Linux_常用的磁盤列陣(RAID)

    RAID:Redundant Arrays of Independent Disks,稱爲磁盤列陣。是將多個獨立的物理硬盤按照不同的方式組合起來,形成一個虛擬的硬盤,來提升性能和冗餘性。所謂的冗餘就是備份設備,意思就是當某一設備損壞時,他可以自動的代替已損壞的設備來工作。它解決了I/O設備的傳輸速率以及磁盤的耐用性! 同時還具有諸多優勢;

            RAID在容量和管理上的優勢:易於靈活的進行容量擴展、“虛擬化“的硬盤使可管理性極大的增強;

            RAID在性能性能上的優勢:“磁盤分塊”技術帶來性能的提高;

            RAID在可靠性和可用性上的優勢:通過冗餘技術和熱備、換熱提升了可靠性;

    RAID是將多個磁盤以不同的方式組合起來形成一個虛擬的硬盤。經過不同的方式組合,也就具有了不同的類型、和級別。

    RAID 0

    RAID 0 是以條帶的形式將數據均勻分佈在陣列的各個磁盤上;下圖中每個磁盤上的數據“D0、D1、D2、D3”就被成爲一個條帶

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   RAID 0只需要2塊或2塊以上的磁盤即可組成。它最大的優點就是可以整倍的提高硬盤的容量。如是由2塊100G的硬盤組成的RAID 0模式,則磁盤的容量就是200G。同時不會佔用太多的cpu資源設計、使用並且配置比較簡單。但是他最大的缺點就是無冗餘,不能用於對數據安全性要求較高的文件。如果其中的任何一塊硬盤出現故障,則整個文件系統將會收到破壞,且可靠性僅爲原來的二分之一(假設是有2個硬盤組成)。

       它用於視頻生成和圖像編輯以及其他需要打的傳輸帶寬的操作。


  

       RAID 1

       RAID 1被稱爲鏡像磁盤。 是以鏡像爲冗餘方式,對虛擬磁盤上的數據做多分拷貝。意思就是說在其中一塊磁盤上寫入數據時,會在另一塊一塊磁盤上生成鏡像文件。當其中一塊硬盤出現故障時,會使用鏡像盤來讀出數據內容,具有極強的磁盤冗餘能力。

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       RAID 1 需要2N個磁盤能組成,且N≥1。它有百分百的數據冗餘,提供最高的數據安全保障。雖然這對數據來講絕對的安全,但是對磁盤的利用率只有50%。例如:RAID 1 磁盤是由4個硬盤組成,其中2個硬盤寫入數據,則另外2個硬盤則是生成鏡像文件。能利用的硬盤只有2塊,同時在寫的性能方面提升不大。

       它一般用於可用、高安全的數據存儲環境。例:財務、金融。


   

  RAID 2

  RAID 2採用校驗冗餘,把數據分散成塊或者位,加入漢明碼,間隔寫入到磁盤列陣的每個磁盤中,同時採用了並行存取方式。但是它具有一個嚴重的額缺點,花費大,成本昂貴。現在的生產環境很少用到RAID 2。



  RAID 3

  RAID 3 專用奇偶位條帶;數據塊被分爲更小的塊並行傳輸到各個磁盤上,同時計算XOR檢驗數據存放到專用的檢驗磁盤上。和RAID 2類似!

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  RAID 3一般由3個或3個以上的磁盤組成,它具有讀寫都比較好的性能。當有磁盤損壞是,對整體吞吐量影響較小,減少了開銷。但是它的控制器設計複雜,並採用並行存取方式,主軸同步時吞吐量沒有提高,校驗磁盤的寫性能有瓶頸。

  它適用於需要高吞吐量的環境應用。例如:視頻生成和圖像、視頻編輯等。



  RAID 5 

  RADI 5 分佈奇偶位條帶;採用的獨立存取的列陣方式,校驗信息均勻的分散到陣列的各個磁盤上。

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  它是由3個或更多的磁盤數組成。它具有較高的讀性能,一般的寫性能,校驗信息的分佈式存取,避免出現寫操作的瓶頸。但是它的控制器設計複雜,磁盤重建的過程比較複雜。

  它適用於文件服務器、Email服務器、Web服務器等數據庫應用。



  RAID 10

  RAID 10 鏡像奇偶位條帶;是高效磁盤與高可靠性的結構。它利用了RAID 0的帶區結構與RAID 1的鏡像結構,因此可以相互補充,達到既高效又高速的目的


 下圖爲常用RAID的比較;

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  在常用的RAID級別中:RAID 0的性能最好、RAID 1的冗餘性最高、相同可用容量下,RAID 1和RAID 10的開銷最大。

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