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如何理解Raid技术-创新互联

如何理解Raid技术,针对这个问题,这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答,希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

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独立硬盘冗余阵列(RAID, Redundant Array of Independent Disks),旧称廉价磁盘冗余阵列,简称硬盘阵列。其基本思想就是把多个相对便宜的硬盘组合起来,成为一个硬盘阵列组,使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。根据选择的版本不同,RAID比单颗硬盘有以下一个或多个方面的好处:增强数据集成度,增强容错功能,增加处理量或容量。另外,磁盘阵列对于计算机来说,看起来就像一个单独的硬盘或逻辑存储单元。

简单来说,RAID把多个物理硬盘组合成为一个逻辑磁盘,因此,操作系统只会把一个raid阵列当作一个硬盘。RAID常被用在服务器计算机上,并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成,它也成为了玩家的一个选择,特别是需要大容量存储空间的工作。

最初的RAID分成了不同的等级,每种等级都有其理论上的优缺点,不同的等级在两个目标间取得平衡,分别是增加数据可靠性以及增加存储器(群)读写性能。常见RAID级别分为RAID-0,RAID-1,RAID-5,RAID-6,RAID-10,RAID-50,RAID-60。

各级别RAID简介

RAID0

如何理解Raid技术
将多个磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余,并行I/O,速度最快。RAID 0亦称为带区集。它是将多个磁盘并列起来,成为一个大磁盘。在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些盘中,所以在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0没有冗余功能,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都会丢失,危险程度与JBOD相当。

理论上越多的磁盘性能就等于“单一磁盘性能”ד磁盘数”,但实际上受限于总线I/O瓶颈及其它因素的影响,RAID性能会随边际递减,也就是说,假设一个磁盘的性能是50MB每秒,两个磁盘的RAID 0性能约96MB每秒,三个磁盘的RAID 0也许是130MB每秒而不是150MB每秒。 可使用容量是硬盘总数乘以单块硬盘的最小容量:Size=(N)*min(S1,S2,S3...Sn)

RAID1

如何理解Raid技术
RAID1是将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列,其容量仅等于一块硬盘的容量,因为另一块只是当作数据“镜像”。RAID 1磁盘阵列显然是最可靠的一种阵列,因为它总是保持一份完整的数据备份。它的性能自然没有RAID 0磁盘阵列那样好,但其数据读取确实较单一硬盘来的快,因为数据会从两块硬盘中较快的一块中读出。RAID 1磁盘阵列的写入速度通常较慢,因为数据得分别写入两块硬盘中并做比较。RAID 1磁盘阵列一般支持“热交换”,就是说阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行,无须中断退出系统。RAID 1磁盘阵列是十分安全的,不过也是较贵一种RAID磁盘阵列解决方案,因为两块硬盘仅能提供一块硬盘的容量。RAID 1磁盘阵列主要用在数据安全性很高,而且要求能够快速恢复被破坏的数据的场合。

RAID5

如何理解Raid技术
RAID Level 5是一种储存性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。它使用的是Disk Striping技术。RAID 5至少需要三颗硬盘,RAID 5不是对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,可以利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是因为多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度相对单独写入一块硬盘的速度略慢,若使用“回写高速缓存”可以让性能改善不少。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较便宜。
可使用的容量为硬盘总数减去1的差,乘以单块硬盘的最小容量,公式为Size=(N-1)*min(S1,S2,S3...Sn)

RAID6

如何理解Raid技术
与RAID 5相比,RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实作方式使得RAID 6很少得到实际应用。

同一数组中最多容许两个磁盘损坏。更换新磁盘后,数据将会重新算出并写入新的磁盘中。依照设计理论,RAID 6必须具备四个以上的磁盘才能生效。

可使用的容量为硬盘总数减去2的差,乘以单块硬盘的最小容量,公式为Size=(N-2)*min(S1,S2,S3...Sn)

RAID10

如何理解Raid技术
RAID 1与RAID 0的组合,先作RAID 1,再作RAID 0,也就是对多组RAID 1彼此构成Stripe访问。由于RAID 10是以RAID 1为基础,而RAID 1至少需要2块硬盘,因此要以多组RAID 1构成RAID 10,至少需要4块硬盘。以RAID 10最小的4台硬盘组态为例,先把4台硬盘分为2组,每组2台构成RAID 1,如此就得到两组RAID 1,然后再把两组RAID 1构成RAID 0。

RAID 10在底层的任一组或多组RAID 1中出现1台硬盘损坏时,仍能维持运作,不过如果任一组RAID 1中的两块硬盘损毁,整组RAID10就会失效。

RAID 10由于在上层把多组RAID 1构成Stripe,容量利用率是50%,例如:4块硬盘做的raid10的总容量是两块硬盘的容量。

RAID50

如何理解Raid技术

RAID 5与RAID 0的组合,先作RAID 5,再作RAID 0,也就是对多组RAID 5彼此构成Stripe访问。由于RAID 50是以RAID 5为基础,而RAID 5至少需要3台硬盘,因此要以多组RAID 5构成RAID 50,至少需要6台硬盘。以RAID 50最小的6台硬盘组态为例,先把6台硬盘分为2组,每组3台构成RAID 5,如此就得到两组RAID 5,然后再把两组RAID 5构成RAID 0。

RAID 50在底层的任一组或多组RAID 5中出现1台硬盘损坏时,仍能维持运作,不过如果任一组RAID 5中出现2台或两台以上硬盘损毁,整组RAID 50就会失效。

RAID 50由于在上层把多组RAID 5构成Stripe,性能比起单纯的RAID 5高,容量利用率比RAID5要低。比如同样9块硬盘,RAID 50则3个RAID 5组成RAID 0,每个RAID 5会损失一块硬盘的容量,利用率为(1-3/9),RAID 5则为(1-1/9)。

RAID60

如何理解Raid技术
RAID 6与RAID 0的组合:先作RAID 6,再作RAID 0。换句话说,就是对两组以上的RAID 6作Stripe访问。RAID 6至少需具备4块硬盘,所以RAID 60的最小需求是8块硬盘。

由于底层是以RAID 6组成,所以RAID 60可以容许任一组RAID 6中损毁最多2块硬盘,而系统仍能维持运作;不过只要底层任一组RAID 6中损毁3块硬盘,整组RAID 60就会失效,当然这种情况的机率相当低。

比起单纯的RAID 6,RAID 60的上层通过结合多组RAID 6构成Stripe访问,因此性能较高。不过使用门槛高,而且容量利用率低是较大的问题

RAID级别对比

如何理解Raid技术

关于如何理解Raid技术问题的解答就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,如果你还有很多疑惑没有解开,可以关注创新互联-成都网站建设公司行业资讯频道了解更多相关知识。


文章名称:如何理解Raid技术-创新互联
转载源于:http://lswzjz.com/article/dipssd.html