幾種常見的RAID工作模式討論

2021-07-06 08:40:21 字數 3848 閱讀 9131

一. raid0又稱為stripe或striping(分條)即data stripping資料分條技術。raid0可以把多塊硬碟連成乙個容量更大的硬碟群,可以提高磁 盤的效能和吞吐量。raid0沒有冗餘或錯誤修復能力,成本低,要求至少兩個磁碟,一般只是在那些對資料安全性要求不高的情況下才被使用。

1. 特點:

容錯性:

沒有冗餘型別:

沒有熱備盤選項:

沒有讀效能:

高隨機寫效能:

高連續寫效能:

高需要的磁碟數:

只需2個或2*n個(這裡應該是多於兩個硬碟都可以)

可用容量:

總的磁碟的容量

典型應用:

無故障的迅速讀寫,要求安全性不高,如圖形工作站等。

raid0的缺點是不提供資料冗餘,因此一旦使用者資料損壞,損壞的資料將無法得到恢復。raid0具有的特點,使其特別適用於對效能要求較高,而對資料安全不太在乎的領域,如圖形工作站等。當然為了避免控制器的爭用,最好是每一塊磁碟都配置乙個專門的磁碟控制器。

2. raid0工作方式:

假設有乙個三磁碟組成的raid0,系統向三個磁碟組成的邏輯硬碟(radi 0 磁碟組)發出的i/o資料請求被轉化為3項操作,其中的每一項操作都對應於一塊物理硬碟。所以過建立raid0,原先順序的資料請求被分散到所有的三塊硬碟中同時執行。從理論上講,三塊硬碟的並行操作使同一時間內磁碟讀寫速度提公升了3倍。 但由於匯流排頻寬等多種因素的影響,實際的提公升速率肯定會低於理論值,但是大量資料並行傳輸與序列傳輸比較,提速效果顯著顯然毋庸置疑。

二. raid1又稱為mirror或mirroring(映象)即磁碟映象。把乙個磁碟的資料映象到另乙個磁碟上,在不影響效能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上,具有很高的資料冗餘能力,但磁碟利用率為50%,故成本最高,多用在儲存關鍵性的重要資料的場合。raid 1的操作方式是把使用者寫入硬碟的資料百分之百地自動複製到另外乙個硬碟上。

1. 特點:

容錯性:

有冗餘型別:

映象熱備盤選項:

沒有讀效能:

高隨機寫效能:

低連續寫效能:

低需要的磁碟數:

只需2個或2*n個(這裡應該是多於兩個硬碟都可以)

可用容量:

總的磁碟的容量*1/2

典型應用:

系統安全性要求高,如伺服器及資料庫儲存等。

由於對儲存的資料進行百分之百的備份,在所有raid級別中,raid 1提供最高的資料安全保障。同樣,由於資料的百分之百備份,備份資料佔了總儲存空間的一半,因而mirror(映象)的磁碟空間利用率低,儲存成本高。 mirror雖不能提高儲存效能,但由於其具有的高資料安全性,使其尤其適用於存放重要資料,如伺服器和資料庫儲存等領域。

2. raid1工作方式:

當讀取資料時,系統先從raid1的源盤讀取資料,如果讀取資料成功,則系統不去管備份盤上的資料;如果讀取源盤資料失敗,則系統自動轉而讀取備份盤 上的資料,不會造成使用者工作任務的中斷。當然,我們應當及時地更換損壞的硬碟並利用備份資料重新建立mirror,避免備份盤在發生損壞時,造成不可挽回 的資料損失。raid1的每乙個磁碟都具有乙個對應的映象盤,任何時候資料都同步映象,系統可以從一組映象盤中的任何乙個磁碟讀取資料。磁碟所能使用的空間只有磁碟容量總和的一半,系統成本高。只要系統中任何一對映象盤中至少有一塊磁碟可以使用,甚至可以在一半數量的硬碟出現問題時系統都可以正常執行。出現硬碟故障的raid系統不再可靠,應當及時的更換損壞的硬碟,否則剩餘的映象盤也出現問題,那麼整個系統就會崩潰。更換新盤後原有資料會需要很長時間同步映象,外界對資料的訪問不會受到影響,只是這時整個系統的效能有所下降。raid1磁碟控制器的負載相當大,用多個磁碟控制器可以提高資料的安全性和可用性。

三. raid5可以理解為是raid0和raid1的折中方案,但沒有完全使用raid1的映象理念,而是使用了「奇偶校驗資訊」來作為資料恢復的方式。raid5可以為系統提供資料安全保障,但保障程度要比mirror低而磁碟空間利用率要比mirror高。raid5具有和raid0相近似的資料讀取速度,只是多了乙個奇偶校驗資訊,寫入資料的速度比對單個磁碟進行寫入操作稍慢。同時由於多個資料對應乙個奇偶校驗資訊,raid 5的磁碟空間利用率要比raid1高,儲存成本相對較低。

1. 特點:

容錯性:

有冗餘型別:

奇偶校驗

熱備盤選項:

有讀效能:

高隨機寫效能:

低連續寫效能:

低需要的磁碟數:

三個或更多

可用容量:

(n-1)/n*磁碟總容量  n為磁碟數

典型應用:

隨機資料傳輸及安全性要求高,如金融,資料庫,儲存等。

由於raid5的這些特性,所以raid5被廣泛的應用在隨機資料傳輸及安全性要求高的領域系統中,如金融、資料庫、儲存等。

2. raid5工作方式:

raid5是一種儲存效能、資料安全和儲存成本兼顧的儲存解決方案。以四個硬碟組成的raid5為例,其資料儲存方式為:3p+1d,ap為a1,a2和a3的奇偶校驗資訊,其它以此類推。raid5不對儲存的資料進行備份,而是把資料和相對應的奇偶校驗資訊儲存到組成raid5的各個磁碟上,並且奇偶校驗資訊和相對應的資料分別儲存於不同的磁碟上。當raid5的乙個磁碟資料發生損壞後,利用剩下的資料和相應的奇偶校驗資訊去恢復被損壞的資料。

四. raid10也被稱為鏡象陣列條帶。象raid0一樣,資料跨磁碟抽取;象raid1一樣,每個磁碟都有乙個鏡象磁碟。

1. 特點:

容錯性:

有冗餘型別:

映象熱備盤選項:

有讀效能:

高隨機寫效能:

高連續寫效能:

高需要的磁碟數:

4+2*n (n>=0)

可用容量:

>1/2*磁碟總容量 

典型應用:

隨機資料傳輸及安全性要求高,如金融,資料庫,儲存等。

raid10提供100%的資料冗餘,支援更大的卷尺寸,但**也相對較高。對大多數只要求具有冗餘度而不必考慮**的應用來說,raid10提供最好的效能。使用raid10,可以獲得更好的可靠性,因為即使兩個物理驅動器發生故障(每個陣列中乙個),資料仍然可以得到保護。raid0和raid1的組合還可以組成raid01,從資料安全性的角度來說raid10要優於raid01,例如:

raid 1+0

a1=b1

a2=b2

a=a1+a2

b=b1+b2

當a1壞時,b1再壞整個raid完蛋,機率為1/3

raid 0+1

a=a1+a2

b=b1+b2

a=b當a1壞時,a即壞但是同時b壞任何一塊整個raid都完蛋,機率為2/3

所以1+0好於o+1

五. raid總結:

型別讀寫效能

安全性磁碟利用率

成本應用方面

raid0

最好(因並行性而提高)

最差(完全無安全保障)

最高(100%)

最低個人使用者

raid1

讀和單個磁碟無分別,寫則要寫兩邊

最高(提供資料的百分之百備份)

差(50%)

最高適用於存放重要資料,如伺服器和資料庫儲存等領域。

raid5

讀:raid5=raid0(相近似的資料讀取速度) 寫:raid5《對單個磁碟進行寫入操作(多了乙個奇偶校驗資訊寫入)

raid5raid5>raid1

raid5是一種儲存效能、資料安全和儲存成本兼顧的儲存解決方案。

raid10

讀:raid10=raid0 寫:raid10=raid1

raid10=raid1

raid10=raid1(50%)

raid10=raid1

集合了raid0,raid1的優點,但是空間上由於使用映象,而不是類似raid5的「奇偶校驗資訊」,磁碟利用率一樣是50%

詳解RAID 幾種常見的RAID形式

在幾年前,raid這個名字對廣大diyer還是很陌生的詞彙,隨著時間的躍遷,附帶raid功能的主機板在市場裡漸漸的多了起來,市面上比較常見的提供raid功能的主機板一般都能提供raid 0,1,0 1幾種方式,並且專門提供raid功能的多功能卡也很容易找到了。現在很多人都想做乙個raid來玩玩 真有...

MVVM 開發的幾種模式討論(WPF)

在wpf系 包括sl,wp或者win8 應用開發中,mvvm是個老生常談的問題。初學者可能不會有感覺,但當你寫乙個核心邏輯能在各種平台上無縫移植,而只需改改ui的時候,那種快感是無法用語言來形容的。筆者當初接觸時,對mvvm並不以為然,編了很多 以後,反過來看mvvm for wpf的經典文章以後,...

常見的幾種設計模式

保證乙個類僅有乙個例項,並提供乙個訪問它的全域性訪問點 public class lazyman2 提供對外方法 public static lazyman2 getinstance return singleton 使用乙個工廠類來專門生產物件,使用者只是關心產品,不用關心建立過程 public ...