為了提升磁盤的容錯性與性能,計算機專家發明了Raid技術,即“廉價磁盤陣列”-Redundant Arrays ?of Inexpensive(or Independent) Disks.
Raid常見的類型及各類型的特點如下:
- Raid 0 — Stripping 數據條模式。數據分塊(chunk)存儲,分別放在不同的硬盤中。此模式至少需要2塊硬盤。陣列總容量=n*(最小的那個硬盤容量),理論I/O性能提升2倍,但是沒有容錯能力,其中1塊硬盤損壞,陣列存儲的數據就會損壞。
- Raid 1 — Mirroring 鏡像模式。數據分別鏡像存儲在多個硬盤(即每個硬盤都存儲一套相同的數據)。此模式至少需要2塊硬盤。陣列總容量=最小的那個硬盤的容量,I/O性能比單個硬盤有所下降,具有容錯能力,其中1塊硬盤損壞,其他硬盤還有相同的數據可用。
- Raid 4 — 數據分塊存儲。同時有1塊硬盤不存儲數據,專門用來做校驗盤,存儲其他硬盤存儲的數據的校驗碼(對相應的2個數據塊信息使用異或運算計算得出)。此模式至少需要3塊硬盤。陣列總容量=(n-1)*(數據盤中最小的那個硬盤容量),理論I/O性能提升,但是由于校驗盤存在訪問壓力大的問題所以性能會受到影響。具有容錯能力,一個硬盤損壞,可以通過計算生成損壞的數據,不影響數據讀寫,但是此時陣列將處于降級模式(用計算生成數據造成性能損失)。
- Raid 5 — 分布式校驗存儲。與Raid 4的校驗算法和存儲基本原理相同,區別在于校驗碼的存儲不在一塊硬盤上了,而是按規律依次分別存儲在所有磁盤。根據第一次挑選存儲校驗碼的磁盤的不同,分別有校驗碼的“左對齊”和“右對齊”類型。此模式至少需要3塊硬盤。陣列總容量=(n-1)*(數據盤中最小的那個硬盤容量),理論I/O性能比Raid 4提升較大。容錯能力與Raid 4相同,也有降級模式。
- Raid 10 — 多硬盤先2個一對組Raid 1,再組Raid 0。此模式至少需要4塊硬盤。此模式既有Raid 0的性能優勢,同時也有Raid 1的容錯能力(同時剛好損壞互為冗余的2個硬盤的概率較低)。
根據實現Raid的方式,又可以分為:
- 內部硬件實現
- 外接硬件實現
- 軟件實現
Linux內核中有通過軟件實現Raid的方式。通過mdadm命令進行操作實現。
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