RAID5工作原理介绍

RAID5工作原理介绍

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/linuxnews/article/details/51026460

RAID 5是一种在存储性能、数据安全和存储成本之间取得平衡的存储解决方案。它通过在数据块之间分布奇偶校验信息，实现了在单个磁盘故障时的数据恢复能力。本文将详细介绍RAID 5的工作原理，包括其数据存储方式、奇偶校验机制以及故障恢复过程。

RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。以四个硬盘组成的RAID 5为例，其数据存储方式如图4所示：图中，P0为D0，D1和D2的奇偶校验信息，P1为D3，D4，D5的奇偶校验信息，以此类推。由图中可以看出，RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID 5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID 5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。

RAID 5奇偶校验信息——异或运算

1. 异或的逻辑符号：^
2. 异或的逻辑定义：同则假，异则真（0^0=0，1^1=0， 0^1=1 ，1^0=1）
3. 计算机中的逻辑运算用1表示真，0表示假。
4. 两个字节按位异或的例子：

01111001
11100111 ：异或运 ^
-------------------
10011110

5. 假设一个3个数字的异或运算模型
   例：3块硬盘HD1,HD2,HD3的数据信息全通过校验盘HD4存放校验信息

hd1  hd2  hd3  --hd4
0    0    0  --0
0    0    1  --1
0    1    0  --1
0    1    1  --0
1    0    0  --1
1    0    1  --0
1    1    0  --0
1    1    1  --1

从这个模型理解异或运算的概念：偶数个1的结果为0，奇数个1的结果为1；

图解RAID 5

RAID的保存原理是用Bit Striping及当前主流Block Striping的分割方式，将Data分散保存至各硬盘中，当硬盘有受损时则经由XOR运算，再将存在其他各硬盘内的Parity Blocks及Data Stripe磁区的Data Blocks进行计算而重建资料Rebuild。

一、RAID 5 Striping 架构：RAID-5 Striping Mode

二、RAID 5 受损运作模式：RAID-5 Degraded Mode

三、RAID 5 XOR 复原：RAID-5 XOR Data Recovery