RAID的使用詳解

概念:

RAIDRedundant Array Independent Disk)獨立磁盤冗餘陣列。當時爲了使用廉價的性能比較差的小容量磁盤代替昂貴的性能較好的大容量磁盤,在1987年美國加州大學伯克利分校,就創造出了RAID陣列,其主要工作機制是將多個小容量磁盤組織成一個大容量的磁盤進行使用。

RAID常見的level

RAID0

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   RAID0機制:當數據要存放在磁盤中時,將數據平均分爲n份,每個磁盤存放1/n的數據量,這樣大大提高了數據寫入和讀出磁盤的能力,所有的磁盤都存放這有效的數據,所以磁盤的利用率是100%;但是,由於每次數據在磁盤中只有一份,當raid陣列中,任何一個磁盤損壞,那其他盤存放的數據都會無效,其容錯能力爲零;該種raid陣列只適合存放臨時數據,不適合存放比較重要的數據。

RAID1

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   RAID1機制:當數據要存往磁盤上時,所有數據都會存往一個盤,然後在另一個盤上存放該數據的鏡像,若兩個磁盤中有一個磁盤損壞,數據不會受到影響;若數據被誤刪,那麼兩個磁盤中的數據都會被刪除,其不能取代數據的備份功能。這種機制大大提高了磁盤的容錯能力;但是使數據的讀寫性能大大下降,磁盤的利用率是50%,是所有level中利用率最低的level;主要用於存放重要數據,防止磁盤損壞而導致業務終止。

RAID4

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          Raid4機制:raid4陣列中至少需要三塊磁盤,當數據需要存放在磁盤上時,數據同樣被等分爲n分,第一個數據塊被存放在第一塊磁盤中,第二個數據塊存放在第二塊磁盤中,第三塊磁盤存放第一塊磁盤和第二塊磁盤的數據的校驗碼,這樣即使其中一個存放數據的磁盤損壞,也可以通過數據校驗碼和另一份數據,將丟失的數據找回來。該機制的有一定容錯能力,磁盤的利用率是(n-1)/n*100%。但是,該種機制使數據的讀寫性能都有所下降,每次讀寫數據都需要操作至少兩個磁盤,同時,存放校驗碼的磁盤的訪問量過大,造成該磁盤的壓力過大,磁盤的利用不均衡。

RAID5

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   Raid5機制:raid5raid4的改進版,該機制至少也需要三塊磁盤,同時存數據的時候也會存放數據的校驗碼,不過,raid5對於校驗碼的存放採用不同磁盤存放,分爲“左對稱”存放和“右對稱”存放,“左右對稱”的不同是數據校驗碼的存放磁盤位置不同來劃分。上圖爲raid5的“左對稱”存儲。“左對稱”指第一次,1盤存數據A2盤存數據B3盤存AB數據的校驗碼;第二次,1盤存數據C3盤存數據D2盤存數據CD的校驗碼;第三次,2盤存數據E3盤存數據F1盤存數據EF的校驗碼。這種存儲機制的容錯能力比較強,同時,各個盤的訪問壓力基本一致,磁盤的利用率與raid4一致;但是,該種機制的讀寫能力都有所下降。

RAID10

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    Raid10機制:從磁盤組合方式來說,先在底層以raid1將磁盤兩兩一組做鏡像,然後再將各個磁盤組以raid0的方式結合起來。從數據存儲方式來說,當數據需要存儲時,先採用raid0機制將每個數據分來存儲在不同磁盤組;再採用raid1對所存儲的數據在同一磁盤組中做數據鏡像。該種機制不允許在同一磁盤組的兩個磁盤壞掉。

RAID01:

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    Raid01機制:從磁盤組合方式來說,先在底層使用多個磁盤一組做成raid0,然後再以raid1做該磁盤組的鏡像組。從數據存儲方式來說,當數據需要存儲時,先採用raid1對傳入數據做鏡像,然後將數據和做好的鏡像數據保存在不同的磁盤組;再在磁盤組內採用raid0,將數據均分保存在不同的磁盤中。該種機制不允許不同磁盤組的保存數據和數據鏡像的兩個磁盤同時損壞。與Raid10相比不同組的磁盤的同時損壞掉的可能性比較大,所以raid01的容錯能力比raid10弱。

spacer.gifRAID50:

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   Raid50機制:從磁盤的組織方式來說,使用大於等於三塊磁盤以raid5陣列組織在一起,然後再將該多個磁盤組以raid0陣列組合在一起。從數據存儲方式來說,當數據需要存儲時,先採用raid0將數據分成n份,保存在不同的磁盤組,在磁盤組內部再採用raid5,對所存入的數據均分然後存儲校驗碼。因爲,每個磁盤組都存在校驗盤,所以該種機制不允許同一個磁盤組損壞兩個或者兩個以上的磁盤。







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