常用RAID級別淺析

簡介:

   RAID為獨立冗余磁盤陣列的簡稱,它可以通過軟件或硬件技術把多個較小的磁盤整合成一個較大的磁盤。從而實現較大的

磁盤存儲,容錯及數據保護功能,較快的數據讀寫等功能.

實現方式:

     硬件實現方式:通過bios參數調整來實現

     軟件實現方式:通過軟件工具mdadm來實現。

RAID級別: 

   常用的RAID級別有RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID1+0、RAID5+0、RAID5+1。

   下面就這幾種常用的級別做簡要的概述:

   RAID0RAIDO是將多塊磁盤組合在一起進行數據的存儲和讀寫,一份文件被切割成多份存放在不同的磁盤中。RAID0 磁盤

陣列的優點是:提高了數據的讀寫速度及數據存儲空間,缺點是當一塊磁盤損壞時將影響所有數。RAID0的磁盤利用率為100%,

但是數據安全性最差,因此,RAID 0不能應用于數據安全性要求高的場合。RAID0的結構可以參考下圖:

常用RAID級別淺析

   RAID1RAID 1稱為磁盤鏡像,原理是把一個磁盤的數據鏡像到另一個磁盤上,也就是說數據在寫入一塊磁盤的同時,會在另

一塊閑置的磁盤上生成鏡像文件,在不影響性能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上,只要系統中任何一對鏡像盤

中至少有一塊磁盤可以使用,甚至可以在一半數量的硬盤出現問題時系統都可以正常運行,當一塊硬盤失效時,系統會忽略該

硬盤,轉而使用剩余的鏡像盤讀寫數據,具備很好的磁盤冗余能力。雖然這樣對數據來講絕對安全,但是成本也會明顯增加,

磁盤利用率為50%。但由于其具有的高數據安全性,使其尤其適用于存放重要數據,如服務器和數據庫存儲等領域。

常用RAID級別淺析

   RAID4:此陣列為帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結構。數據都是依次存儲在多個硬盤之上,奇偶校驗碼存放在獨立的奇偶校驗盤上。

一個硬盤損壞時,可以通過奇偶校驗碼來恢復對應磁盤的數據。磁盤利用率為N-1/N.模型圖如下:

常用RAID級別淺析

   RAID5:此陣列為分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構,它的奇偶校驗碼存在于所有磁盤上,其中的Ap代表第A帶區的奇偶校驗值,

Bp代表B帶區的奇偶校驗值。RAID5RAID4相比,磁盤的損壞率相對低一些,RAID4的奇偶校驗區磁盤容易損壞。

常用RAID級別淺析

  RAID10:是將RAID 0RAID 1標準結合的產物,先鏡像硬盤數據,再將不同的數據組合在一起。它的優點是同時擁有RAID0

的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性,但是CPU占用率同樣也更高,而且磁盤的利用率比較低,只有50%

  如下圖:Disk0Disk1數據完全一致,先行組合成RAID1存儲1/2數據,Disk2Disk3數據完全一致,組成另一個Raid1,

存儲另外1/2的數據。二者再在上層通過Raid0組合在一起來進行數據的存儲。其中只要不是Disk0Disk1同時損壞或者Disk2

Disk3同時損壞,RAID10都可以保證數據的完整性。

常用RAID級別淺析

   RAID50RAID50RAID5RAID0的結合。此配置在RAID5的子磁盤組的每個磁盤上進行包括奇偶信息在內的數據的剝離,

再在第二層使用RAID0把數塊RAID5組合起來。每個RAID5子磁盤組要求至少有三個硬盤。RAID50具備更高的容錯能力,因為它

允許某個組內有一個磁盤出現故障,而不會造成數據丟失。而且因為奇偶位分部于RAID5子磁盤組上,故重建速度有很大提高。

優勢:更高的容錯能力,具更快數據讀取速率的潛力。需要注意的是:磁盤故障會影響吞吐量。故障后重建信息的時間比鏡像

配置情況下要長。磁盤利用率為N-1/N.

常用RAID級別淺析

 

   RAID51RAID50RAID5RAID0的結合。底層使用RAID5,再使用兩塊相同的RAID5組合成RAID1來進行使用。RAID51

的安全性最高,磁盤利用率為N-1/2N.

常用RAID級別淺析





 



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