RAID磁盤陣列

RAID磁盤陣列 (Redundant Array of Independent Disks)

    RAID是一種把多塊獨立的硬盤(物理硬盤)按不同的方式組合起來形成一個硬盤組


利用RAID技術好處主要有以下三種:

    通過把多個磁盤組織在一起作爲一個邏輯卷提供磁盤跨越功能;

    通過把數據分成多個數據塊(Block)並行寫入/讀出多個磁盤以提高訪問磁盤的速度;

        通過鏡像或校驗操作提供容錯能力;

    RAID 磁盤陣列支持不須停機的硬盤備援 Hot Spare。


根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。


常用的RAID級別有以下幾種:

RAID0,RAID1,RAID4,RAID,5,RAID10,RAID01,RAID,50

Raid 0:條帶

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    就是把多個磁盤拼成一個磁盤用,磁盤條帶化。數據寫入硬盤時是把數據切成一個個chuck(小塊),分別存入disk0和disk1(有幾塊硬盤就寫入幾塊),因爲是同時寫入的,所以寫入速度是各塊硬盤寫入速度之和;讀取時,如果讀取的數據存放在不同的磁盤中,那麼讀取速度也是相當於所有磁盤讀取速度之和,這樣讀取時間縮短爲1/N 沒有冗餘能力。Raid 0適合對讀寫性能高。但是沒有冗餘功能,如果一個磁盤發生故障,數據將無法恢復。RAID0需要2塊及以上的硬盤可以進行,磁盤越多IO性能越好,當然故障率越高



RAID 1:鏡像

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 寫入的時候RAID控制器控制多塊塊硬盤同時進行寫操作,數據 被分割成小chuck同時存放在每個磁盤上,每個放置一份相同備份,可以看成是備份。讀取的時候只會讀取其中一塊硬盤上的數據,速度和單塊硬盤相當。如果主硬盤損壞,由另外一塊備份盤接管工作。因此支持“熱替換”就是在不停止業務的情況下更換損壞了的硬盤,然後恢復數據即可。RAID1具有冗餘的功能,但是磁盤利用率只有50%,需要的硬盤是2+塊。


Raid 0和Raid 1,是2個極端,一個非常注重讀寫性能,提供超高IO的能力但是沒有絲毫安全性;一個有非常高的安全性,但是卻性能極差。


RAID3:帶奇偶校驗碼的並行傳送

    RAID 3會把數據的寫操作分散到多個磁盤上,不管是向哪一個數據盤寫入數據, 都需要同時重寫校驗盤中的相關信息.因此對於使用寫入較多操作校驗盤的負載會比較大。

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RAID4:帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構

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RAID4和RAID3較爲相似,具有一塊校驗盤,其他硬盤爲數據盤。Raid 4 做校驗是按照每個磁盤,同一柱面,同一扇區做奇偶校驗存放數據,當寫入其它磁盤時,都必須更新校驗盤上的信息,因此如果出現集中校驗會導致性能瓶頸。RAID需要的磁盤3+


RAID 5:分佈式奇偶校驗的獨立磁盤結構

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RAID5類似於RAID4,不同的是將數據段的校驗位交互存放於各個硬盤上,解決了RAID4集中訪問校驗盤產生瓶頸。讀寫性能提升,一塊硬盤發生故障,更換上備份盤恢復數據即可。RAID5需要的磁盤爲3+


RAID 6:分佈式奇偶校驗的獨立磁盤結構

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    RAID6與RAID 5有異曲同工之妙,不同的是RAID5將校驗碼寫入到一個驅動器裏面,而RAID6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。允許兩塊磁盤同時失效。還能恢復數據。但是最少需要4塊硬盤。


RAID01:


就是先組成RAID0 再組成RAID1 ,在提供與RAID 1一樣的數據安全保障的同時,也提供了與RAID 0近似的存儲性能。

RAID10:

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在提供與RAID 1一樣的數據安全保障的同時,也提供了與RAID 0近似的存儲性能。但是也存在着使用容量只有全部硬盤容量的一半。


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