RAIDl

RAIDl也被稱為磁碟鏡射(Disk Mirroring)，在RAIDl中，所有存放在磁碟的數據都將被複製至數組中另一個磁碟。邏輯扇區每一次寫入作業，會先把數據寫入實體扇區之後才完成邏輯扇區寫入工作，對於磁碟鏡射，每一個磁碟會映射至另一個磁碟；這些磁碟同時也在邏輯扇區中使用條狀分布，合併磁碟條狀分布與鏡射也被稱為RAIDl0、RAIDl+0、RAID0+1或RAIDI/0 （視廠商而定）。鏡射以一對一為基礎，即使損壞系統中一半磁碟，此系統仍可作業，大多數磁碟數組控制器可支持SCSI匯流排鏡射分布，此分布即使損壞一個SCSI匯流排（如一個機櫃）作業仍不會受到影響。

基本介紹

• 中文名：磁碟鏡射
• 外文名：Disk Mirroring
• 別名：RAIDl
• 相關領域：計算機硬體
• 主要功用：提供容錯功能

簡介

在磁碟鏡射的系統中，只可以使用其中半數的磁碟(另一半的磁碟必須作為鏡射)。換句話說，若兩個18G的磁碟使用磁碟鏡射，則實際使用的只有18GB的空間。寫入數據時，將可以得到性能的優勢，因為邏輯寫入可使用兩個實體寫入通道。

特徵

在鏡射磁碟上讀入數據也可以取得優勢，部份磁碟數組控制器支持分布尋找，所以可以同時在不同的鏡射磁碟找尋不同的數據，此外，最接近數據的讀寫頭負責訪問數據，並依照數據訪問的方式，此功能也可能不會提供任何的優點。

假設可以負擔磁碟數組的成本，RAID是容錯功能的最好選擇，磁碟鏡射的容錯扇區可以提供最好的保護，以及最快的磁碟尋找速度。

RAID10是RAID0與RAIDl的組合。在RAIDl0扇區中，每一個扇區可以鏡射磁碟至另一個磁碟，而鏡射的扇區也使用條狀分布存放數據。RAID10扇區的優點具有RAID0的管理及性能優點，並有RAIDl的容錯能力，因為一半的磁碟空間作為鏡射而不能使用，所以RAIDl0的成本最高。

RAID2為並行訪問的RAID等級，其使用漢明碼(Hamming Code)提供錯誤更正的機制，在RAID2中，因為所有磁碟可以使用全部的I/O作業，所以每一個磁碟都可以提供快速的大輸出量。

因為RAID2可以提供大量的輸出量，所以需要三個磁碟以提供容錯能力。

RAID3為並行訪問的容錯方式，類似於RAID2。相異點在於RAID3隻需要一個磁碟便可以提供容錯功能，主要因為RAID3使用位位奇偶性而不是採用錯誤更正碼。RAID3可達成高速傳輸率，但RAID2一次只能夠使用一個I/O，對於小的隨機I/O需求即可自由選擇，RAID2與RAID3均提供大量的序列傳輸，例如：視頻串流傳送。

RAID4又被稱為磁碟奇偶校驗(Drive Parity)或數據防護(Data Guarding) (別與Oracle Data Guard混淆)。在RAID4中，使用其中一個磁碟作為數據奇偶校驗，若任何一個磁碟損壞，其它的磁碟可以使用同位檢查磁碟來重建遺失的數據，並繼續運作，扣除一個磁碟後，即為RAID4可使用的扇區。與RAID2及RAID3不同，RAID4使用獨立的訪問技術，其可以同步訪問多個磁碟，因為可以並行的訪問，所以隨機I/O性能良好，因此每一秒的I/O數量幾乎等於獨立磁碟驅動設備的限制。

寫入RAID4扇區時，會需要額外的I/O以維持奇偶校驗的更新。事實上，因為每一次的新增數據都必須執行奇偶校驗，以下為步驟：

⒈ 舊數據與舊奇偶校驗條狀數據都會被讀入。

⒉ 對舊的數據及奇偶校驗執行XOR。

⒊ 以新的數據取代數值與XOR以取得新的奇偶校驗。

⒋ 寫出新的數據與新的奇偶校驗。

因此，對單一RAID寫入工作會使用四個實體的I/O但是對於單一的RAID讀入工作，將沒有額外的I/O負荷。

RAID4最大的優點為專用的磁碟奇偶校驗，因為每一次寫入作業都會執行磁碟奇偶校驗，一次只能夠執行一個扇區寫入作業，其它寫入作業必須在佇列等待，若寫入活動很頻繁，讀入作業也會受到影響而開始形成佇列，每一個邏輯寫入都必須加入額外的實體作業成本，很快的就會產生嚴重的性能瓶頸。

RAID5也被稱為「分散式數據保護」RIAD5類似於RAID4，除了每一個磁碟上沒有個別的奇偶校驗以外，而奇偶校驗散布於系統的每一個磁碟，與RAID4一樣，RAID5的寫入作業也有額外的負荷，每一次磁碟寫入作業會有兩個讀入工作，一個為同位計算工作，再兩次的寫入作業。雖然讀入處理只需要一個I/O，但是讀入作業需要四個I/O，這些都是為了維護奇偶校驗。

RAID5寫入單一磁碟時，也遇到與RAID4一樣的問題，因為奇偶校驗分布於邏輯磁碟內的所有磁碟中，同時可能有一個以上的寫入作業，磁碟內的扇區也可能有一半負責寫入作業。

為了提供容錯功能，因此只會損失一顆硬碟的空間，所以RAID4與RAID5都很經濟：但是卻在性能方面付出了代價。