RAID 0

獨立磁碟冗餘陣列

RAID 0又稱為Stripe或Striping,它代表了所有RAID級別中最高的存儲性能。RAID 0提高存儲性能的原理是把連續的數據分散到多個磁碟上存取,這樣,系統有數據請求就可以被多個磁碟并行的執行,每個磁碟執行屬於它自己的那部分數據請求。這種數據上的并行操作可以充分利用匯流排的帶寬,顯著提高磁碟整體存取性能。

定義


RAID 0並不是真正的RAID結構,沒有數據冗餘,沒有數據校驗的磁碟陳列。實現RAID 0至少需要兩塊以上的硬碟,它將兩塊以上的硬碟合併成一塊,數據連續地分割在每塊盤上。因為帶寬加倍,所以讀/寫速度加倍,但RAID 0在提高性能的同時,並沒有提供數據保護功能,只要任何一塊硬碟損壞就會丟失所有數據。因此RAID 0 不可應用於需要數據高可用性的關鍵領域。
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫,中文簡稱為獨立磁碟冗餘陣列。RAID就是一種由多塊硬碟構成的冗餘陣列。雖然RAID包含多塊硬碟,但是在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於存儲系統的好處主要有以下三種:
1.通過把多個磁碟組織在一起作為一個邏輯卷提供磁碟跨越功能;
2.通過把數據分成多個數據塊(Block)并行寫入/讀出多個磁碟以提高訪問磁碟的速度;
3.通過鏡像或校驗操作提供容錯能力。

工作原理


實現RAID 0至少需要兩塊以上硬碟,它將兩塊以下的硬碟合併成一塊,數據同時分散在每塊硬碟中。由於帶寬加倍,讀/寫速度也加倍。這種數據上的并行操作可以充分利用匯流排的帶寬,顯著提高磁碟整體存取性能,但同時忽略了數據的可靠性,其中的任何一個硬碟失效或故障則影響到所有的數據。因此,RAID 0不能應用於數據安全性要求高的場合。下圖所示數據分散在每個硬碟當中,圖中三塊硬碟的并行操作使得同一時間內磁碟讀/寫的速度提升4倍。

特點


RAID 0具有的特點,使其特別適用於對性能要求較高,而對數據安全不太在乎的領域,如圖形工作站等。對於個人用戶,RAID 0也是提高硬碟存儲性能的絕佳選擇。
RAID 0的缺點是不提供數據冗餘,因此一旦用戶數據損壞,損壞的數據將無法得到恢復。RAID0運行時只要其中任一塊硬碟出現問題就會導致整個數據的故障。一般不建議企業用戶單獨使用。
0級RAID對大數據量的請求工作性能最好,數據量越大性能就越好。如果請求的數據量大於驅動器數乘以條帶大小,那麼某些驅動器將得到多個請求,在完成了第一個請求之後就會開始處理第二個請求。控制器的責任是分解請求,並且以正確的順序將適當的命令提供給適當的磁碟,之後在內存中將得到的這些數據裝配起來。0級RAID性能優越而且實現簡單明了。但是對習慣於每次請求一個扇區的操作系統來說,0級RAID的工作性能最為糟糕。這一結構的另一個劣勢是其可靠性潛在地比一個大磁碟要差,如果一個RAID由4塊磁碟組成,那麼平均故障間隔時間就要高出4倍。由於在這一設計中未引入冗餘,實際上它還不是真正的RAID。

實現方式


RAID0最簡單的實現方式就是把幾塊硬碟串聯在一起創建一個大的卷集。磁碟之間的連接既可以使用硬體的形式通過智能磁碟控制器實現,也可以使用操作系統中的磁碟驅動程序以軟體的方式實現。
RAID 0
RAID 0
在上述配置中,我們把4塊磁碟組合在一起形成一個獨立的邏輯驅動器,容量相當於任何一塊單獨硬碟的4倍。數據被依次寫入到各磁碟中。當塊磁碟的空間用盡時,數據就會被自動寫入到下一塊磁碟中。
這種設置方式只有一個好處,那就是可以增加磁碟的容量。至於速度,則與其中任何塊磁碟的速度相同,這是因為同一時間內只能對一塊磁碟進行IO操作。如果其中的任何一塊磁碟出現故障,整個系統將會受到破壞,無法繼續使用。雖然我們無法改變RAID 0的可靠性問題,但是我們可以通過改變配置方式,提供系統的性能。