评估RAID系统的可靠性

5 RAID 3：带奇偶校验的比特级的数据分割

在RAID-3中，RAID控制器将计算奇偶(错误修正)信息并且将它存储到指定的奇偶校验用硬盘驱动器.数据被分割成字节或者比特大小的块来存储到剩余的硬盘驱动器上，RAID-3提供了较高的数据传输速率;但是，写入所需要的时间要慢一些，因为在每一个写入操作时奇偶校验信息需要被写入到一个单独的奇偶校验用驱动器。

RAID-3可以承受在一个由n个硬盘驱动器组成的磁盘阵列里一个硬盘的失败，举例来说，如果奇偶校验硬盘出现了失败，剩余的存储数据用硬盘不会被影响，但是冗余将丢失.如果一个数据硬盘出现了失败，RAID控制器使用剩余的数据硬盘同时奇偶校验硬盘重新计算丢失的数据，系统性能将有稍微的降低知道出现错误的硬盘驱动器被恢复;但是，不会有数据丢失，如果在发生错误的硬盘恢复以前另一个硬盘又出现了错误，那么RAID组件内的所有的数据将会丢失。

RAID-3需要至少3块硬盘驱动器来运行，在RAID-3配置下n块硬盘驱动器的可靠性计算的数学关系式是：

在这里k是必须计算在n块硬盘之外的硬盘的数量。

对于带有14块硬盘驱动器的磁盘阵列，可能的配置是13块硬盘驱动器使用RAID-3，剩下的硬盘作为失败恢复，下图显示了该配置的可靠性计算，在这里13块硬盘驱动器中的12块必须被计算。

这个结果显示了在三年内不发生任何数据损失的可能性是62%，相反，在同一时期内出现数据损失的可能性是38%。

6 RAID 5：带有分割的奇偶校验的数据分割

RAID-5和RAID-4很相似除了奇偶校验数据被分割保存到所有硬盘驱动器，而不是写入一个指定的硬盘驱动器，从而消除了单个奇偶校验驱动器的瓶颈问题，这里依然是同样，当一个硬盘驱动器发生错误，所有的数据仍然是可用的，丢失的数据将从剩余的硬盘驱动器和奇偶校验信息中重新计算得到，RAID-5配置的可靠性图表和使用n块硬盘驱动器的可靠性计算数学关系式和RAID-3的一样。

对于带有14块硬盘驱动器的服务器，可能的配置是13块硬盘驱动器使用RAID-5，剩下的硬盘作为失败恢复，对这一配置的可靠性计算方法和RAID-3 一样，13块硬盘里的12块是必须被计算的，这个结果显示了在三年内不发生任何数据损失的可能性是62%，相反，在同一时期内出现数据损失的可能性是 38%。

7 镜象可以提供最可靠的RAID系统

下图总结了对于在配有14块硬盘驱动器的磁盘阵列上使用RAID配置的可靠性期望值计算，这些可靠性期望值显示了使用镜象的RAID级别比使用奇偶校验的那些RAID级别要更少出现失败，RAID-10，一个分割和镜象的混合体，具有在三年内没有任何数据丢失的最高的可能性(94%)，因为RAID-0不使用镜象，它有丢失数据的最高可能性(77%)。

从可靠性工程学的角度看，RAID的可靠性应该和系统中的其它元素的可靠性结合起来从而得出整个系统的可靠性，在这种情况下，不同的RAID级别对于整个产品平台的影响可以针对不同的市场战略来计算。

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