15.Raid硬盤陣列簡介

RAID

提高IO能力

磁盤並行讀寫

提高耐用性

磁盤冗餘來實現

  • 級別:多塊磁盤組織在一起的工作方式有所不同

RAID實現的方式

外接式磁盤陣列:通過擴展卡提供適配能力
內接式RAID:主板集成RAID控制器,安裝OS前在BIOS裏配置
軟件RAID:通過OS實現

RAID級別

RAID-0:條帶卷,strip
RAID-1:鏡像卷,mirror
RAID-2
…………
RAID-5
RAID-6
RAID-10
RAID-01

Raid0

讀、寫性能提升
可用空間:N*min(S1,S2,...) 即磁盤數N乘以所有磁盤空間裏最小的那個Smin。
無容錯能力
最少磁盤數:2, 2+

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RAID-1:

讀性能提升、寫性能略有下降
可用空間:1*min(S1,S2,...)
有冗餘能力
最少磁盤數:2, 2N

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RAID-4:

多塊數據盤異或運算值存於專用校驗盤

  • 注意raid4基本不用,因爲當做校驗位的硬盤比其他硬盤容易損壞,生產中用的是raid5,校驗位分別存放到多個硬盤上。

RAID-5:

讀、寫性能提升
可用空間:(N-1)*min(S1,S2,...)
有容錯能力:允許最多1塊磁盤損壞
最少磁盤數:3, 3+

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RAID-6:

讀、寫性能提升
可用空間:(N-2)*min(S1,S2,...)
有容錯能力:允許最多2塊磁盤損壞
最少磁盤數:4, 4+

  • 線性代數最大線性相關組概念,多一個冗餘方程,多一組備份允許多壞一塊硬盤
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RAID-10:

讀、寫性能提升
可用空間:N*min(S1,S2,...)/2
有容錯能力:每組鏡像最多隻能壞一塊
最少磁盤數:4, 4+

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RAID-01

多塊磁盤先實現RAID0,再組合成RAID1

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RAID-50

多塊磁盤先實現RAID5,再組合成RAID0

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JBOD:Just a Bunch Of Disks

功能:將多塊磁盤的空間合併一個大的連續空間使用
可用空間:sum(S1,S2,...)

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RAID7

可以理解爲一個獨立存儲計算機,自身帶有操作系統和管理工具,可以獨立
運行,理論上性能最高的RAID模式

常用級別:

RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10, RAID-50, JBOD

注意點:

  1. 組成raid的硬盤必須大小一致,不然只取決於最小的那個硬盤大小,多餘的空間無法使用。
  2. 在硬件上raid是由多個硬盤組成,但是在軟件上機器會把它當做是一個硬盤來使用,他的空間跟不同的raid級別有關。
  3. raid1的讀性能會提升,但是寫性能不會提升,它用於防止物理上硬件損壞,而不是操作層面的數據刪除等等(raid1多塊硬盤操作完全一樣,這邊刪除另一邊也刪除)
  4. 注意raid5只能防止1塊硬盤的損壞,如果人工更換可能會來不及,所以raid基本上都有熱備盤的功能,只要壞了一塊立馬頂替壞掉的硬盤防止人工更換不及時導致數據不可逆的丟失。
  5. Raid10:壞掉一塊硬盤之後,有1/3機率數據損壞 ;Raid01:壞掉一塊硬盤之後,有2/3機率數據損壞。
  6. 一般實際應用中用raid10和raid5
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