RAID磁盘阵列

文章目录

  • RAID磁盘阵列
    • RAID概念
    • RAID级别
      • RAID0
      • RAID1
      • RAID5
      • RAID6
      • RAID10
      • 总结
    • 软硬RAID
      • 软RAID
      • 硬RAID

RAID磁盘阵列

RAID概念

RAID(Redundant Array of Independent Disks,独立磁盘冗余阵列)多块磁盘构成的冗余阵列,可以提供比较普通磁盘更高的速度、安全性,

RAID的创建有两种方式:软RAID(通过操作系统软件来实现)和硬RAID(使用硬件阵列卡);

RAID级别

这篇文章要讲的就是: RAID0 RAID1 RAID5 RAID6 RAID10

RAID0

最早出现的RAID模式

RAID磁盘阵列_第1张图片

特点:

  • 条带化存储,高的读写性能,磁盘数量两块,100%的磁盘利用率
  • 数据没有冗余策略,安全性不高,任意一块盘出现故障,数据都会丢失

应用:

  • 对性能要求高但对数据安全性和可靠性要求不高的场景,比如音频、视频等的存储。

RAID1

分为工作盘和镜像盘,提供数据安全保障

RAID磁盘阵列_第2张图片

特点:

  • 至少需要两块盘,
  • 数据镜像备份写到磁盘上(工作盘和镜像盘),可靠性高,磁盘利用率为50%
  • 读性能可以,但写性能不佳
  • 一块盘出现故障不影响读写

应用:

  • 对数据安全可靠要求较高的场景,比如邮件系统、交易系统等。

RAID5

通过奇偶校验码来做数据冗余,A1、A2、P1分别放在三块盘中,任意一盘出现问题都可以通过校验码来恢复被损坏的数据

RAID磁盘阵列_第3张图片

特点:

  • 至少需要3块数据盘,数据条带化存储在磁盘,读写性能好,磁盘利用率为(n-1)/n
  • 以奇偶校验(分散)做数据冗余
  • 块磁盘故障,可根据其他数据块和对应的校验数据重构损坏数据(消耗性能)
  • 目前性能和安全最佳的解决方案
  • 兼顾了存储性能、数据安全和存储成本等各方面因素(性价比高)

应用:

  • 适用于大部分应用场景

RAID6

再添加一个校验码,用双重校验方式保证数据的安全性

RAID磁盘阵列_第4张图片

特点:

  • 至少需要4块磁盘
  • 数据条带化存储在磁盘,读取性能好,容错能力强
  • 采用双重校验方式保证数据的安全性
  • 如果两块磁盘同时故障,可以通过两个校验码来重构两个磁盘的数据
  • 成本高,要求更加复杂
  • 一般用于对数据安全性要求非常高的场合

RAID10

RAID 10是将镜像和条带进行两级组合的RAID级别,第一级是RAID1镜像对,第二级为RAID 0。RAID10也是一种应用比较广泛的RAID级别。

RAID磁盘阵列_第5张图片

特点:

  • RAID10是raid1+raid0的组合
  • 至少需要4块磁盘
  • 两块磁盘先做两组raid1,再将两组raid1做raid0,这样能够结合两者的优势
  • 磁盘利用率为50%,成本较高

总结

级别 读写性能 可靠性 磁盘利用率% 成本
RAID0 最好 最低 100 较低
RAID1 读正常,写两份数据 50
RAID5 读近似RAID0,写多了校验码 RAID0 (n-1)/n RAID0
RAID6 读:近似RAID0 写:多了双重校验 RAID6>RAID5 RAID6 RAID6>RAID1
RAID10 读:RAID10=RAID0 写:RAID10=RAID1 50 最高

软硬RAID

软RAID

软RAID运行于操作系统底层,将SCSI或者IDE控制器提交上来的物理磁盘,虚拟成虚拟磁盘,再提交给管理程序来进 行管理。软RAID有以下特点:

  • 占用内存空间
  • 占用CPU资源
  • 如果程序或者操作系统故障就无法运行

硬RAID

通过用硬件来实现RAID功能的就是硬RAID,独立的RAID卡,主板集成的RAID芯片都是硬RAID。RAID卡就是用来实 现RAID功能的板卡,通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。不同的RAID卡支 持的RAID功能不同。支持RAlD0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID10不等。

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