一、RAID5的写和格式化操作模式

　　1、认识RAID5

　　图1:认识RAID5

　　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，它使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术，RAID 5不是利用镜像而是利用分散奇偶校验冗余数据。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。图中假定采用P3的PC服务器，我们一般都需要增加RAID卡实现对RAID 5的支持，保护数据存储安全。

　　支持RAID5的RAID卡一般是使用SCSI RAID卡，它是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、SCSI控制器、SCSI连接器和缓存等一系列零组件构成的。RAID卡可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率，这也是RAID卡最初想要解决的问题;另外也可以提供容错功能，这是RAID卡的第二个重要功能。

　　因此RAID阵列卡不仅仅是提供数据存储安全保障，还能扩展硬盘的挂载数量，所以，在企业购买阵列卡之后也会增加一些硬盘，来满足数据存储的需要，这里我们仅以四个硬盘组成的RAID 5为例来说明。

　　2、RAID5的写(Write)操作

　　图2:RAID5的写(Write)操作

　　图中的四个硬盘组成的RAID 5采用数据分块并行传送的方法，但所有同的是它在数据分块之后计算它们的奇偶校验和。数据存储方式为: P4为磁盘1的数据0，数据3和数据6的奇偶校验信息，其它以此类推;P3为磁盘2的数据1，数据4和数据9的奇偶校验信息;P2为磁盘3的数据2，数据7和数据10的奇偶校验信息;P1为磁盘4的数据5，数据8和数据11的奇偶校验信息。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RAID5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。

　　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。RAID5是采用奇偶校验的方法维护数据，这些奇偶校验的信息只占用一块磁盘的容量，所以RAID5的实际容量相当于阵列中的磁盘数-1，数据读写速度等于单盘的速度*盘数，RAID5具有最好的综合性能，因此是目前服务器使用最多的选择之一。

　　3、RAID 5的数据损坏(Crash)与恢复(Recover)操作

　　图3:RAID 5的数据损坏(Crash)操作

　　当组成RAID5的一个磁盘1数据发生损坏后，磁盘中的数据0、数据3、数据6以及奇偶校验信息P4将全部丢失，如图3所示。

　　图4:Recover S/W数据恢复方式

　　RAID5的数据恢复有二种方式:Recover S/W和Recover H/W，Recover S/W主要是指用软件(如操作系统或第三方软件)做的RAID 5的数据恢复，由于是操作系统下实现RAID，软RAID不能保护系统盘。软件RAID很多情况下已经包含在系统之中，并成为其中一个功能，如 Windows、Netware及Linux。

　　软件RAID中的所有操作皆由中央处理器负责，所以系统资源的利用率会很高，从而使系统性能降低。软件RAID是不需要另外添加任何硬件设备，因为它是靠服务器的系统，主要是中央处理器(如图中的PIII)的功能，提供所有现成的资源。

　　如果磁盘1坏了，系统将受到影响;必须进行更换新的硬盘，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，将数据数据0、数据3、数据6和奇偶校验信息P4写到新硬盘(磁盘1)中后，系统才能正常操作运行，如上图4所示。

　　图5:Recover H/W数据恢复方式

　　Recover H/W主要是指用硬件做热备份的RAID 5的数据恢复，如果磁盘1坏了，系统一点都不受到影响;当我们更换新的硬盘，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，将数据0、数据3、数据6和奇偶校验信息P4写到新硬盘(磁盘1)中，在整个数据恢复过程中，系统仍能正常操作运行，如上图5所示。因此笔者推荐在RAID5的时候最好做真正的硬件磁盘阵列。

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【责编:Yoyo】