概念介绍
RAID 磁盘阵列全名 是『 Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID 』
英翻中的意思是:容错式廉价磁盘阵列
解释说明
RAID 可以透过一个技术(软件或硬件),将多个较小的磁碟整合成为一个较大的磁碟装置;
而这个较大的磁碟功能可不止是储存而已,它还具有数据保护的功能。
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RAID0 --- (等量模式, stripe) 效率最佳
这种模式一般是使用相同型号与容量的磁盘来组成。
这种模式的 RAID 会将磁盘先切出等量的区块, 然后当一个文件需要要写入 RAID 设备时,
该文件就会依据区块的大小切割好,然后再依次放到各个磁盘里。
由于每个磁盘会交错的存放数据, 因此数据要写入 RAID 时,会被等量的放在各个磁盘上面。
所以说,RAID 0,优点:
1、磁盘越多RAID设备的容量就越大。
2、容量的总大小是多个硬盘的容量的总和。
3、磁盘越多,写入的效能就越高。
4、如果使用非等大的硬盘,那么当小的磁盘写满后,就直接向空间大的磁盘中写数据了。
5、最少的磁盘数是2个,而且磁盘使用率为100%
致命缺点:
万一其中一个磁盘有问题,那么数据就会全部出问题。因为数据是分开存储的。
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RAID1 --- (映射模式, mirror):完整备份
这种模式主要是让同一份数据,完整的保存在不同的磁盘上。
由于同一份数据会被分别写入到其他不同磁盘。
因此在大量写入 RAID 1 设备的情况下,写入的效能会变的非常差。
但如果你使用的是硬件 RAID (磁盘阵列卡) 时,磁盘阵列卡会主动的复制一份而不使用系统的 I/O总线,这对效能影响是不大的。
如果使用软件磁盘阵列,效能就会明显下降了。
RAID 1,优点:
1、保证了数据的安全
2、RAID 1设备的容量是所有磁盘容量总和的一半
3、在多个磁盘组成RAID 1设备的时候,总容量将以最小的那一颗磁盘为主
4、读取的效能相对增加。这是因为数据在不同的磁盘上面,如果多个进程在读取同一笔数据时,RAID 会自行取得最佳的读取平衡。
5、磁盘数必需是2的整数倍。磁盘利用率为50%
不足之处:
写入的效能会降低
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RAID 01 或 RAID 10
这个RAID级别就是针对上面的特点与不足,把RAID 0和RAID 1这两个结合起来了。
所谓的RAID 01就是:
(1)先让磁盘组成 RAID 0
(2)将这 RAID 0 再组 RAID 1。这就是 RAID 0+1
而RAID 10就是:
先组成 RAID 1 再组成 RAID 0,这就是RAID 1+0
特点与不足:
由于具有 RAID 0 的优点,所以效能得以提升,由于具有 RAID 1 的优点,所以数据得以备份。
但是也由于 RAID 1 的缺点,所以总容量会少一半用来做为备份。
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RAID 5:效能与数据备份的均衡考虑
RAID 5:至少需要三个以上的磁盘才能够组成这种类型的磁盘阵列。
这种磁盘阵列的数据写入有点类似 RAID 0, 不过每个循环的写入过程中,在每颗磁盘还加入一个校验数据(Parity),
这个数据会记录其他磁盘的备份数据, 用于当有磁盘损毁时的救援。
特点:
1、当任何一个磁盘损坏时,都能够通过其他磁盘的检查码来重建原本磁盘内的数据,安全性明显增强。
2、由于有同位检查码的存在,因此 RAID 5 的总容量会是整个磁盘数量减一个。
3、当损毁的磁盘数量大于等于两颗时,那么 RAID 5 的资料就损坏了。 因为 RAID 5 预设只能支持一颗磁盘的损坏情况。
4、在读写效能上与 RAID-0 差不多。
5、最少磁盘是3块,磁盘利用率N-1块
不足:
数据写入的效能不一定增加,因为要写入 RAID 5 的数据还得要经过计算校验码 (parity)。
所以写入的效能与系统的硬件关系较大。尤其当使用软件磁盘阵列时,校验码 (parity)是通过 CPU 去计算而非专职的磁盘阵列卡,
因此在数据校验恢复的时候,硬盘的效能会明显下降。
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图形说明
说明:
由于 RAID5 仅能支持一颗磁盘的损毁,因此还有发展出另外一种等级,就是 RAID 6 ,
这个 RAID 6 则使用两颗磁盘的容量作为 parity 的储存,因此整体的磁盘容量就会少两颗,
但是允许出错的磁盘数量就可以达到两颗,也就是在 RAID 6 的情况下,同时两颗磁盘损毁时,数据还是可以恢复回来的。
而此级别的RAID磁盘最少是4块,利用率为 N-2。
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Spare Disk:热备磁盘
当磁盘阵列中的磁盘有损毁时,这个热备磁盘就能立刻代替损坏磁盘的位置,
这时候我们的磁盘阵列就会主动重建,然后把所有的数据自动恢复。
而这个或多个热备磁盘是没有包含在原本磁盘阵列等级中的磁盘,
只有当磁盘阵列有任何磁盘损毁时,才真正的起作用。
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磁盘阵列优点:
1、数据的安全性明显增强,
2、读写的效能明显提高,
3、磁盘的容量有效扩展。
磁盘阵列缺点:
1、成本提高,但相对于数据而言,不差钱