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RAID 基本知识

RAID (独立冗余磁盘阵列)是由多块 SSD 或机械硬盘组成的磁盘配置。多块磁盘可提供数据冗余备份功能,在单块磁盘发生故障时文件数据不会丢失(此功能被称为“镜像”)。多块磁盘还可提供并行操作,读写操作可分布到磁盘组中的多个磁盘上同时进行。对于某个特定操作,有多个磁盘可供立即使用,因此性能得到大幅提升(此功能被称为“条带化”)。当磁盘组中的磁盘规格相同时,此类阵列可带来优良的性能表现。不过很多 RAID 环境也支持混合使用不同规格的磁盘。在磁盘阵列中混合使用性能和容量不同的磁盘会降低每块磁盘的性能和可用容量,实际性能取决于阵列中性能最低的磁盘。


通常我们会使用一个数字简称来描述 RAID 的类型,该数字决定了磁盘组的配置方式和操作类型。条带化阵列通常被称为 RAID 0,而镜像阵列则被称为 RAID 1。当结合使用条带化和镜像功能时,可以构成其他 RAID 类型,如 RAID 10、RAID 5、RAID 6。这些阵列之间的不同之处在于需要使用几块磁盘以及使用方式,以便在提升性能的同时确保一块或几块磁盘发生故障时数据不会丢失。


可以基于硬件或软件来组建 RAID。硬件 RAID 使用专用的 RAID 控制器来管理安装的磁盘,而软件 RAID 使用操作系统中的软件来做同样的工作。软件 RAID 通常具有较低的配置和使用成本,但是使用专用硬件来配置 RAID 可降低阵列管理对 CPU 和其他系统资源的占用。不同类型 RAID 的配置步骤各不相同。但是一般而言,磁盘阵列会在 RAID 适配器的固件工具程序或者计算机系统的 UEFI 或 BIOS 中进行配置,随后操作系统会把阵列看做一块整体磁盘进行分区并写入数据。可在 RAID 上安装操作系统,也可以把 RAID 用作辅助存储器。有关配置和管理 RAID 的详细指导,请参考相关主板、操作系统或者专用 RAID 卡的支持文档。


日常使用时,RAID 的表现类似于单块磁盘。但是使用诊断工具从 RAID 配置中读取数据时,采用的方法与从单块 SSD 或硬盘上读取数据的方法不同。例如,Crucial 英睿达 Storage Executive 管理工具与某些 RAID 控制器和配置并不完全兼容。一些特殊功能,比如 SMART 报告或者固件更新等,在这些不支持的环境中可能无法工作。在对单块硬盘执行固件更新或故障检测时,需要临时解除 RAID 配置。此外,现代操作系统和 RAID 驱动程序允许在组成 RAID 的 SSD 上执行 trim 命令,历史操作系统和驱动程序可能无法正确支持此类操作。这也意味着,为了保持 SSD 磁盘组的优良性能,垃圾收集等功能将变得更加重要。

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