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RAID 0科普中国,科学百科

时间:2018-10-10 21:10来源:未知 字体大小:【
RAID 0又称为Stripe或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。

定义

RAID 0 并不是真正的RAID结构,没有数据冗余,没有数据校验的磁盘陈列。实现RAID 0至少需要两块以上的硬盘,它将两块以上的硬盘合并成一块,数据连续地分割在每块盘上。 因为带宽加倍,所以读/写速度加倍, 但RAID 0在提高性能的同时,并没有提供数据保护功能,只要任何一块硬盘损坏就会丢失所有数据。因此RAID 0 不可应用于需要数据高可用性的关键领域。
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,中文简称为独立磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然RAID包含多块硬盘,但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种:
1.通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能; 
2.通过把数据分成多个数据块(Block)并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度;
3.通过镜像或校验操作提供容错能力。

工作原理

实现RAID 0至少需要两块以上硬盘,它将两块以下的硬盘合并成一块,数据同时分散在每块硬盘中。由于带宽加倍,读/写速度也加倍。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能,但同时忽略了数据的可靠性,其中的任何一个硬盘失效或故障则影响到所有的数据。因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。下图所示数据分散在每个硬盘当中,图中三块硬盘的并行操作使得同一时间内磁盘读/写的速度提升4倍。

特点

RAID 0具有的特点,使其特别适用于对性能要求较高,而对数据安全不太在乎的领域,如图形工作站等。对于个人用户,RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。 
RAID 0的缺点是不提供数据冗余,因此一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法得到恢复。RAID0运行时只要其中任一块硬盘出现问题就会导致整个数据的故障。一般不建议企业用户单独使用。 
0级RAID对大数据量的请求工作性能最好,数据量越大性能就越好。如果请求的数据量大于驱动器数乘以条带大小,那么某些驱动器将得到多个请求,在完成了第一个请求之后就会开始处理第二个请求。控制器的责任是分解请求,并且以正确的顺序将适当的命令提供给适当的磁盘,之后在内存中将得到的这些数据装配起来。0级RAID性能优越而且实现简单明了。但是对习惯于每次请求一个扇区的操作系统来说,0级RAID的工作性能最为糟糕。这一结构的另一个劣势是其可靠性潜在地比一个大磁盘要差,如果一个RAID由4块磁盘组成,那么平均故障间隔时间就要高出4倍。由于在这一设计中未引入冗余,实际上它还不是真正的RAID。

实现方式

RAID0最简单的实现方式就是把几块硬盘串联在一起创建一个大的卷集。磁盘之间的连接既可以使用硬件的形式通过智能磁盘控制器实现,也可以使用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式实现。
在上述配置中,我们把4块磁盘组合在一起形成一个独立的逻辑驱动器,容量相当于任何一块单独硬盘的4倍。数据被依次写入到各磁盘中。当块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中。 
这种设置方式只有一个好处,那就是可以增加磁盘的容量。至于速度,则与其中任何块磁盘的速度相同,这是因为同一时间内只能对一块磁盘进行IO操作。如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,无法继续使用。虽然我们无法改变RAID 0的可靠性问题,但是我们可以通过改变配置方式,提供系统的性能。

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