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服务器组阵列RAID0RAID1RAID5RAID6RAID10RAID50RAID60区别

作者:发布时间:2021-04-10 17:06:53点击:1197

RAID(RedundantArrayofIndependentDisk独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。

RAID为RedundantArrayofIndepentDisks(独立磁盘冗余阵列)的缩写,最常用的四种RAID为RAID0、RAID1、RAID5、RAID10,下面以图解的方式解释这四种RAID的特点和区别。

 

在后面的图示中,用到以下标识:

A,B,C,D,E和F-表示数据块p1,p2,p3-表示奇偶校验信息块 

RAID0

RAID0的特点:

最少需要两块磁盘数据条带式分布没有冗余,性能最佳(不存储镜像、校验信息)不能应用于对数据安全性要求高的场合 

RAID1

以下为RAID1的特点:

最少需要2块磁盘提供数据块冗余性能好 

RAID5

RAID5特点:

最少3块磁盘数据条带形式分布以奇偶校验作冗余适合多读少写的情景,是性能与数据冗余最佳的折中方案

raid50

RAID-50是RAID-5与RAID-0的结合。此配置在RAID-5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID-5子磁盘组要求三个硬盘。RAID-50具备更高的容错能力,因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障,而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于RAID-5子磁盘组上,故重建速度有很大提高。

    优势:更高的容错能力,具备更快数据读取速率的潜力。

    需要注意的是:磁盘故障会影响吞吐量。故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。 


raid6

raid6是由一些大型企业提出来的私有raid级别标准,它的全称叫“independentdatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)”。这种raid级别是在raid5的基础上发展而成,因此它的工作模式与raid5有异曲同工之妙,不同的是raid5将校验码写入到一个驱动器里面,而raid6将校验码写入到两个驱动器里面,这样就增强了磁盘的容错能力,同时raid6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个,但相应的阵列磁盘数量最少也要4个。

RAID6的性能: 
  (1)RAID6的随机读取性能:很好(当使用大数据块时)。 
  (2)RAID6的随机写入性能:差,因为不但要在每硬盘上写入校验数据而且要在专门的校验硬盘上写入数据。 
  (3)RAID6的持续读取性能:好(当使用小数据块时)。 
  (4)RAID6的持续写入性能:一般。 
  (5)RAID6的优点:快速的读取性能,更高的容错能力。 
  (6)RAID6的缺点:很慢的写入速度,RAID控制器在设计上更加复杂,成本更高。
 
raid60
具备更高的容错性,支持同时两块硬盘出现故障的修复功能,和更高的读性能。技术上还存在一定的问题,不够成熟,目前很少使用者。常见的RAID6组建类型RAID6(6D+2P)。

RAID10

 

RAID10(又叫RAID1+0)特点:

最少需要4块磁盘先按RAID0分成两组,再分别对两组按RAID1方式镜像兼顾冗余(提供镜像存储)和性能(数据条带形分布)在实际应用中较为常用RAID0即DataStripping(数据分条技术)。整个逻辑盘的数据是被分条(stripped)分布在多个物理磁盘上,可以并行读/写,提供最快的速度,但没有冗余能力。要求至少两个磁盘。我们通过RAID0可以获得更大的单个逻辑盘的容量,且通过对多个磁盘的同时读取获得更高的存取速度。RAID0首先考虑的是磁盘的速度和容量,忽略了安全,只要其中一个磁盘出了问题,那么整个阵列的数据都会不保了。

问:RAID0至少几块盘?
答:RAID0最少要两块硬盘才能实现。 

RAID1
RAID1,又称镜像方式,也就是数据的冗余。在整个镜像过程中,只有一半的磁盘容量是有效的(另一半磁盘容量用来存放同样的数据)。同RAID0相比,RAID1首先考虑的是安全性,容量减半、速度不变。

问:RAID1至少几块盘?
答:RAID1最少要两块硬盘才能实现。 

RAID0+1(RAID10)
为了达到既高速又安全,出现了RAID10(或者叫RAID0+1),可以把RAID10简单地理解成由多个磁盘组成的RAID0阵列再进行镜像。

问:RAID0+1至少几块硬盘才能实现?
答:RAID0+1至少需要4块盘。 

RAID3和RAID5
RAID3和RAID5都是校验方式。RAID3的工作方式是用一块磁盘存放校验数据。由于任何数据的改变都要修改相应的数据校验信息,存放数据的磁盘有好几个且并行工作,而存放校验数据的磁盘只有一个,这就带来了校验数据存放时的瓶颈。RAID5的工作方式是将各个磁盘生成的数据校验切成块,分别存放到组成阵列的各个磁盘中去,这样就缓解了校验数据存放时所产生的瓶颈问题,但是分割数据及控制存放都要付出速度上的代价。

问:RAID5需要几块硬盘?为什么损失一个盘的容量?
答:至少3块。
RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上,其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据,也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏后,不会影响数据的完整性,从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后,RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据,来保持RAID5的高可靠性。

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