前言
RAID有多種整合方式,主要有:RAID 0 1 5 10 ,不同的RAID是否有不同的功能,用什么區(qū)別?
一、RAID 是什么??
RAID(Redundant Array of Independent Disks,獨立冗余磁盤陣列)
簡稱為「磁盤陣列」,其實就是用多個獨立的磁盤組成在一起形成一個大的磁盤系統(tǒng),從而實現(xiàn)比單塊磁盤更好的存儲性能和更高的可靠性。
集中管理思想:資源整合,用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理
RAID 技術(shù)通過把多個硬盤設(shè)備組合成一個容量更大、安全性更好的磁盤陣列,并把數(shù)據(jù)切割成多個區(qū)段后分別存放在各個不同的物理硬盤設(shè)備上,然后利用分散讀寫技術(shù)來提升磁盤陣列整體的性能,同時把多個重要數(shù)據(jù)的副本同步到不同的物理硬盤設(shè)備上,從而起到了非常好的數(shù)據(jù)冗余備份效果。
任何事物都有它的兩面性。
RAID 技術(shù)確實具有非常好的數(shù)據(jù)冗余備份功能,但是它也相應(yīng)地提高了成本支出。
就像原本我們只有一個電話本,但是為了避免遺失,我們把聯(lián)系人號碼信息寫成了兩份,自然要為此多買一個電話本,這也就相應(yīng)地提升了成本支出。RAID 技術(shù)的設(shè)計初衷是減少因為采購硬盤設(shè)備帶來的費用支出,但是與數(shù)據(jù)本身的價值相比較,現(xiàn)代企業(yè)更看重的則是 RAID 技術(shù)所具備的冗余備份機(jī)制以及帶來的硬盤吞吐量的提升。
也就是說,RAID 不僅降低了硬盤設(shè)備損壞后丟失數(shù)據(jù)的幾率,還提升了硬盤設(shè)備的讀寫速度,所以它在絕大多數(shù)運營商或大中型企業(yè)中得到了廣泛部署和應(yīng)用。
1.1基本作用
基本作用:網(wǎng)站數(shù)據(jù)量很大的時候,單塊盤裝不下了,購買多塊盤,又不想單個存放數(shù)據(jù),就需要把所有硬盤整合成一個大磁盤,再在這個大磁盤上在分區(qū)(虛擬磁盤)放數(shù)據(jù)。另外一個功能,多塊磁盤放在一起可以有冗余(備份)。
1.2特點(和硬盤做對比)
相同之處:組成的磁盤組就像是一個硬盤,用戶可以對它進(jìn)行分區(qū),格式化等等。總之,對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。
不同之處:磁盤陣列的存儲速度要比單個硬盤高很多,而且可以提供自動數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)備份的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后,利用備份信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復(fù),從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。
二、RAID 有哪些?
RAID方案常見的可以分為:
- RAID0
- RAID1
- RAID5
- RAID10
1.1 RAID 0
RAID 0 技術(shù)把多塊物理硬盤設(shè)備(至少兩塊)通過硬件或軟件的方式串聯(lián)在一起,組成一個大的卷組,并將數(shù)據(jù)依次寫入各個物理硬盤中。這樣一來,在最理想的狀態(tài)下,硬盤設(shè)備的讀寫性能會提升數(shù)倍,但是若任意一塊硬盤發(fā)生故障,將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都受到破壞。
RAID 0 技術(shù)能夠有效地提升硬盤數(shù)據(jù)的吞吐速度,但是不具備數(shù)據(jù)備份和錯誤修復(fù)能力。
1.2 RAID 1
RAID 1 技術(shù)示意圖中可以看到,它是把兩塊以上的硬盤設(shè)備進(jìn)行綁定,
在寫入數(shù)據(jù)時,是將數(shù)據(jù)同時寫入到多塊硬盤設(shè)備上(可以將其視為數(shù)據(jù)的鏡像或備份)。當(dāng)其中某一塊硬盤發(fā)生故障后,一般會立即自動以熱交換的方式來恢復(fù)數(shù)據(jù)的正常使用。
RAID 1 技術(shù)雖然十分注重數(shù)據(jù)的安全性,但是因為是在多塊硬盤設(shè)備中寫入了相同的數(shù)據(jù),因此硬盤設(shè)備的利用率得以下降。從理論上來說,圖 7-2 所示的硬盤空間的真實可用率只有 50%.
由 3 塊硬盤設(shè)備組成的 RAID 1 磁盤陣列的可用率只有 33%左右;以此類推。而且,由于需要把數(shù)據(jù)同時寫入到兩塊以上的硬盤設(shè)備,這無疑也在一定程度上增大了系統(tǒng)計算功能的負(fù)載。
1.3 RAID 5
RAID 5 技術(shù)雖然在理論上兼顧了三者(讀寫速度、數(shù)據(jù)安全性、成本),
但實際上更像是對這三者的“相互妥協(xié)”。
RAID5 技術(shù)是把硬盤設(shè)備的數(shù)據(jù)奇偶校驗信息保存到其他硬盤設(shè)備中。
RAID 5 磁盤陣列中數(shù)據(jù)的奇偶校驗信息并不是單獨保存到某一塊硬盤設(shè)備中,而是存儲到除自身以外的其他每一塊硬盤設(shè)備上。這樣的好處是,其中任何一設(shè)備損壞后不至于出現(xiàn)致命缺陷。圖 中 Parity 部分存放的就是數(shù)據(jù)的奇偶校驗信息。
換句話說,就是 RAID 5 技術(shù)實際上沒有備份硬盤中的真實數(shù)據(jù)信息,而是當(dāng)硬盤設(shè)備出現(xiàn)問題后通過奇偶校驗信息來嘗試重建損壞的數(shù)據(jù)。
RAID 這樣的技術(shù)特性“妥協(xié)”地兼顧了硬盤設(shè)備的讀寫速度、數(shù)據(jù)安全性與存儲成本問題。
RAID 5 最少由 3 塊硬盤組成,使用的是硬盤切割(Disk Striping)技術(shù)。相較于 RAID 1
級別,好處就在于保存的是奇偶校驗信息而不是一模一樣的文件內(nèi)容,所以當(dāng)重復(fù)寫入某個
文件時,RAID 5 級別的磁盤陣列組只需要對應(yīng)一個奇偶校驗信息就可以,效率更高,存儲成
本也會隨之降低
1.4 RAID 10
在生產(chǎn)環(huán)境中主要使用 RAID 10 技術(shù)
RAID 10 技術(shù)是 RAID 1+RAID 0 技術(shù)的一個“組合體”。
如圖所示,RAID 10 技術(shù)需要 至少 4 塊硬盤來組建,其中先分別兩兩制作成 RAID 1 磁盤陣列,以保證數(shù)據(jù)的安全性;然后再對兩個 RAID 1 磁盤陣列實施 RAID 0 技術(shù),進(jìn)一步提高硬盤設(shè)備的讀寫速度。
這樣從理論上來講,只要壞的不是同一陣列中的所有硬盤,那么最多可以損壞 50%的硬盤設(shè)備而不丟失數(shù)據(jù)。
由于 RAID 10 技術(shù)繼承了 RAID 0 的高讀寫速度和 RAID 1 的數(shù)據(jù)安全性,在不考慮成本的情況下 RAID 10 的性能也超過了 RAID 5,因此當(dāng)前成為廣泛使用的一種存儲技術(shù)。
RAID 10 是先對信息進(jìn)行分割,然后再兩兩一組制作鏡像。
也就是先將 RAID 1 作為最低級別的組合,然后再使用 RAID 0 技術(shù)將 RAID 1 磁盤陣列組合到一起,將它們視為“一整塊”硬盤。而 RAID 01 則相反,它是先將硬盤分為兩組,然后使用 RAID 0 作為最低級別的組合,再將這兩組 RAID 0 硬盤通過 RAID 1 技術(shù)組合到一起。
RAID 10 技術(shù)和 RAID 01 技術(shù)的區(qū)別非常明顯。
在 RAID 10 中,任何一塊硬盤損壞都不會影響到數(shù)據(jù)安全性,其余硬盤均會正常運作。 但在 RAID 01 中,只要有任何一塊硬盤損壞,最低級別的 RAID 0 磁盤陣列馬上會停止運作,這可能造成嚴(yán)重隱患。所以 RAID 10 遠(yuǎn)比 RAID 01 常見,很多主板甚至不支持 RAID 01。
三.區(qū)別
磁盤陣列概念
將多個磁盤組合在一起,形成整體。
raid 0 : 兩塊合一塊,提高大小,讀寫速度,數(shù)據(jù)條帶式寫入。
raid 1: 最少兩塊硬盤,只使用一塊,另一塊備份數(shù)據(jù)。
raid 5: 最少3塊硬盤,(最好為4塊盤,加一塊備用盤,)
? 輪詢條帶:數(shù)據(jù)以輪詢的方式存儲在三塊磁盤上,分布存儲(大小一樣)
? 校驗條帶(校驗數(shù)據(jù)):用來其中一塊數(shù)據(jù)盤。校驗不是全部存儲在一個硬盤上,也是跟其它3塊數(shù)據(jù)盤進(jìn)行互為存儲校驗。
適合多讀寫少的情景,性能與冗余最佳的這種方案
讀的話跟raid 0 效果一樣,寫的話需要生成校驗位寫到第三塊磁盤,比較耗性能,(但是比raid 1 寫的速度要快)
raid 1 0: 先組raid 1,再組raid 0。
總結(jié)
提示:這里對文章進(jìn)行總結(jié):
文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-438948.html
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