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什么是RAID1

發(fā)布時間： 2022-11-18

什么是RAID1？RAID 1技術(shù)又稱為Disk Mirroring，由2塊硬盤共同組成。2塊硬盤內(nèi)容完全相同，數(shù)據(jù)采用條帶化方式進(jìn)行存儲，具有數(shù)據(jù)的安全冗余容錯機(jī)制，2塊成員盤同時工作，一塊為Working Disk，另一塊為Backup Disk。數(shù)據(jù)存儲會同時向2塊成員盤寫入相同的數(shù)據(jù)，讀取則同時由2塊硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，增加輸出的數(shù)據(jù)帶寬。因此，RAID 1標(biāo)準(zhǔn)硬盤陣列的基本標(biāo)準(zhǔn)與RAID 0相比是寫入數(shù)據(jù)傳輸率低和安全性高，恰好與RAID 0標(biāo)準(zhǔn)相反。

如果一個硬盤的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，或者硬盤出現(xiàn)了壞道，那么另一個硬盤可以補(bǔ)救硬盤故障而造成的數(shù)據(jù)損失和系統(tǒng)中斷。另外，RAID 1還可以實(shí)現(xiàn)雙工——即可以復(fù)制整個控制器，這樣在硬盤故障或控制器故障發(fā)生時，數(shù)據(jù)都可以得到保護(hù)。鏡像和雙工的缺點(diǎn)是需要多出一倍數(shù)量的驅(qū)動器來復(fù)制數(shù)據(jù)，但系統(tǒng)的讀寫性能并不會由此而提高，這可能是一筆不小的開支。

RAID 1可以由軟件或硬件方式實(shí)現(xiàn)。RAID 1主要通過數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在兩對分離的硬盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)，因此RAID 1具有很高的安全性，它甚至可以保證在一半數(shù)量的硬盤出現(xiàn)問題時還能不間斷地工作，但是整個系統(tǒng)的處理能力會受到影響。

不過，由于RAID 1需要通過兩次讀寫來實(shí)現(xiàn)硬盤鏡像，這樣雖然保證了鏡像硬盤隨時與原硬盤上的數(shù)據(jù)完全一致，但是硬盤控制器的負(fù)載相當(dāng)大。另外，RAID 1的數(shù)據(jù)空間浪費(fèi)極其嚴(yán)重，是RAID各種等級中成本最高的一種。它只有一半的硬盤空間利用率，只有當(dāng)系統(tǒng)需要極高的可靠性時，人們才會選擇使用RAID 1。因此RAID1常用于對容錯要求極嚴(yán)的應(yīng)用場合。

（1）RAID 1工作原理

RAID 1邏輯盤容量（MB）=最小容量成員盤（MB）

如圖1所示，系統(tǒng)向2個硬盤組成的邏輯硬盤（RAID 1硬盤組）發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請求被轉(zhuǎn)化為2項(xiàng)操作，其中的每一項(xiàng)操作都對應(yīng)于1塊物理硬盤。從圖中可以清楚地看到通過建立RAID 1，原先順序的數(shù)據(jù)請求被分散到所有的2塊硬盤中同時執(zhí)行。從理論上講，2塊硬盤的并行寫操作并沒有提高寫入數(shù)據(jù)的性能，而讀取數(shù)據(jù)時由于同時從2塊硬盤中搜索并輸出結(jié)果，因此效率會提高2倍。而RAID控制器會協(xié)調(diào)各成員硬盤對數(shù)據(jù)的輸出順序，保證數(shù)據(jù)輸出的連續(xù)性、高效性。



圖1 RAID 1工作原理圖

（2）RAID 1級別的優(yōu)缺點(diǎn)

· RAID 1級別的優(yōu)點(diǎn)：由于有冗余備份盤，數(shù)據(jù)安全性高，讀操作性能表現(xiàn)優(yōu)異。

· RAID 1級別的缺點(diǎn)：物理硬盤容量的有效使用率低，寫性能表現(xiàn)一般。

· 應(yīng)用方面RAID 1級別的特點(diǎn)：由于其技術(shù)的重點(diǎn)在于最大限度地保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性，因此適用于保存關(guān)鍵性重要數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，如小型公司的財(cái)務(wù)部門、客戶信息管理部門做數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。

（3）RAID 1容錯級別

組成RAID 1級別的標(biāo)準(zhǔn)雙盤系統(tǒng)，允許有1塊成員盤離線損壞。在有1塊熱備份盤（Hostspare）的標(biāo)準(zhǔn)三盤系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境下，允許熱備份盤修復(fù)損壞的成員盤后，再有1塊成員盤離線損壞。而及時更換故障成員盤或補(bǔ)充熱備份盤，就會恢復(fù)RAID 1陣列的冗余容錯能力。

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