主题：【原创】家用硬盘阵列RAID实例-壹 -- 梦回唐朝

也许将我家里的网络和电脑设置情况介绍一下可以给大家一个更清晰的了解。

网络拓扑

Netgear DG834G Modem/Wireless Router（储藏室）--- HP Procurve 1400 8-port Gigabit Switch（储藏室）

+---- file server (WinXP)（储藏室）

+---- work station (Win7 Pro 64-bit)（书房）

+---- HTPC (WinXP)（娱乐间）

+---- PS3（娱乐间）

+---- MNP-101 Media Player (wired)（客厅）

+---- SPA2001 VoIP adapter (10Mbpps)（客厅）

+---- Netgear WPN824 Wireless Access Point/Router (100Mbps/54Mbps)（客厅）

+---- Dreambox 500 Satellite Set Top Box (wired)（客厅）

+---- Teac HDRM7250 HD PVR (wired)（客厅）

+---- XPS 1330 Laptop (WinXP)

+---- PocketPC * 2 (WM6)

+---- Wii（客厅）

工作机

主要任务：

上网，游戏，程序，photoshop, 视屏处理及其他各种工作。

配置：

CPU：Intel E8400

CPU风扇：Zalman CNPS9700 CPU Cooler

主板：GA-EP35-DS3 (rev. 2.1)

内存：2G G-Skill DDR2 x 2

显卡：XFX 5970 2G Black Edition

机箱：CoolerMaster HAF

电源：ThermalTake Toughpower 850W (没办法，9800GX2 的要求比较高）

显示器：HP LP3065 （很大很爽，就是对显卡要求太高了）

键盘：IBM 机械式键盘 （用了15年了，没想过要更换）

鼠标：Logitech G5 (best mouse I have ever used)

风扇控制器：Zalman ZM-MFC1 Plus Fan Controller

音箱：Yamaha 2.1

耳机：Senheiser HD515

软件: Windows 7 Pro 64-bit

硬盘:

SATA ST332062 320G

SATA WDC WD2500JS-55NCB1 250G

附配件图片：

文件/电视服务器

主要任务：

1. MediaPortal TV Server 负责录电视和提供电视streaming服务

2. 24×7 电驴和flashget下载

3. 给家里的局域网提供文件储存服务。

配置相对较低。

CPU: Intel E2160

主板：GA-P35C-DS3R (rev. 2.0)

内存: 1G Kingston DDR2 x 2

机箱：Antec Titan

电源：Antec NeoPower 500W

显卡： SAPPHIRE HD 4350 512MB DDR2 PCI-E HDMI

电视卡: Hauppauge HVR 2200

软件: Windows XP Pro SP3 + Media Portal 1.1.0 TV Server

硬盘： 共7个，总容量超过6TB

SATA WDC WD15EADS-00P8B0 1.5TB Green Power (Non-ADF)

SATA WDC WD15EARS 1.5TB Green Power x 2 (ADF technology)

SATA WDC WD64 640GB x 2 in RAID0, shown as disk 0 below.

SATA WDC WD5000AAKS 500GB x 2 in RAID0, shown as disk 4 below.

备份硬盘：

SATA ST31500341AS 1.5TB， 备份时以e-sata方式连接。

附配件图片：

Laptop

Dell XPS 1330

HTPC

主要任务：

连接在电视机上，看电视，电影，偶尔玩玩小游戏。

配置：

CPU: AMD 4850e

主板：GA-MA78GPM-DS2H (integrated ATI Radeon HD 3200 Graphic)

机箱: Antec Fusion Remote Black

硬盘: WD Cavier 250GB SATA

内存: Kingston 1GB

电源: Antec NeoHE 380W

控制: Logitech diNovo Edge

软件: Windows XP SP3 + Media Portal 1.1.0 with TV Client

附配件图片：

有关HTPC的细节包括安装和使用，请参看 我的HTPC

有关我家的gigabit网络，请参看 DIY家庭布线工程

看完各位企业级的回帖，心里直打鼓：还要不要继续在这儿班门弄斧了？我可不是这方面的专家，只不过是自己在家里倒弄而已。

最常见的桌面电脑支持的硬盘阵列模式包括以下几种：0, 1, 5, 1+0。下面是一些简单介绍。

此节主要编译自Storage, Raid, and intel’s ICHxR， 英文和图片版权为原作者所有。

RAID 0 - striped

由4个或更多硬盘组成，数据被分块(striped)写到不同硬盘，大容量，高速度，低可靠性。

- 读写速度n倍于单盘,也就是说近于线性提高。

- 读写延迟因为每一个硬盘都需要到位，所以决定于最慢的那个硬盘。

- 容量是多个硬盘的总和。如果硬盘容量不等，则是最小硬盘的容量*n.

- 可靠性大幅降低。如果单个硬盘的年平均失败率为f，那么n-disc raid0阵列失败率为 100*(1-(1-f/100)^n)%。例如单个硬盘失败率为5.0%, 那么两个盘组成的RAID0失败率为9.75%.

RAID 1 纯镜像（Mirroring)

由2个或更多硬盘组成，高可靠性，无速度优势。

- 数据一模一样地被写入所有硬盘，也就是说一式两份（或多份）。所以只要有一个还是好的，数据就没问题。

- 同样的原因，容量仅为单个硬盘的容量，所以成本最高。

- 读延迟（latency）可能稍快，取决于阵列控制器的智能程度，控制器可能会选择较快的那个硬盘。

- 读速度（speed throughput）可能稍快或较快，取决于阵列控制器的智能程度，控制器可能可以从两个硬盘各读一半数据。

- 写速度及延迟可能稍慢，取决于最慢的那个硬盘。

- 如果单个硬盘的年平均失败率为f%，那么阵列失败率为 100*( (f/100)^2 ) %. 例如单个硬盘失败率为5.0%, 那么两个盘组成的阵列失败率为0.25%.

RAID1+0 or RAID 10

4-disc raid 10 :

RAID 0

.-----------------.

| |

RAID 1 RAID 1

.--------. .--------.

| | | |

120 GB 120 GB 120 GB 120 GB

A1 A1 A2 A2

A3 A3 A4 A4

A5 A5 A6 A6

A7 A7 A8 A8

由4个或更多硬盘组成，先镜像，再分块。

假设有n个硬盘组成：

- 读速度快，接近n/2倍于单盘

- 读延迟接近单盘，因为它决定于成员RAID 1, 而成员RAID 1的读延迟决定于最快的那个成员硬盘。

- 写速度接近n/2倍于单盘

- 写延迟也接近单盘，但可能稍慢，取决于最慢的那个硬盘。

- 阵列容量也是n/2倍于单盘

- 如果单个硬盘的年平均失败率为f%，那么阵列失败率为 100*(1 - (1-(f/100)^2)^(n/2)) %. 例如单个硬盘失败率为5.0%, 那么4个盘组成的RAID10阵列失败率为0.499%.

RAID5 奇偶校验阵列

由3个或更多硬盘组成，数据被分块写入单个硬盘，同时也有奇偶校验数据写入，以保证任何n-1个硬盘上的数据可以恢复完整数据。

高速，容错，可扩展性好，大容量，但实现复杂。

- 读速度为n-1倍于单盘

- 读延迟因为每一个硬盘都需要到位，所以决定于最慢的那个硬盘。

- 写速度接近于n-1倍于单盘。但应为每一块数据都需要附加写入奇偶校验位，所以有额外的计算和写操作。

- 写延迟比较严重，同样的因为要计算校验位。

- 容量为(n-1)倍于单盘。

- RAID5可以容忍单盘失败。只有两个成员硬盘同时故障时，阵列才无法恢复。所以如果单个硬盘的年平均失败率为f%，那么阵列失败率为100*[1- ((1-f/100)^n * (f/100)^0 + nC1*(1-f/100)^(n-1) * (f/100)^1)] %. 例如单个硬盘失败率为5.0%, 那么4个盘组成的RAID5阵列失败率为1.40%.

其他阵列组合包括 RAID 5+x 等等对于家用而言过于高端，略过不计，有兴趣的朋友可以参看Wiki.