RAID 磁碟陣列說明

2022-01-29 17:25:00 字數 2972 閱讀 8040

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raid檔次

最少硬碟

最大容錯

可用容量

讀取效能

寫入效能

安全性目的

應用產業

單一硬碟

(引用)01

11無jbod10

n11無(同raid 0)

增加容量

個人(暫時)儲存備份02

0nnn

乙個硬碟異常,全部硬碟都會異常

追求最大容量、速度12

n-11n1

最高,乙個正常即可

追求最大安全性

個人、企業備份53

1n-1

n-1n-1

高追求最大容量、最小預算

個人、企業備份64

2n-2

n-2n-2

安全性較raid 5高

同raid 5,但較安全

個人、企業備份104

n/2n/2

n/2n/2

安全性高,但在同乙個子組群中不能出現兩顆毀損硬碟

綜合raid 0/1優點,理論速度較快

大型資料庫、伺服器

1. n代表硬碟總數

2. jbod可接到現有硬碟,直接增加容量

raid 0亦稱為帶區集。它將兩個以上的磁碟併聯起來,成為乙個大容量的磁碟。在存放資料時,分段後分散儲存在這些磁碟中,因為讀寫時都可以並行處理,所以在所有的級別中,raid 0的速度是最快的。但是raid 0既沒有冗餘功能,也不具備容錯能力,如果乙個磁碟(物理)損壞,所有資料都會丟失,危險程度與jbod相當。

兩組以上的n個磁碟相互作映象,在一些多執行緒作業系統中能有很好的讀取速度,理論上讀取速度等於硬碟數量的倍數,與raid 0相同。另外寫入速度有微小的降低。只要乙個磁碟正常即可維持運作,可靠性最高。其原理為在主硬碟上存放資料的同時也在映象硬碟上寫一樣的資料。當主硬碟(物理)損壞時,映象硬碟則代替主硬碟的工作。因為有映象硬碟做資料備份,所以raid 1的資料安全性在所有的raid級別上來說是最好的。但無論用多少磁碟做raid 1,僅算乙個磁碟的容量,是所有raid中磁碟利用率最低的乙個級別。

如果用兩個不同大小的磁碟建raid 1,可用空間為較小的那個磁碟,較大的磁碟多出來的空間也可以分割槽成乙個區來使用,不會造成浪費。

raid level 5是一種儲存效能、資料安全和儲存成本兼顧的儲存解決方案。它使用的是disk striping(硬碟分割槽)技術。

raid 5至少需要三個硬碟,raid 5不是對儲存的資料進行備份,而是把資料和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的乙個磁碟資料發生損壞後,可以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。raid 5可以理解為是raid 0和raid 1的折衷方案。raid 5可以為系統提供資料安全保障,但保障程度要比映象低而磁碟空間利用率要比映象高。raid 5具有和raid 0相近似的資料讀取速度,只是因為多了乙個奇偶校驗資訊,寫入資料的速度相對單獨寫入一塊硬碟的速度略慢,若使用「回寫快取」可以讓效能改善不少。同時由於多個資料對應乙個奇偶校驗資訊,raid 5的磁碟空間利用率要比raid 1高,儲存成本相對較便宜。

與raid 5相比,raid 6增加第二個獨立的奇偶校驗資訊塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,資料的可靠性非常高,任意兩塊磁碟同時失效時不會影響資料完整性。raid 6需要分配給奇偶校驗資訊更大的磁碟空間和額外的校驗計算,相對於raid 5有更大的io操作量和計算量,其「寫效能」強烈取決於具體的實現方案,因此raid 6通常不會通過軟體方式來實現,而更可能通過硬體方式實現。

同一陣列中最多容許兩個磁碟損壞。更換新磁碟後,資料將會重新算出並寫入新的磁碟中。

依照設計理論,raid 6必須具備四個以上的磁碟才能生效。可使用的容量為硬碟總數減去2的差,乘以最小容量,公式為:

同理,資料保護區域容量則為最小容量乘以2。

raid 6在硬體磁碟陣列卡的功能中,也是最常見的磁碟陣列檔次。

混合raid

jbod( just a bunch of disks)在分類上,jbod並不是raid的檔次。由於並沒有規範,市場上有兩類主流的做法

使用單獨的鏈結埠如sata、usb或1394同時控制多個各別獨立的硬碟,使用這種模式通常是較高階的裝置,還具備有raid的功能,不需要依靠jbod達到合併邏輯扇區的目的。

只是將多個硬碟空間合併成乙個大的邏輯硬碟,沒有錯誤備援機制。

資料的存放機制是由第一顆硬碟開始依序往後存放,即作業系統看到的是乙個大硬碟(由許多小硬碟組成的)。但如果硬碟損毀,則該顆硬碟上的所有資料將無法救回。若第一顆硬碟損壞,通常無法作救援(因為大部分檔案系統將磁碟分割槽表(partition table)存在磁碟前端,即第一顆),失去磁碟分割槽錶即失去一切資料,若遭遇磁碟陣列資料或硬碟出錯的狀況,危險程度較raid 0更劇。它的好處是不會像raid,每次訪問都要讀寫全部硬碟。但在部分的jbod資料恢復實踐中,可以恢復未損毀之硬碟上的資料。同時,因為每次讀寫操作只作用於單一硬碟,jbod的傳輸速率與i/o表現均與單顆硬碟無異。

raid 10是先鏡射再分割槽資料,再將所有硬碟分為兩組,視為是raid 0的最低組合,然後將這兩組各自視為raid 1運作。

raid 01則是跟raid 10的程式相反,是先分割槽再將資料鏡射到兩組硬碟。它將所有的硬碟分為兩組,變成raid 1的最低組合,而將兩組硬碟各自視為raid 0運作。

當raid 10有乙個硬碟受損,其餘硬碟會繼續運作。raid 01只要有乙個硬碟受損,同組raid 0的所有硬碟都會停止運作,只剩下其他組的硬碟運作,可靠性較低。如果以六個硬碟建raid 01,鏡射再用三個建raid 0,那麼壞乙個硬碟便會有三個硬碟離線。因此,raid 10遠較raid 01常用,零售主機板

絕大部分支援raid 0/1/5/10,但不支援raid 01。

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 ...