11 冗余磁盘阵列（RAID）

作者： zzb

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目的：

逻辑上是一个磁盘，物理上是多个的，同时数据是分布在多个物理磁盘上的，这样才能多个磁盘并行工作来提高效率

条带化

条带化即把一个磁盘/一个组（如后面的10，01，50）分散成多个条带放到不同的磁盘上

优点：

缺点：

深色的是冗余盘，简单地把原来的数据进行了拷贝

优点：

缺点：

只用于关键数据，重要数据的保存

RAID 01是先进行条带化，再备份分组，如果disk0坏了，那么整个组都不能用了，即disk2和disk1不能联动

RAID 10是先进行备份分组，再进行条带化，这样一组中坏了一个也不要紧，比如disk0坏了，还可以，disk1和disk2联动

所以RAID 10的容错率更高

不论是大的还是小的I/O请求，要求所有磁盘都参与请求的执行。
每个磁盘的轴同步旋转，磁头始终处于同一位置
数据条带很小如一个字节或字，这样才能让所有磁盘都调动起来，注意这里条带同样是满了才到下一个条带，而不是一个条带用一点，另一个条带用一点，因此要让条带很容易的被装满

冗余盘用来存储校验码——海明码，

4个bit需要3个bit的校验位（8个需要4个），所以4个硬盘需要3个硬盘来校验，并且校验码就存放在数据对应的位置

对于经常出错的情况意义很大，而磁盘事实上本身就有CRC，所以出错概率是很小的，所以RAID 2在这种情况下意义不大。

事实上，RAID 2已经被弃用了

RAID 中讲冗余，是为了防止磁盘坏了，而不是为了防止磁盘出错，关于出错是在纠错中强调的。

出错是可以正常读，错误的位混在数据中，而磁盘坏了这一位就丢失了，不可读了，所以这个是可以定位错误的，因此也可以重构（修复）磁盘坏了的数据。

如上是偶检验修复损坏的b₀，奇校验需要多异或一个1，原理是两边同时异或一个数字，等式不变，所以在校验码计算式子的两边同时异或b₀和p(b)即可

这样的并行存取就是为了大的I/O处理的速度更快，保证任何一次都有所有的磁盘参与进来

但面对多个I/O请求时，由于对于每个I/O请求，所有硬盘都要参与，所以面对多个时，一次只能响应一个请求

采用较大的数据条带，各个磁盘的操作是独立的

每次写时，不但要修改数据，还要修改校验位，对于小的I/O写请求，会产生写损失，而在RAID 3中则没有影响，因为条带小，每次都一定要修改校验位，并且直接用写入的数据修改即可，无需取出原有数据。

此外经过异或计算，可以发现如上公式，因此如果仅修改很小的数据如1位，修改校验位，只需要从原来的数据中取出P(B)和B_i（要被修改的数据的原来数据）即可（原理和之前的RAID 3一样，p(b）异或b_i=剩下所有数据的异或），B‘是指经过修改的数据
而如果是整个数据都要修改掉，则原来的数据已经不重要了，直接用新的数据生成校验码即可
因此综上，在修改大的I/O时，写损失少，而修改小的I/O时，要从原来数据中再读出来后再修改，这个读的过程造成很多损失