Linux 運維 儲存 RAID入門

2022-08-29 19:36:12 字數 2700 閱讀 7769

raid是什麼:獨立硬碟冗餘陣列(redundant array of independent disks)。有多塊廉價磁碟組成的冗餘陣列。人們在開發raid時主要是基於以下設想,即幾塊小容量硬碟的**總和要低於一塊大容量的硬碟。雖然目前這一設想還沒有成為現實,raid在節省成本方面的作用還不是很明顯,但是raid可以充分發揮出多塊硬碟的優勢,實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了效能上的提高之外,raid還可以提供良好的容錯能力,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。不同的raid技術對應不同的速度,安全性和價效比

raid 0 並不是真正的raid結構,沒有資料冗餘,沒有資料校驗的磁碟陳列。實現raid 0至少需要兩塊以上的硬碟,它將兩塊以上的硬碟合併成一塊,資料連續地分割在每塊盤上。 因為頻寬加倍,所以讀/寫速度加倍, 但raid 0在提高效能的同時,並沒有提供資料保護功能,只要任何一塊硬碟損壞就會丟失所有資料。因此raid 0 不可應用於需要資料高可用性的關鍵領域。

如圖所示:

核心點:

raid 1通過磁碟資料映象實現資料冗餘,在成對的獨立磁碟上產生互 為備份的資料。當原始資料繁忙時,可直接從映象拷貝中讀取資料,因此raid 1可以提高讀取效能。raid 1是磁碟陣列中單位成本最高的,但提供了很高的資料安全性和可用性。當乙個磁碟失效時,系統可以自動切換到映象磁碟上讀寫,而不需要重組失效的資料。

如圖所示:

核心點:

raid 2是raid 0的改良版,以漢明碼(hamming code)的方式將資料進行編碼後分割為獨立的位元,並將資料分別寫入硬碟中。因為在資料中加入了錯誤修正碼(ecc,error correction code),所以資料整體的容量會比原始資料大一些。raid存放資料的級別是bit 級別,而不是block級別。同時還需要使用一塊額外的盤存放校驗的資訊。

如圖所示:

核心點:

raid 3是把資料分成多個「塊」,按照一定的容錯演算法,存放在n+1個硬碟上,實際資料占用的有效空間為n個硬碟的空間總和,而第n+1個硬碟上儲存的資料是校驗容錯資訊,當這n+1個硬碟中的其中乙個硬碟出現故障時,從其它n個硬碟中的資料也可以恢復原始資料,這樣,僅使用這n個硬碟也可以帶傷繼續工作(如採集和回放素材),當更換乙個新硬碟後,系統可以重新恢復完整的校驗容錯資訊。由於在乙個硬碟陣列中,多於乙個硬碟同時出現故障率的機率很小,所以一般情況下,使用raid3,安全性是可以得到保障的。

如圖所示:

核心點:

raid 4和raid 3很類似,只不過資料分割是block來的。

如圖所示:

核心點:

raid5和raid4一樣,資料以塊為單位分布到各個硬碟上。raid 5不對資料進行備份,而是把資料和與其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。

如圖所示:

核心點:

raid6技術是在raid 5基礎上,為了進一步加強資料保護而設計的一種raid方式,實際上是一種擴充套件raid 5等級。與raid 5的不同之處於除了每個硬碟上都有同級資料xor校驗區外,還有乙個針對每個資料塊的xor校驗區。當然,當前盤資料塊的校驗資料不可能存在當前盤而是交錯儲存的,具體形式見圖。這樣一來,等於每個資料塊有了兩個校驗保護屏障(乙個分層校驗,乙個是總體校驗),因此raid 6的資料冗餘效能相當好。但是,由於增加了乙個校驗,所以寫入的效率較raid 5還差,而且控制系統的設計也更為複雜,第二塊的校驗區也減少了有效儲存空間。

如圖所示:

核心點:

raid 10是乙個raid 0與raid1的組合體,它是利用奇偶校驗實現條帶集映象,所以它繼承了raid0的快速和raid1的安全。我們知道,raid 1在這裡就是乙個冗餘的備份陣列,而raid 0則負責資料的讀寫陣列。其實,圖6只是一種raid 10方式,更多的情況是從主通路分出兩路,做striping操作,即把資料分割,而這分出來的每一路則再分兩路,做mirroring操作,即互做映象。

如圖所示:

核心點:

(1)

(2)(3)

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