RAID5相关原理介绍

RAID 5不对存储的数据进行备份，而是把数据和与其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。当RAID5的一个磁盘数据损坏后，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。

RAID5校验位算法原理

P=D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn为数据块，P为校验，xor为异或运算）

XOR(Exclusive OR)的校验原理如下表：

A值	B值	Xor结果
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	0

这里的A与B值就代表了两个位，从中可以发现，A与B一样时，XOR结果为0，A与B不一样时，XOR结果就是1，而且知道XOR结果和A与B中的任何一个数值，就可以反推出另一个数值。比如A为1，XOR结果为1，那么B肯定为0，如果XOR结果为0，那么B肯定为1。这就是XOR编码与校验的基本原理。

存储
RAID5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，其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据，也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏后，不会影响数据的完整性，从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后，RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据，来保持RAID5的高可靠性。
(做raid 5阵列所有磁盘容量必须一样大，当容量不同时，会以最小的容量为准。 最好硬盘转速一样，否则会影响性能，而且可用空间=磁盘数n-1，Raid 5 没有独立的奇偶校验盘，所有校验信息分散放在所有磁盘上， 只占用一个磁盘的容量）


RAID控制器的稳定性
RAID-5的数据分布结构中有校验块的存在，当RAID-5中有成员盘离线时，算法将变得更加复杂，RAID控制器将会工作在一个比较吃力的状态。而RAID控制器的负载太重便会极大地增加数据读写时出现I/O滞留的可能性，从而导致更多成员盘离线，或者导致RAID信息出错

RAID5数据恢复

RAID-5数据恢复思路RAID-5阵列中数据的分布与RAID-0类似，数据也是分布到每块硬盘上，与RAID-0不同的是，RAID-5中每个条带组中总有一个条带是校验块，如图中的“P0、P1、P2、P3”就是校验块。

RAID5结构图

RAID-5能够支持在一块盘离线的情况下保证数据的正常访问，如果有两块或两块以上硬盘同时离线，或者RAID信息出错等原因，阵列便会失效，这时就需要对数据进行重组。

RAID-5的结构图

对RAID-5的数据进行重组，也需要先把物理盘区RAID化，作为单盘进行分析，如图中的四块物理盘，把四块物理盘中的数据按照“A、B、C、D、E、F、G、H……”的顺序拼接好，就是RAID-5逻辑盘中完整的数据。

因为RAID-5的每块物理盘中都有校验信息，所以分析RAID-5就需要比RAID-0多一个因素，即校验块的位置和方向，另外，RAID-5中数据块的走向也会不一样，分为异步和同步，也就是说，RAID-5有四个因素很重要，第一个是RAID中每个条带的大小，也就是

“A”或“B”

这些数据块所占用的扇区数；第二个因素是RAID中硬盘的排列顺序，也就是盘序；第三个因素是校验块的循环方向；第四个因素是数据块的走向。

以图中四块物理盘组成的RAID-5为例，假设条带的大小为32个扇区，物理盘的顺序就按照图中的排列顺序，那么只要到硬盘0中取0-31扇区的信息，再到硬盘1中取0-31扇区的信息，再到硬盘2中取0-31扇区的信息，硬盘3中0-31扇区的信息是校验块，跳过不取。接下来再回到硬盘0中取32-63扇区的信息，就这样依次按顺序取下去，把所有取出来的数据按照顺序衔接成一个镜像文件或者是镜像盘，这就成为完整的原RAID-5逻辑盘的结构了，直接访问这个重组出来的镜像文件或镜像盘，就得到了原RAID-5逻辑盘中的数据。