Jair.Peng
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RAID0/1/5/6/10/50/JBOD如何选择

目录

  • RAID介绍
    • RAID级别考虑因素
    • 平衡
      • 应用性能
      • 容量
      • 成本
      • 可用性
    • 个人看法

曾经写过一遍文章详解过RAID各版本的功能，但很多朋友明白了技术知识，但却不知道如何选择。为新阵列选择RAID级别时，需要考虑许多重要事项。
我在这里再简单地介绍一下RAID，但是如果你已经对RAID技术有一定了解，可以跳过每一部分直接看考虑因素。

RAID介绍

所谓RAID通俗的说就是将多个独立硬盘（物理硬盘），通过不同的组合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更好一的数据备份技术！

  • RAID0： 指把多个硬盘按照一定的算法组合起来，容量叠加形成一个逻辑硬盘，但是当向此逻辑硬盘存储数据时，数据是同时传输给逻辑硬盘组里面的每一个硬盘同时存储。当逻辑硬盘里面有一个硬盘坏掉时，所有硬盘的数据同时丢失，此硬盘组不具有恢复备份数据的功能！简单的打个比方，所要存储的数据时一个单词china,现在逻辑硬盘里面有5个硬盘，那么数据传输的形式是把china这个单词拆分成五个字母c,h,i,n,a，然后这五个字母同时传输到逻辑硬盘里面的不同硬盘！当其中一个盘的数据掉了,比如掉的盘里存的数据时C，那么其他盘的数据还剩下h,i,n,a，但是这剩下的数据没有通过什么关系来接起来，所以不能在c被破坏后，我们推测不出china这个被存储的数据！

  • RAID1： RAID1其实很简单，RAID1里面就只有由2个独立的物理硬盘组成的逻辑硬盘，当粗存数据时，逻辑硬盘里的一个硬盘存储数据，另一个硬盘就同时做备份镜像！就相当于照镜子一样。所以，当其中一个硬盘坏掉时，可以通过另外一个硬盘恢复所要存储的数据！

  • RAID10： 其实应该叫RAID0+1，应为是由多个（2n个：偶数个）硬盘组合而成的一个逻辑硬盘！RAID10存储数据的原理是：将逻辑硬盘里面2n个硬盘分组，分成相同两组，两组分别先做RAID0，然后再做RAID1。

  • RAID5： RADI5的意思是将n个硬盘按照一定的关系组合成一个逻辑硬盘，其中有n-1个硬盘作为存储用，而另一个硬盘作为存储这种关系的镜像盘（这个镜像盘不指定为某一个固定盘）。其实简单的说看，可以看成一个一元一次方程，当RAID5里面不管是哪一个硬盘被破坏，我们都可以通过这个关系（一元一次方程）推算出所被破坏的数据，所以具有数据恢复功能！但是RAID5也有一个缺点，就是当被破坏的盘大于两个，那么数据将恢复不了，即一元一次方程一个方程式不能解出两个未知数一样！

  • RAID6： RAID6和RIAD5其实差不多，但是RAID6比RAID5多一个关系，即两个关系镜像盘（同样不指定某两盘为关系镜像盘），相当于一个二元一次方程，两个方程式解两个未知数，所以当有一个盘或者两个盘破坏时，都可以恢复数据！缺点也是当被破坏的硬盘数大于3个时，所存的数据同样被破坏，不能恢复！

  • JBOD： JBOD的其实和RIAD0功能是差不多的，只是JBOD的存储方式不一样，比如我们要存储一篇文章，这篇文章有很1000字，那么JBOD的存储方式就是：假如是5个硬盘（每个硬盘容量只能存储200字，只是打比方）组成的逻辑硬盘，那么粗存的方式是把一个硬盘先存储这篇文章的前200个字，等这个硬盘存储完了，再把文章接下来的200字存进下一个硬盘，如此类推下去。JBOD的优点在于，当不管其中哪个一硬盘坏掉，都不影响其他盘存储的数据，只是丢失被破坏盘的数据，和RAID0相比，RAID0是丢失其中一个盘，所有数据丢失！

RAID级别考虑因素

  • 应用性能需求# 并非每个应用程序的开销都是均等的。有些应用程序可以满足I/O需求，而有些应用程序则可以整天打开存储系统，选择RAID级别时应该考虑性能需求与开销匹配。
  • 容量需求# 在考虑RAID开销后，不同的RAID级别都会导致剩余的净可用空间量不同。如果容量是您的主要驱动程序，那将影响您选择的RAID。
  • 成本# 性能成本和容量成本 - 您的选择需要在成本和性能之间实现必要的平衡。选择正确的RAID级别可以在实现这种平衡方面发挥重要作用。
  • 可用性需求# 每个企业这方面的要求也是不同的，也许您的企业愿意支付更多费用以确保比其他业务更少的停机时间。在这些情况下，您需要选择符合组织要求的系统可用性需求的RAID级别。

平衡

让我们看一下这些注意事项，并考虑各种RAID级别如何满足每个提出的点的目标。我们将坚持使用相对常见的RAID级别。

你会注意到我在下面每个类别的两个条目旁边放了一个#；#表示每个类别中的“赢家”。您还会注意到RAID 0“赢了”很多;但是，我永远不会推荐RAID 0用于生产。

应用性能

  • #RAID 0。从性能角度来看，RAID 0胜过其余部分，因为没有RAID开销，磁盘系统能够将所有磁盘聚合到一个高性能存储池中。
  • #RAID 1/10。在大多数情况下，RAID 10提供了出色的性能，因为可以同时从多个磁盘读取数据，仅在工作负载需要大量小的顺序写入时才会受到一点影响。对于几乎任何类型工作负载的一般原始性能，RAID 1和10都是很好的选择。 RAID 1本身就是一个双磁盘系统，它不会获得巨大的性能提升，但无论如何它都不会用在大型阵列中。
  • RAID 5/50。对于繁重的读取工作负载，RAID 5/50提供了非常好的性能。但是，在大量写入工作负载上，RAID 5/50需要写入奇偶校验信息开始显着影响整体存储性能。在重建情况下，RAID 5/50在重建操作完成之前可能会遭受严重的性能损失。
  • RAID 6/60。与其他RAID级别一样，RAID 6下的读取性能非常好，但由于双重奇偶校验写入需求，写入性能比RAID 5更受欢迎。重建操作可能会对性能产生重大影响。

容量

  • #RAID 0。由于没有存储奇偶校验信息且没有镜像，因此RAID 0提供了出色的容量。您可以充分利用阵列中的所有磁盘 - 100％利用率。
  • RAID 1/10。使用RAID 1/10，由于需要保留数据的镜像副本，因此您可以获得完整的50％容量。 RAID 1/10承载最大的容量损失，但这通常被其非常好的读/写性能所抵消。
  • #RAID 5/50。 RAID 5仍然如此受欢迎的一个原因是它的容量开销导致仅丢失一个容量的磁盘。在RAID 5/50下，您将失去高达33％的总原始容量（三个磁盘RAID 5配置），具体取决于您创建卷的方式。
  • RAID 6/60。 RAID 6越来越受欢迎，但它比RAID 5带来更大的容量开销。对于RAID 6，奇偶校验需要两个磁盘空间，因此您的容量命中率高达50％（四个磁盘RAID 6配置）。

成本

  • #RAID 0。从容量和性能的角度来看，RAID 0是迄今为止最低价格标签。由于没有RAID开销和最大化性能，在RAID 0下，$ / TB或$ / IOPS指标非常棒。
  • RAID 1/10。从容量的角度来看，RAID 1/10的成本很高，但从性能的角度来看，它只比RAID 0差一点。虽然你在RAID 1/10下损失了50％的可用空间，但你保持了高性能水平，使这个RAID级别非常受欢迎，适用于各种用途。
  • #RAID 5/50。当需要添加RAID并且并不真正关心特性时，RAID 5/50已成为几乎事实上的标准。所有RAID控制器都支持RAID 5，RAID 5容量开销也不算太差，特别是当阵列中添加了更多磁盘时。从性能角度来看，在写入工作负载上确实会丢失大量IOPS，这使得RAID 5在支持写入工作负载方面比RAID 0,1和10贵一点。
  • RAID 6/60。各方面都很昂贵，RAID 6可能会导致RAID 1/10（50％）的容量开销，并且还会带来严重的写入损失 - 它甚至比RAID 6更糟糕。

可用性

  • RAID 0。在可用性方面，RAID“零”符合其名称。它甚至不应被称为RAID;它实际上只是一堆磁盘（JBOD）。如果阵列中的任何磁盘发生故障，您可以亲吻数据再见。虽然RAID 0提供了出色的性能和最大的容量，但它包括零数据保护功能。
  • #RAID 1/10。 RAID 1/10 - 镜像 - 是一种高可用性配置。所有数据都写入阵列中的两个磁盘，因此您可能会丢失多个磁盘 - 只要您丢失了“正确”磁盘 - 并且在单个数据副本上保持功能。
  • RAID 5/50。 RAID 5提供合理的可用性，对于许多组织而言通常已足够。使用RAID 5，您的阵列可能会丢失单个磁盘并保持正常运行，但处于降级状态。如果丢失了第二个磁盘，则数据将消失。 RAID 50提供更多保护。 RAID 50中的每个RAID 5子阵列都可能丢失一个磁盘并保持正常运行。从理论上讲，您可能会在每个子阵列中丢失一个磁盘并保持功能。
  • #RAID 6/60。 RAID 6/60提供非常高的可用性，因为您可以在每个RAID 6阵列中丢失两个磁盘并保持正常运行。

个人看法

如果您真的不知道选择什么样的RAID级别，那么如果容量比性能更重要，请使用RAID 50（除非您主要是顺序读取，在这种情况下，RAID 50非常棒）或RAID 10，如果无论是随机还是顺序读/写性能胜过容量。如果主要关注数据保护，RAID 6/60应位于列表的顶部。

参考链接1 https://www.techrepublic.com/blog/the-enterprise-cloud/choose-a-raid-level-that-works-for-you/
参考链接2 http://blog.sina.com.cn/s/blog_c39e7d730102wa5o.html

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