磁碟陣列 RAID 技術原理詳解

2021-10-24 09:59:57 字數 2319 閱讀 5918

raid 0的特點、原理與應用

也稱為條帶模式(striped),即把連續的資料分散到多個磁碟上訪問。當系統有資料請求就可以被多個磁碟並行的執行,每個磁碟執行屬於它自己的那部分資料請求。這種資料上的並行操作可以充分利用匯流排的頻寬,顯著提高磁碟整體訪問效能。因為讀取和寫入是在裝置上並行完成的,讀取和寫入效能將會增加,這通常是執行 raid 0 的主要原因。但raid 0沒有資料冗餘,如果驅動器出現故障,那麼將無法恢復任何資料。

要實現raid0必須要有兩個以上硬碟驅動器,raid0實現了帶區組,資料並不是儲存在乙個硬碟上,而是分成資料塊儲存在不同驅動器上。因為將資料分布在不同驅動器上,所以資料吞吐率大大提高,驅動器的負載也比較平衡。如果剛好所需要的資料在不同的驅動器上效率最好。它不需要計算校驗碼,實現容易。它的缺點是它沒有資料差錯控制,如果乙個驅動器中的資料發生錯誤,即使其它盤上的資料正確也無濟於事了。不應該將它用於對資料穩定性要求高的場合。如果使用者進行圖象(包括動畫)編輯和其它要求傳輸比較大的場合使用raid0比較合適。同時,raid可以提高資料傳輸速率,比如所需讀取的檔案分布在兩個硬碟上,這兩個硬碟可以同時讀取。那麼原來讀取同樣檔案的時間被縮短為1/2。在所有的級別中,raid 0的速度是最快的。但是raid 0沒有冗餘功能的,如果乙個磁碟(物理)損壞,則所有的資料都無法使用。

raid 1 的特點、原理與應用

raid 1 又稱為映象(mirroring),乙個具有全冗餘的模式。raid 1可以用於兩個或2xn個磁碟,並使用0塊或更多的備用磁碟,每次寫資料時會同時寫入映象盤。這種陣列可靠性很高,但其有效容量減小到總容量的一半,同時這些磁碟的大小應該相等,否則總容量只具有最小磁碟的大小。

對於使用這種raid1結構的裝置來說,raid控制器必須能夠同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡象盤進行寫操作。必須有兩個驅動器。因為是鏡象結構在一組盤出現問題時,可以使用鏡象,提高系統的容錯能力。它比較容易設計和實現。每讀一次盤只能讀出一塊資料,也就是說資料塊傳送速率與單獨的盤的讀取速率相同。因為raid1的校驗十分完備,因此對系統的處理能力有很大的影響,通常的raid功能由軟體實現,而這樣的實現方法在伺服器負載比較重的時候會大大影響伺服器效率。當您的系統需要極高的可靠性時,如進行資料統計,那麼使用raid1比較合適。而且raid1技術支援"熱替換",即不斷電的情況下對故障磁碟進行更換,更換完畢只要從映象盤上恢復資料即可。當主硬碟損壞時,映象硬碟就可以代替主硬碟工作。映象硬碟相當於乙個備份盤,可想而知,這種硬碟模式的安全性是非常高的,raid 1的資料安全性在所有的raid級別上來說是最好的。但是其磁碟的利用率卻只有50%,是所有raid級別中最低的。

raid 5特點、原理與應用

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raids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。raid5其有最高的安全性,但只有較少的磁碟空間被用來儲存資料,這是以損失另外一塊硬碟的容量為代價的.它主要用在對資料安全性要求很高,而且要求能夠快速恢復被損壞的資料的場合

raid 5使用至少三塊硬碟來實現陣列,它既能實現raid 0的加速功能也能夠實現raid 1的備份資料功能,在陣列當中有三塊硬碟的時候,它將會把所需要儲存的資料按照使用者定義的分割大小分割成檔案碎片儲存到兩塊硬碟當中,此時,陣列當中的第三塊硬碟不接收檔案碎片,它接收到的是用來校驗儲存在另外兩塊硬碟當中資料的一部分資料,這部分校驗資料是通過一定的演算法產生的,可以通過這部分資料來恢復儲存在另外兩個硬碟上的資料。另外,這三塊硬碟的任務並不是一成不變的,也就是說在這次儲存當中可能是1號硬碟和2**盤用來儲存分割後的檔案碎片,那麼在下次儲存的時候可能就是2號硬碟和3號硬碟來完成這個任務了。可以說,在每次儲存操作當中,每塊硬碟的任務是隨機分配的,不過,肯定是兩塊硬碟用來儲存分割後的檔案碎片另一塊硬碟用來儲存校驗資訊。

raid 0+1(raid 10)的特點、原理與應用

raid 0+1是raid 1 over raid 0, 也就是說,是把多個raid 0 做成raid 1。

raid 10是raid 0 over raid 1, 也就是說,是把多個raid 1 做成raid 0。

raid10:高可靠性與高效磁碟結構

這種結構無非是乙個帶區結構加乙個鏡象結構,因為兩種結構各有優缺點,因此可以相互補充,達到既高效又高速還可以的目的。大家可以結合兩種結構的優點和缺點來理解這種新結構。這種新結構的**高,可擴充性不好。主要用於容量不大,但要求速度和差錯控制的資料庫中。

raid0+1

把raid0和raid1技術結合起來,即raid0+1。資料除分布在多個盤上外,每個盤都有其物理映象盤,提供全冗餘能力,允許乙個以下磁碟故障,而不影響資料可用性,並具有快速讀/寫能力。要求至少4個硬碟才能作成raid0+1。

RAID磁碟陣列技術及資料恢復原理

目前人們逐漸認識了磁碟陣列技術。磁碟陣列技術可以詳細地劃分為若干個級別0 5 raid技術,並且又發展了所謂的 raid level 10,30,50的新的級別。raid是廉價冗餘磁碟陣列 redundant array of inexpensive disk 的簡稱。用raid的好處簡單的說就是 ...

RAID磁碟陣列

raid redundant arrays of inexpensive disks 即容錯式廉價式磁碟陣列。raid可以通過一種技術,將多個較小的磁碟整合成乙個較大的磁碟裝置,儲存除外,還具備資料保護功能。分為以下幾個等級 raid 0 等量模式,stripe raid 1 對映模式,mirror...

磁碟陣列(RAID)

raid 即容錯廉價磁碟陣列。raid 可以通過一些技術 軟體或硬體 將多個較小的磁碟整合成為乙個較大的磁碟裝置 而這個較大的磁碟功能可不止是儲存而已,它還具有資料保護的功能。整個 raid 由於選擇的等級不同,而使得整合後的磁碟具有不同的功能,基本常見的等級有以下幾種 1 raid 0 等量模式,...