Raid 技術簡介

 

1 Raid 技術簡介
1987年,Patterson、Gibson和Katz這三位工程師在加州大學伯克利分校發表了題爲《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉價磁盤冗餘陣列方案)》的論文,其基本思想就是將多個容量較小的、相對廉價的磁盤驅動器進行有機組合,使其性能超過一個昂貴的大磁盤。這一設計思想很快被接受,從此RAID技術得到了廣泛應用,數據存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。後來RAID中的字母I被改作了Independent,RAID的含義變爲“獨立冗餘磁盤陣列”。
RAID的採用爲存儲系統(或者服務器的內置存儲)帶來巨大利益,其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優點。
RAID通過同時使用多個磁盤,提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量。在RAID中,可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據,而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。
通過數據校驗,RAID可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因,因爲普通磁盤驅動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環冗餘校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅動器的硬件容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較爲完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID系統的容錯度,提高了系統的穩定冗餘性。
2 Raid 級別簡介
1,Raid0
Raid0 是無數據冗餘的存儲空間條帶化,具有低成本、極高讀寫性能、高存儲空間利用率的RAID級別,適用於Video/Audio存儲、臨時文件的轉儲等對速度要求極其嚴格的特殊應用。但由於沒有數據冗餘,其安全性大大降低,構成陣列的任何一塊磁盤損壞都將帶來數據災難性的損失。
2,Raid1
RAID1 使用磁盤鏡像(disk mirroring)的技術,是偶數塊磁盤數據完全鏡像,安全性好,技術簡單,管理方便。但其無法擴展(單塊磁盤容量),數據空間浪費大。
3,Raid10
Raid10,即Raid1+0,磁盤先做Raid1,再做Raid0。
4,Raid5
是目前應用很廣泛的RAID技術。各塊獨立磁盤進行條帶化分割,相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算),校驗數據平均分佈在每塊磁盤上。以n塊磁盤構建的RAID 5陣列可以有n-1塊磁盤的容量,存儲空間利用率非常高。RAID 5 具有數據安全、較好的讀寫速度,空間利用率高等優點。
5,Raid50
Raid50,即Raid5+0,磁盤先做Raid5,再做Raid0。
6,Raid 1E
Raid 1 Enhanced 是支持奇數盤的Raid1,支持3~16 塊磁盤。
7,Raid5EE
Raid5EE類似於Raid5+hotspare。不過Radi5EE中,Hotspare盤也參與Raid組建,Hotspare是已經條帶化的空間,並均勻分佈在各個磁盤中。和Raid5相比,數據讀寫更加快速,Rebuild速率也很佔優勢。
8,Raid6
RAID6的全稱叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes(帶有兩個獨立分佈式校驗方案的獨立數據磁盤)”。這種RAID級別是在RAID 5的基礎上發展而成,因此它的工作模式與RAID 5有異曲同工之妙,不同的是RAID 5將校驗碼寫入到一個驅動器裏面,而RAID 6將校驗碼寫入到兩個驅動器裏面,這樣就增強了磁盤的容錯能力,同時RAID 6陣列中允許出現故障的磁盤也就達到了兩個,但相應的陣列磁盤數量最少也要4個
9,Raid60
即先做Raid6,再做Raid0,至少需要8塊磁盤。
1 Raid 技術簡介
1987年,Patterson、Gibson和Katz這三位工程師在加州大學伯克利分校發表了題爲《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉價磁盤冗餘陣列方案)》的論文,其基本思想就是將多個容量較小的、相對廉價的磁盤驅動器進行有機組合,使其性能超過一個昂貴的大磁盤。這一設計思想很快被接受,從此RAID技術得到了廣泛應用,數據存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。後來RAID中的字母I被改作了Independent,RAID的含義變爲“獨立冗餘磁盤陣列”。
RAID的採用爲存儲系統(或者服務器的內置存儲)帶來巨大利益,其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優點。
RAID通過同時使用多個磁盤,提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量。在RAID中,可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據,而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。
通過數據校驗,RAID可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因,因爲普通磁盤驅動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環冗餘校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅動器的硬件容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較爲完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID系統的容錯度,提高了系統的穩定冗餘性。
2 Raid 級別簡介
1,Raid0
Raid0 是無數據冗餘的存儲空間條帶化,具有低成本、極高讀寫性能、高存儲空間利用率的RAID級別,適用於Video/Audio存儲、臨時文件的轉儲等對速度要求極其嚴格的特殊應用。但由於沒有數據冗餘,其安全性大大降低,構成陣列的任何一塊磁盤損壞都將帶來數據災難性的損失。
2,Raid1
RAID1 使用磁盤鏡像(disk mirroring)的技術,是偶數塊磁盤數據完全鏡像,安全性好,技術簡單,管理方便。但其無法擴展(單塊磁盤容量),數據空間浪費大。
3,Raid10
Raid10,即Raid1+0,磁盤先做Raid1,再做Raid0。
4,Raid5
是目前應用很廣泛的RAID技術。各塊獨立磁盤進行條帶化分割,相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算),校驗數據平均分佈在每塊磁盤上。以n塊磁盤構建的RAID 5陣列可以有n-1塊磁盤的容量,存儲空間利用率非常高。RAID 5 具有數據安全、較好的讀寫速度,空間利用率高等優點。
5,Raid50
Raid50,即Raid5+0,磁盤先做Raid5,再做Raid0。
6,Raid 1E
Raid 1 Enhanced 是支持奇數盤的Raid1,支持3~16 塊磁盤。
7,Raid5EE
Raid5EE類似於Raid5+hotspare。不過Radi5EE中,Hotspare盤也參與Raid組建,Hotspare是已經條帶化的空間,並均勻分佈在各個磁盤中。和Raid5相比,數據讀寫更加快速,Rebuild速率也很佔優勢。
8,Raid6
RAID6的全稱叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes(帶有兩個獨立分佈式校驗方案的獨立數據磁盤)”。這種RAID級別是在RAID 5的基礎上發展而成,因此它的工作模式與RAID 5有異曲同工之妙,不同的是RAID 5將校驗碼寫入到一個驅動器裏面,而RAID 6將校驗碼寫入到兩個驅動器裏面,這樣就增強了磁盤的容錯能力,同時RAID 6陣列中允許出現故障的磁盤也就達到了兩個,但相應的陣列磁盤數量最少也要4個
9,Raid60
即先做Raid6,再做Raid0,至少需要8塊磁盤。
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