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什么是RAID?

时间:2022-10-10 12:12:14浏览次数:71  
标签:存储 RAID 什么 硬盘 磁盘 数据 冗余

一 RAID的论述

 RAID是什么?RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。简单地解释,就是将N台硬盘通过RAID Controller(分Hardware,Software)结合成虚拟单台大容量的硬盘使用。RAID的采用为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益,其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。RAID磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks),其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault Tolerant,所以RAID主要是解决访问数据的存储速度问题(Storage)不是备份问题(Backup Solution)。简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。根据磁盘陈列的不同组合方式,可以将RAID分为不同的级别。磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level,而每一level都代表着不同技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。

简单来说,RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘,因此,操作系统只会把它当作一个实体硬盘。RAID常被用在服务器电脑上,并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成,它也成为普通用户的一个选择,特别是需要大容量存储空间的工作,如:视频与音频制作。

二、RAID 0磁盘阵列介绍

(1)RAID0 俗称“条带”,它将两个或者多个硬盘组成一个逻辑硬盘,容量是所有硬盘之和。Raid0最低需要两块硬盘,它把数据分散到每块硬盘上进行存储,所以raid0拥有所有 raid种类中最强的存储性能。而raid0的总可用空间容量就是硬盘数量乘以最低容量硬盘的容量,连续读写性能就是单盘的倍数。

(2)总结:

特点:数据条带化,无校验,不提供数据保护;数据并发写入多个硬盘。

优点:RAID读写性能最高,100%的磁盘空间利用率。

缺点:此方式硬盘数据没有冗余,没有容错,一旦一个物理硬盘损坏,则所有数据均丢失。

适用:RAID0 适合于对数据量大,但安全性要求不高的场景,比如音像、视频文件的存储等。

 

 

三、RAID 1

(1)RAID1俗称“镜像”,它最少由两个硬盘组成,而且两个硬盘上存储的数据均相同,以实现数据冗余。容错性是所有组合中方式里最好的,只要有一块硬盘正常,则能继续保持正常工作。但它对磁盘利用率只有50%。RAID1只支持两块硬盘组RAID阵列,而实际容量只有最小的那块硬盘的容量,原因是RAID1只提高了数据的安全性。但是RAID1不等于数据备份。

(2)总结:

特点:数据镜像,无校验(检查)。一半的空间存储冗余数据,但是在所有的RAID中数据安全性 最高。

优点:所有的RAID中安全性能最高,即使一块磁盘发生故障,仍能正常运转。镜像磁盘没有完全 故障,数据就不会丢失。

缺点:一半的磁盘空间用于存储冗余数据,磁盘空间利用率50%

适用:数据安全性要求比较高的场景,如邮件系统,数据库等。

 

 四、RAID 5

(1)最少由三个硬盘组成。它将数据分散储存在阵列的每个磁盘,并且还伴有一个数据校验位,数据位与校验位通过算法能相互验证,当丢失其中的一位时,RAID控制器能通过算法,利用其它两位数据将丢失的数据进行计算还原。因而RAID5最多只允许一个硬盘损坏,有容错性。

(2)RAID5采用硬盘分割的技术,最少需要三块硬盘才可以组建RAID5阵列,它没有数据冗余,而是把数据奇偶校验的方式存储到每块硬盘上,而其中一块硬盘用于备用(即用于数据校验的),支持在线更换。RAID5允许一块硬盘损坏或者离线,这时候阵列依旧可以读取,但是处于降级状态,需要重建。

(3)总结:

特点:数据条带化,校验数据均匀分布在每个物理磁盘上。当某个物理磁盘发生故障十五,可根 据同一条带的其他数据块和对应的校验数据来重建损坏的数据。

优点:允许1个物理磁盘发生故障,而不丢失数据。读取性能相对较高,磁盘空间利用率大于 RAID1+0

缺点:写入性能相对低。重建数据时,性能会受到较大的影响。

适用:RAID5可理解为RAID0和RAID1折中方案,兼顾储存性能,数据安全和存储成本等因素。

 

 

五、RAID 1+0

如下图所示,RAID 1+0的磁盘阵列,是将2组RAID 1阵列组合成一个新的RAID 0阵列,最多可以损坏2块硬盘,并且如果其中一组RAID 1的阵列2块硬盘全部损坏,即RAID 1+0数据损坏

 

 

  • N(偶数,N≥4)块盘,两两镜像后,再组合成一个RAID 0
  • N/2的磁盘利用率
  • N/2块盘同时写入,N块盘同时读取
  • 性能高,可靠性强

优点:

1.读写性能高

2.有冗余(一块肯定没事,2块盘有三分之一记录掉数据)

缺点:磁盘利用率太低(50%)

最小组成 ≥4块



 

 

 

 

标签:存储,RAID,什么,硬盘,磁盘,数据,冗余
From: https://www.cnblogs.com/jct166289/p/16775170.html

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