RAID是什么?
RAID英文名字叫Redundant Arrays of Independent Disks,也叫磁盤陣列?陣列有是什么意思?通俗的理解就是把很多的硬盤組織在一起來使用。
RAID可以根據性能來劃分為兩種:有無冗余(容錯)能力
RAID可以有很多種實現方式,本文只對硬件實現方式來做介紹。
RAID存在的目有兩個:
1.提高IO能力:
主要表現在:磁盤并行讀寫能力的提高
2.提高耐用性/安全性:
主要變現在:磁盤冗余(容錯)能力的提高
然而我們再真正的生產環境會根據自身的實際要求,來選擇不同的陣列組合。就相當于我們在戰場上,會根據實際的敵對形勢定制不同的作戰陣型一樣。考慮的因素有多種,比如最為經濟,性能優先,安全第一,等等。所以在RAID的選用級別中,并沒有哪種好哪種不好之分,只有根據自身當前的情況來判斷適不適合而已。廢話不多說 ,現在來對一些RAID級別做一些介紹。
在正式對級別介紹之前,要先理清幾個概念;
RAID控制器:RAID系統的核心,組織管理各個磁盤設備按照設定的模式運行的基礎。在其之下有個概念Chunk Size :塊大小,其意就是把數據塊切分的大小。
條帶卷:平分處理
鏡向卷:副本
* RAID0(條帶卷):
當產生數據流的時候,數據塊會根據Chunk Size的大小,切分成兩份數據,分別存在到兩個磁盤當中;
特點:
數據并行,讀寫能力提升,但是沒有容錯的能力,硬盤損壞會導致數據丟失。可用空間:N*min(s1,s2…)取決于容量最小的那個;
* RAID1(鏡像卷):
當產生數據流的時候,原數據會被RAID控制器復制成兩份,分別存儲在兩個磁盤當中,其中一個作為鏡像(副本)盤存在。
特點:
如果有磁盤損壞能夠快速恢復數據既有容錯能力,另外讀出數據的性能大大提高了,因為可以從兩個磁盤中讀取出一份原數據。但是寫的性能降低了,因為存儲一份原數據還要寫到鏡像盤上,另外鏡像盤的使用費用也比較高。可用空間:1*min(s1,s2…)
*RAID4
在RAID0的基礎思想上引入了校驗碼的概念,也就是拿出一塊磁盤來存放校驗碼,以備磁盤損壞的時候,能通過校驗盤來找回數據。
特點:
有容錯能力,缺點是校驗盤的IO壓力大。
*RAID5:在RADI4基礎上的進行了改良,讓所有盤都能用來存放校驗碼。
混合類型級別:
*RAID01:先 RAID0后RAID1(先平分,后復制)
在RAID 01技術中,當一塊物理磁盤出現故障將導致整個虛擬磁盤損失,因此相當于四塊物理磁盤的有效故障。如果其它四塊物理磁盤有一塊丟失,數據將發生丟失。雖然從原理上可以從剩余磁盤數據中重建,但目前市場上的RAID控制器都不能做到數據完全恢復。
*RAID10:先RAID1后RAID0(先復制,后平分)
在RAID 10的情況下,當一塊獨立的物理磁盤故障后,由于有一塊對應鏡像磁盤保護數據(除非對應的特定鏡像硬盤也同時發生故障),因此不會對性能帶來影響,從而顯著高于RAID 0+1的容錯性。此外,磁盤故障后的恢復成本RAID 10技術也遠低于RAID 01。在RAID 10技術中只需要重建一塊物理磁盤,而RAID 01技術必須重建由四塊物理磁盤組成的虛擬磁盤,從這點也能夠體現出RAID 10相對RAID 01的優勢。
RAID 10和RAID 01兼顧了RAID 0和RAID 1的優點,它們在提供RAID 1一樣的數據安全保證的同時,也提供了與RAID 0近似的存儲性能。雖然RAID 10和RAID 01基本原理相近,都是RAID0和RAID1的結合,但是RAID 10在整體容錯能力和恢復代價上比RAID 01更有優勢,所以更為常用。
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