RAID级别

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RAID磁盘阵列简介

RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写,中文简称为廉价磁盘冗余阵列。简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的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数据备份技术。

RAID技术的特点

RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

RAID级别

RAID级别简介

RAID常见级别为:RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID0+1,不同的级别应满足应用程序的需求。

RAID级别介绍

RAID0

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RAID 0又称为Stripe或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。

  • RAID-0是N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘。

  • RAID-0 连续以位或字节为单位分割数据,并行读写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余。

  • RAID-0 的读写性能理论上是单块磁盘的N倍。

  • RAID-0 只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。

  • RAID-0 不能应用于数据安全性要求高的场合。实际工作中一般不用。

RAID1

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RAID1是将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列,其容量仅等于一块硬盘的容量,因为另一块只是当作数据“镜像”。 RAID1通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID1可以提高读取性能。

  • RAID-1是由N(偶数)块硬盘组合成一组镜像。

  • 通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。

  • 当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID1 可以提高读取性能。写入性能慢。

  • RAID-1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

  • 可用容量:N/2 (N是硬盘数)

  • 实际空间使用率只有50%,两块磁盘当做一块用,这是一种比较昂贵的方案。 实际工作中一般也不使用。

RAID5

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RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低,是目前运用较多的一种解决方案。

  • N(N≥3)块盘组成阵列,一份数据产生N-1个条带,同时还有1份校验数据,共N份数据在N块盘上循环均衡存储。

  • N块盘同时读写,读性能很高,但由于有校验机制的问题,写性能相对不高。

  • 可靠性高,允许坏1块盘,不影响所有数据。

  • 可用容量:N-1。磁盘利用率(N-1)/N。

  • RAID-5 是一种将存储性能、数据安全、存储成本兼顾的方案。是目前使用的最多的一种方式。

RAID6

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RAID6是RAID家族中的新技术,是在RAID5基础上扩展而来的。所以同RAID5一样,数据和校验码都是被分成数据块然后分别存储到磁盘阵列的各个硬盘上。RAID6加入了一个独立的校验磁盘,它把分布在各个磁盘上的校验码都备份在一起,这样RAID6磁盘阵列就答应多个磁盘同时出现故障,这对于数据安全要求很高的应用场合是非常必要的。这样搭建一个RAID6磁盘阵列最少需要四块硬盘。但是RAID6并没有改善RAID5写入性能不佳的情况,写入缓存的应用仅仅能对于这个缺点进行一定程度的弥补但是并不能从根本上解决问题。因为RAID5和RAID6都可以根据应用程序来更改数据块的大小,所以它的实际性能还会受到这个因素的影响。

  • N(N≥4)块盘组成阵列,(N-2)/N磁盘利用率。

  • 与RAID-5 相比,RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。

  • 两个独立的奇偶系统使用不同的算法,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。

  • 相对于RAID-5 有更大的”写损失“,因此写性能较差。

RAID 0+1

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RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。

  • N(偶数,N≥4)块盘先组合成一个RAID0,再组成一个RAID1。

  • 读写性能与RAID 1+0相同;

  • 由于RAID 0+1时,先做RAID 0,没有数据备份,因此数据可靠性来说比RAID 1+0要更差。 实际使用较少

RAID级别之间的区别

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