RAID 磁碟陣列

2022-04-18 06:21:24 字數 2489 閱讀 3346

raid(redundant array of independent disk) 獨立磁碟構成的具有冗餘能力的陣列,是為了組合小的廉價磁碟來代替大的昂貴磁碟,同時希望磁碟失效時不會使對資料的訪問受損失而開發出一定水平的資料保護技術。raid 就是一種由多塊廉價磁碟構成的冗餘陣列,在作業系統下是作為乙個獨立的大型儲存裝置出現 。raid 可以充分發揮出多塊硬碟的優勢,可以提公升硬碟速度,增大容量,提供容錯功能夠確保資料安全性,易於管理的優點,在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作,不會受到損壞硬碟的影響 。

raid 為 redundant array of independent disks (獨立磁碟冗餘陣列)的縮寫,最常用的四種raid為 raid 0、raid 1、raid 5、raid 10,下面以**的方式解釋這四種raid的特點和區別

在後面的圖示中,用到以下標識:

①. — a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8 => 表示資料塊

②. — ap,bp,cp,dp => 表示奇偶校驗資訊塊

①. — 最少需要兩塊磁碟

②. — 資料條帶式分布

③. — 儲存速度最快(不儲存映象、校驗資訊)

④. — 磁碟利用率 100%,成本最低

⑤. — 讀效能: n * 單塊磁碟讀效能

⑥. — 寫效能: n * 單塊磁碟寫效能

⑦. — 沒有冗餘,沒有容錯(任意一塊磁碟損壞都會導致資料丟失),不能應用於對資料安全性要求高的場合

①. — 最少需要兩塊磁碟

②. — 有 50% 的資料冗餘,任何一對映象磁碟中,有一塊可以使用,伺服器可以正常執行

③. — 磁碟利用率 50%,成本最高

④. — 讀效能: 只在乙個磁碟上讀,取決於速率最快的磁碟(讀效能差)

⑤. — 寫效能: 兩塊磁碟並行寫入,寫入後要做比對,比單塊磁碟寫入慢(寫效能差)

①. — 最少需要三塊磁碟

②. — 資料條帶形式分布

③. — 有 (n-1) / n 的資料冗餘,只允許一塊磁碟損壞

④. — 磁碟利用率 (n-1) / n,浪費一塊磁碟用於奇偶校驗

④. — 讀效能: (n-1) * 單塊磁碟的讀效能(接近 raid 0 的讀效能)

⑥. — 寫效能:因為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

⑦. — 適合多讀少寫的情景,是效能與資料冗餘最佳的折中方案

①. — 最少需要四塊磁碟

②. — 資料條帶形式分布

③. — 兩組 raid 1 陣列,組成乙個 raid 0 陣列

④. — 磁碟利用率 50%

⑤. — 讀效能: n/2 * 單塊磁碟讀效能

⑥. — 寫效能: n/2 * 單塊磁碟寫效能

⑦. — 有 50% 資料冗餘,任何一對映象磁碟中,有一塊可以使用,伺服器可以正常執行

⑧. — 兼顧冗餘(提供映象儲存)和效能(資料條帶形分布,可以並行讀寫)

⑨. — 實際中較為常用

raid 0 使用了 data stripping(資料分條技術)。整個邏輯盤的資料是被分條(stripped)分布在多個物理磁碟上,可以並行讀 / 寫,提供最快的速度,但沒有冗餘能力。要求至少兩個磁碟。我們通過 raid 0 可以獲得更大的單個邏輯盤的容量,且通過對多個磁碟的同時讀取獲得更高的訪問速度。raid 0 首先考慮的是磁碟的速度和容量,忽略了安全,只要其中乙個磁碟出了問題,那麼整個陣列的資料都會不保了。

raid 1 又稱映象方式,也就是資料的冗餘,在整個映象過程中,只有一半的磁碟容量是有效的(另一半磁碟容量用來存放同樣的資料)。同 raid 0 相比,raid 1 首先考慮的是安全性,容量減半、速度不變(單盤速度)

raid 5 的工作方式是將各個磁碟生成的資料校驗切成塊,分別存放到組成陣列的各個磁碟中去,這樣就緩解了校驗資料存放時所產生的瓶頸問題,但是分割資料及控制存放都要付出速度上的代價,raid 5 考慮了讀速度,充分利用了磁碟容量(raid 0 優點),也考慮了安全性(raid 1 優點),算是raid 0 和 raid 1 的折中方案;但是,只可以壞一塊磁碟,速度比單盤速度稍慢一些(為了計算奇偶校驗資訊)

raid 5 把資料和相對應的奇偶校驗資訊儲存到組成 raid 5 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,其中任意 n-1塊磁碟上都儲存完整的資料,也就是說有相當於一塊磁碟容量的空間用於儲存奇偶校驗資訊。因此當 raid 5 的乙個磁碟發生損壞後,不會影響資料的完整性,從而保證了資料安全。當損壞的磁碟被替換後,raid 還會自動利用剩下奇偶校驗資訊去重建此磁碟上的資料,來保持 raid 5 的高可靠性

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,...

RAID 磁碟陣列

raid的主要用途 提公升磁碟的整體效能,提供資料冗餘備份。raid的分類 硬raid,軟raid 硬raid 採用 pci express 卡物理地提供有專用的 raid 控制器。有 nvram 用於快取的讀取和寫入。快取用於 raid 重建時,即使出現電源故障,它會使用後備 的電池電源保持快取 ...