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RAID

作者:互联网

raid(磁盘阵列)

RAID 是英文 Redundant Array of Independent Disk 的首字母缩写,中文意思是:独立磁盘冗余阵列。通俗的讲就是把多块硬盘组成一个独立的磁盘阵列进行管理。

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,当数组中任意一个硬盘发生故障时,仍可读出数据。在数据重构时,可将数据经计算后重新置入新硬盘中。

用RAID最直接的好处是:

常见的类型

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功能

RAID技术主要有以下三个基本功能:

分类

RAID 0

RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

RAID 1

它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

RAID 5

RAID 5 综合了 RAID 0 的条带化技术以及阵列数据冗余技术(阵列最少包括三个磁盘)。RAID 3 和 RAID 5 之间的区别在于,RAID 3 配置提供的性能更高,但总容量略低。数据会在所有磁盘之间分条,并且每个数据块的奇偶校验块 § 写入到同一条带上。如果一个物理磁盘出现故障,该磁盘上的数据可以重建到更换磁盘上。单个磁盘出现故障时,数据不会丢失,但如果数据尚未重建到更换驱动器上,而此时又有一个磁盘出现故障,那么阵列中的所有数据都将丢失。

RAID 6

前面所述的各个 RAID 等级都只能保护因单个磁盘失效而造成的数据丢失。如果两个磁盘同时发生故障,数据将无法恢复。 RAID6 引入双重校验的概念,它可以保护阵列中同时出现两个磁盘失效时,阵列仍能够继续工作,不会发生数据丢失。 RAID6 等级是在 RAID5 的基础上为了进一步增强数据保护而设计的一种 RAID 方式,它可以看作是一种扩展的 RAID5 等级。RAID6在RAID5的基础上再次改进,引入了双重校验的概念。

RAID6 不仅要支持数据的恢复,还要支持校验数据的恢复,因此实现代价很高,控制器的设计也比其他等级更复杂、更昂贵。 RAID6 思想最常见的实现方式是采用两个独立的校验算法,假设称为 P 和 Q ,校验数据可以分别存储在两个不同的校验盘上,或者分散存储在所有成员磁盘中。当两个磁盘同时失效时,即可通过求解两元方程来重建两个磁盘上的数据。

RAID6 具有快速的读取性能、更高的容错能力。但是,它的成本要高于 RAID5 许多,写性能也较差,并且设计和实施非常复杂。因此, RAID6 很少得到实际应用。

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RAID 10

RAID10其实就是RAID0与RAID1的一个合体。
RAID10兼备了RAID0和RAID1的有优点。首先基于RAID1模式将磁盘分为2份,当要写入数据的时候,将所有的数据在两份磁盘上同时写入,相当于写了双份数据,起到了数据保障的作用。且在每一份磁盘上又会基于RAID0技术讲数据分为N份并发的读写,这样也保障了数据的效率。

但也可以看出RAID10模式是有一半的磁盘空间用于存储冗余数据的,浪费的很严重,因此用的也不是很多。

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类型RIAD 0RAID 1RAID 5 (raid0和raid的折中方案)RAID 10(RAID 10+1镜像阵列条带)
读写性能最好(因并行性而提高)读和单个磁盘无分别,写则要写两边读:RAID 5=RAID 0(相近似的数据读取速度)写:RAID 5<对单个磁盘进行写入操作(多了一个奇偶校验信息写入)读:RAID10=RAID0(数据跨盘抽取)写:RAID10=RAID1(每个磁盘都有一个镜像磁盘)
安全性最差(毫无安全保障)1/n最高(提供数据的百分之百备份)RAID 0<RAID 5<RAID 1RAID10=RAID1
冗余类型没有有 镜像100%(mirror)奇偶校验有 镜像100%(mirror)
磁盘数量2或2*n(这里至少2个)≥2≥3≥4
连接方式串联并联并联符合并联(先做两个RAID1然,再并联按照RAID1)
磁盘利用率最高(100%)差(50%)RAID0>RAID 5>RAID 1 (n-1)*10RAID10=RAID1(50%)
容错率没有错误修复能力
随机/连续写性能
管理方便性容易出现问题,及时更换问题硬盘
成本最低最高RAID 5<="">RAID10=RAID1
应用方面普通个人用户,图形工作站(对性能要求高,安全率要求不高)适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域。是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。(随机数据传输要求安全性高)应用领域:金融、数据库存储等集合了RAID0,RAID1的优点,但是空间上由于使用镜像,而不是类似RAID5的“奇偶校验信息”,磁盘利用率一样是50%其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。

标签:RAID,RAID6,RAID1,镜像,磁盘,数据
来源: https://blog.csdn.net/a512153770/article/details/120526828