RAID不同方案的簡單介紹

      經常在論壇或者是在羣裏見有人問一些關於RAID方面的知識,今天爲大家簡單的介紹一些關於RIAD的信息。RAID,Redundant Array of independetnt Disk,獨立冗餘磁盤陣列。RIAD的種類(規範)有RAID0、RAID1~RAID7,這裏不再過多贅述,詳細可查看RAID_百度百科
      RAID磁盤陣列(Redundant Array of Independent Disks),將多塊硬盤通過RAID技術,整合成一個在性能和安全方面較優的平臺。
      提供存儲解決方案主要考慮的是安全和性能。安全主要體現在可提供容錯性;性能主要體現在加快讀取速度。在安全和性能方面的不同要求決定了其有不同的方案(RIAD一般都是用相同容量的磁盤做不同的組合應用)。
      磁盤類型,基本磁盤和動態磁盤是Windows中的兩種硬盤配置類型。
        基本磁盤使用主分區、擴展分區和邏輯驅動器來組織數據。格式化的分區也稱爲卷(卷和分區通常互換使用)。Windows版本中,基本磁盤可以有四個主分區或三個主分區和一個擴展分區。擴展分區可以包含多個邏輯驅動器(最多支持 128 個邏輯驅動器)。基本磁盤上的分區不能與其他分區共享或拆分數據。基本磁盤上的每個分區都是該磁盤上的一個獨立的實體。
        動態磁盤可以包含大量的動態卷(大約 2000 個),其功能類似於基本磁盤上使用的主分區。基本磁盤和動態磁盤之間的主要區別在於動態磁盤可以在計算機上的兩個或多個動態硬盤之間拆分或共享數據。注意,從“基本磁盤”升級到“動態磁盤”,磁盤數據是不會改變的,但是從“動態磁盤”返回到“基本磁盤”,磁盤中的數據會全部丟失。所以一定要慎用此功能。
      卷的類型,卷分爲五種:簡單、跨越(跨區)、帶區、鏡像、RAID-5
        簡單卷,簡單卷是由單一動態磁盤上的空閒空間組成的,擴展性好。
        跨區卷,跨區卷是由一個以上動態磁盤上的磁盤空間組成的,把不同區的空間合爲一個大的空間。
        帶區卷,帶區卷在兩個或兩個以上磁盤上,以帶區形式存儲數據。帶區卷獲取數據的速度要比簡單或跨區卷的快。
        鏡像卷,鏡像卷將您的數據複製在兩個兩個動態磁盤上。爲了防止丟失數據,您可創建一個鏡像卷,從而將所有信息都分別保存兩份。
        RAID-5卷,RAID-5卷以帶狀在三個或三個以上的動態磁盤上存儲數據。如果部分數據丟失,RAID-5卷提供恢復數據的方法。RAID-5卷用其中一塊硬盤檢驗數據,允許任意一塊硬盤發生物理損壞。
常見的解決方案:
【1】RAID 0   需要2塊以上物理硬盤  性能最好(寫入速度最快) 安全性最差  可用容量:總的磁盤的容量(適合家用)。下面是可用容量示例圖:
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實現方法:
先添加兩塊硬盤,然後啓動起來,找到“我的電腦——管理——計算機管理——存儲——磁盤管理”,後面的步驟見下圖
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完成磁盤初始化和轉換後,需要將磁盤轉換爲動態磁盤(將磁盤轉換爲動態磁盤後將無法從這些磁盤上啓動其他已安裝的操作系統,系統盤不要轉換)纔可以實現RAID。
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這裏我用了兩個8G的硬盤,做過RAID 0後容量大小爲16G。
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【2】RAID 1  只能爲兩塊硬盤  性能差 安全性好  可用容量:只能用磁盤總容量的50%(適合小型企業做文件服務器、數據庫、存儲等)。下面是可用容量示例圖:
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實現方法:
前面的步驟和上面介紹的RAID 0的做法一樣,這裏省略了,下面步驟見下圖,
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同樣,這裏也是用的兩個8G的硬盤,做過RAID 1後容量大小爲8G。
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【3】RAID 0 + 1  4塊以上偶數硬盤(4塊、6塊、8塊、···) 可用容量:磁盤總容量的50% (適合數據量大,安全性高的企業,如銀行、金融等領域)。下面是可用容量示例圖:
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實現RAID 0+1 需要RAID卡或軟件,這裏就不再做了。
【4】RAID 5 3塊以上硬盤   可用容量:(n-1)/n的總磁盤容量(n爲所用磁盤的個數)  (適合數據傳輸要求安全性高的企業,如金融、數據庫、存儲等)。下面是可用容量示例圖:
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實現方法:
前面的步驟大同小異,不再贅述,後面的步驟如下所示,
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這裏我用了3塊2G的硬盤,做過RAID 5後容量大小爲(3-1)/3*6=4G
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關於其他一些RAID介紹:
      軟RAID(software-basedRAID)是基於軟件的RAID。它可能是最普遍的被使用的RAID陣列,這是由於現在的很多服務器操作系統都集成了RAID功能。比如MicrosoftWindowsNT,Windows2000,Windows2003, NovellNetware和Linux。
      軟件RAID集成於操作系統,有比較低的始投資,但是它的CPU佔用率非常高,並且只有非常有限的陣列操作功能。由於軟件RAID是在操作系統下實現 RAID,軟RAID不能保護系統盤。亦即系統分區不能參與實現RAID。有些操作系統,RAID的配置信息存在系統信息中,而不是存在硬盤上;當系統崩潰,需重新安裝時,RAID的信息也會丟失。尤其是軟件RAID5是CPU的增強方式,會導致30%-40%I/O功能的降低,所以不建議使用軟件 RAID在增強的處理器服務器中。
      硬RAID(這裏只討論基於總線的RAID)是由內建RAID功能的主機總線適配器(Hostbusadapter)控制,直接連接到服務器的系統總線上的。
      總線RAID具有較軟RAID更多的功能但是又不會顯著的增加總擁有成本。這樣可以極大節省服務器系統CPU和操作系統的資源。從而使網絡服務器的性能獲得很大的提高。
      支持很多先進功能如:熱插拔,熱備盤,SAF-TE,陣列管理,等等。並且其價格價格相對較低。它的缺點是要佔用PCI總線帶寬,所以PCII/O可能變成陣列速度的瓶頸。
      HostRAID是一種把初級的RAID功能附加給SCSI或者SATA卡而產生的產品。它是基於硬和軟RAID之間的一種產品。它把軟件RAID功能集成到了產品的固件上,從而提高了產品的功能和容錯能力。它可以支持RAID0和RAID1。
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