡像
方法二：奇偶校驗算法（XOR）
四.RAID熱備和重構
1.熱備（Hot Spare）的定義
2.熱備的分類
3.熱備的工作原理
五.RAID 2.0技術
1.RAID 2.0
2.RAID 2.0+
3.華為RAID 2.0+
六.RAID 2.0+塊虛擬化技術
1.什么會出現(xiàn)RAID 2.0+技術？
2.什么是RAID 2.0+技術？
3.RAID 2.0+的原理是什么？
4.RAID 2.0+的優(yōu)勢有哪些？
RAID技術
一.RAID基本概念
RAID：Redundant Array of Independent Disks，獨立磁盤冗余陣列，RAID技術將多個單獨的物理硬盤以不同的方式組合成一個邏輯硬盤，從而提高了硬盤的讀寫性能和數(shù)據(jù)安全性。
常見的RAID級別
| RAID組 | 描述 |
|---|---|
| RAID 0 | 數(shù)據(jù)條帶化，無校驗 |
| RAID 1 | 數(shù)據(jù)鏡像，無校驗 |
| RAID 3 | 數(shù)據(jù)條帶化讀寫，校驗信息存放于專用硬盤 |
| RAID 5 | 數(shù)據(jù)條帶化，校驗信息分布式存放 |
| RAID 6 | 數(shù)據(jù)條帶化，分布式校驗并提供兩級冗余 |
組合RAID級別
| RAID組 | 描述 |
|---|---|
| RAID 0+1 | 先做RAID 0，后做RAID 1，同時提供數(shù)據(jù)條帶化和鏡像 |
| RAID 10 | 類似于RAID 0+1，區(qū)別在于先做RAID 1，后做RAID 0 |
| RAID 50 | 先做RAID 5，后做RAID 0，能有效提高RAID 5的性能 |
注意：分布式存儲不能做RAID，因為分布式存儲每個盤是獨立的；只能用在集中式的存儲形式下。
二.RAID的數(shù)據(jù)組織形式
硬盤的條帶化：將硬盤空間按照設定的大小分為多個條帶，數(shù)據(jù)寫入時也按照條帶的大小來劃分數(shù)據(jù)模塊。
條帶（strip）：硬盤中單個或者多個連續(xù)的扇區(qū)構成一個條帶，是組成分條的元素。
分條（stripe）：同一硬盤陣列中的多個硬盤驅動器上的相同“位置”（或者說是相同編號）的條帶。
存儲數(shù)據(jù)的過程：首先將數(shù)據(jù)切割，切割成分條的最大容量，然后安裝條帶順序存儲。比如數(shù)據(jù)的大小為10M，分條的最大容量為1M，就把10M切割成10分，D0~D9各一份;同時向每個Disk寫入數(shù)據(jù)，該RAID的效率提升三倍。（RAID 0)
三.RAID的數(shù)據(jù)保護功能
方法一：鏡像
描述：再另一塊冗余的硬盤上保存數(shù)據(jù)的副本
RAID 1采用的就是鏡像，僅有兩塊盤，兩塊盤的數(shù)據(jù)一模一樣。
RAID 1的特點：
寫的性能下降，因為需要將數(shù)據(jù)同步在冗余盤中；讀的性能不變，因為只需要讀一個硬盤的數(shù)據(jù)，而讀哪個硬盤都是一樣的。提升的保護功能。
方法二：奇偶校驗算法（XOR）
相同為假，相異為真
描述：任意一個盤損壞，就能通過校驗和重新計算出損壞的盤的數(shù)據(jù)。但不能同時壞多個盤，否則無法恢復。
RAID 5采用的奇偶校驗，至少需要3塊盤。
圖示：
RAID 0：沒有保護功能，有幾塊盤讀寫性能就提升幾倍
RAID 1：鏡像保護，寫性能下降，讀性能不變，只能有兩塊盤
RAID 5：奇偶校驗保護，校驗和在對角線上放，不是單獨把校驗和放一個盤，而是每個盤都有一個校驗和。至少三個盤。
RAID 10：先做RAID 1再做RAID 0（如果RAID 1組里壞了一個盤，它的鏡像盤還能用）
RAID 01：先做RAID 0再做RAID 1。（如果RAID 0組里面有一個盤壞了，其他盤也就不能用了，只能用上一層的做RAID 1的鏡像盤）
RAID 50：先做RAID 5再做RAID 0。
RAID 6：2份校驗，橫向校驗，斜向校驗；容量n-2
四.RAID熱備和重構
1.熱備（Hot Spare）的定義
當冗余的RAID組中某個硬盤失效時，在不干擾當前RAID系統(tǒng)正常使用的情況下，用RAID系統(tǒng)中另外一個正常的備用硬盤自動頂替失效硬盤，及時保證RAID系統(tǒng)的冗余性。
2.熱備的分類
全局式：備用硬盤為系統(tǒng)中所有的冗余RAID組共享。
專用式：備用硬盤為系統(tǒng)中某一組冗余RAID組專用。
3.熱備的工作原理
當一個數(shù)據(jù)盤發(fā)生故障，系統(tǒng)告知是哪個盤故障了，然后將數(shù)據(jù)盤更換為熱備盤，再進行奇偶校驗恢復數(shù)據(jù)。
五.RAID 2.0技術
1.RAID 2.0
增強型RAID技術，有效解決了機械硬盤容量越來越大，重構一塊機械硬盤所需時間越來越長，傳統(tǒng)RAID組重構窗口越來越大而導致重構期間又故障一塊硬盤而徹底丟失數(shù)據(jù)風險的問題。
2.RAID 2.0+
在RAID 2.0的基礎上提供了更細粒度（可以達幾十KB粒度）的資源顆粒，形成存儲資源的標準分配及回收單位，類似計算虛擬化中的虛擬機，我們稱之為虛擬塊技術。
3.華為RAID 2.0+
是華為針對傳統(tǒng)RAID的缺點，設計的一種滿足存儲技術虛擬化架構發(fā)展趨勢的全新的RAID技術，其傳統(tǒng)固定管理模式為兩層虛擬化管理模式，在底層塊級虛擬化（Virtual for Disk）硬盤管理的基礎之上，通過一系列Smart效率提升軟件，實現(xiàn)了上層虛擬化（Virtual for Pool）的高效資源管理。
六.RAID 2.0+塊虛擬化技術
1.什么會出現(xiàn)RAID 2.0+技術？
因為存儲的數(shù)據(jù)最終都會存儲到SSD盤上，如果有些盤片上存放的數(shù)據(jù)不均勻，就可能導致某些壓力大的SSD盤成為系統(tǒng)的瓶頸。（改善硬盤性能）
2.什么是RAID 2.0+技術？
華為存儲系統(tǒng)采用新型的RAID 2.0+塊虛擬化技術，通過更細粒度的劃分，實現(xiàn)所有LUN的數(shù)據(jù)均衡的分布在每個SSD盤上，實現(xiàn)盤的負載均衡。
3.RAID 2.0+的原理是什么？
塊級虛擬化的含義是：將系統(tǒng)中的硬盤劃分成若干個連續(xù)的固定大小的存儲空間，稱為存儲塊，即Chunk，或簡稱CK。CKG，為Chunk group，通過RAID技術構成CKG
4.RAID 2.0+的優(yōu)勢有哪些？
? 業(yè)務負載均衡，避免熱點。數(shù)據(jù)打散到資源池內所有硬盤上，沒有熱點，硬盤負荷平均，避免個別盤因為承擔更多的寫操作而提前達到壽命的上限。
? 快速重構，縮小風險窗口。當硬盤故障時，故障盤上的有效數(shù)據(jù)會被重構到資源池內除故障盤外的所有盤上，實現(xiàn)了多對多的重構，速度快，大幅縮短數(shù)據(jù)處于非冗余狀態(tài)的時間。
? 全盤參與重構。資源池內所有硬盤都會參與重構，每個盤的重構負載很低，重構過程對上層應用無影響。
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