RAID类型性能比较完整版

RAID类型性能比较完整版

在磁盘阵列性能的两个要素（磁盘空间和 IOPS ）都有很大影响的是磁盘阵列的组建类型（即 RAID 类型）。而在我们的日常工作中，常用的 RAID 类型为： RAID0 （没有奇偶检验的条带卷）、 RAID1 （镜像卷）、 RAID5 （带有奇偶检验的条带卷）、 RAID10 （镜像的条带卷）。同时简单介绍最新还有一种 RAID 类型是 RAID6.

 

1常见RAID类型的比较

常见RAID类型的比较
类型	原理	容错性	备份冗余	可用容量	I/O 性能	数据重构	数据安全
RAID0	将数据分成一定大小顺序写到阵列的磁盘里	无	无	N 倍	读写高	不能	无
RAID1	将数据完全一致的分别写到工作磁盘和镜像磁盘上	有	有	n/2 倍	读高写一般	1 块磁盘	低
RAID5	将数据校验的信息均匀的分散到阵列的各个磁盘上。这样就不存在并发写操作时的校验磁盘性能瓶颈	有	有	(n-1)/n 倍	读高写低	n-1 块磁盘	低
RAID10	RAID1 和RAID0的结合	有	有	n/2 倍	读写高	1 块磁盘	高

 

1.1  IO性能

  读性能  

RAID0 是 N 块磁盘的读速率， RAID5 是 (n-1) 块磁盘读速率。

因为在 RAID1 中寻道一般能跨越组内所有磁盘进行。这意味着 RAID1 可获得两倍于单一磁盘的读取速度。同理得 RAID10 是N块磁盘的读速率。

 

  写性能

   对于写操作， RAID 10 和 RAID1 类型都会产生一个额外的读操作。

对于写操作， RAID5 需要执行两个读，两个写和两个 XOR （异或检验）操作。另外对于单个用户的写操作，在新数据应用之前必须将老的数据从校验盘中移除，整个的执行过程是如下：读出旧数据，旧数据与新数据做 XOR ，并创建一个即时的值，读出旧数据的校验信息，将即时值与检验数据进行 XOR ，最后写下新的校验信息。为了减少对系统的影响，大多数的 RAID5 都读出并对整个条带（包括校验条带）写入缓存，执行两个 XOR 操作，然后发出并行写操作（通常对整个条带）。小数据量写操作的巨大使得 RAID5 技术很应用于密集写操作的场合，如重做日志文件和日志文件。

 

每块磁盘 I/O 计算如下： (n 为磁盘个数 )

RAID0  (r+w)/n

RAID1   (r+2w)/2

RAID5    (r+4w)/n

RAID10  (r+2w)/n

 

1.2数据重构

对于 RAID10 和 RAID1, 当一块硬盘失效时，进行数据重构的操作是复制一个新磁盘。

对于 RAID5 ，需要从每块磁盘中读取数据，经过重新计算得到一块硬盘的数据量。因此 RAID5 在数据重构上的工作负荷和花费的时间远大于 RAID10 和 RAID1.

 

1.3数据安全保护

RAID10 （先做 RAID1 ，再做 RAID0 ）只要不出现成对磁盘损坏的情况，整个系统不会出现数据丢失。

RAID5 不能出现两块损坏的磁盘，但由于数据重构时间和开销比 RAID10 高，在数据重构期间 RAID5 的可靠性比 RAID10 低。所以 RAID5 出现数据的丢失的可能性要比 RAID10 高，

 

2 RAID6

RAID 6 的全称是独立的数据库硬盘与两个独立分布检验方案。实现这个思想的方法之一是用两个校验磁盘支持数据磁盘，第一个校验支持一种校验算法，而第二个磁盘支持另一种校验算法，第二算法也称为 P+Q 检验。

 

3 RAID 10与RAID01的分别

对于 RAID01 ，当一个磁盘损坏等同于整个镜像条带的丢失，所以一旦镜像磁盘失效， RAID01 系统就为了 RAID0 系统，增加了潜在的风险。另外 RAID01 数据是按整个条带进行重构，存在与 RAID5 数据重构一样的风险。因此强烈要求不架设 RAID01 的镜像的条带卷。

 

（以上内容参考《成就存储专家之路 --- 存储从入门到精通》）