RAID级别

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RAID磁盘阵列介绍

独立硬盘冗余阵列RAID, Redundant Array of Independent Disks),旧称廉价磁盘冗余阵列Redundant Array of Inexpensive Disks),简称磁盘阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合起来,成为一个或多个硬盘阵列组,目的为提升性能或数据冗余,或是两者同时提升。

RAID 层级不同,数据会以多种模式分散于各个硬盘,RAID 层级的命名会以 RAID 开头并带数字,例如:RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 7、RAID 01、RAID 10、RAID 50、RAID 60。每种等级都有其理论上的优缺点,不同的等级在两个目标间获取平衡,分别是增加数据可靠性以及增加存储器群)读写性能。

RAID功能

  • 提高IO能力

  • 提高耐用性

  • 磁盘冗余备份

RAID实现方式

  • 外接式磁盘阵列:通过扩展卡提供适配能力
  • 内接式RAID:主板集成RAID控制器,安装OS前在BIOS里配置
  • 软件RAID:通过OS实现

常用raid级别

  • RAID0、RAID1、RAID5、RAID 1+0、RAID 0+1等。

RAID级别详解

RAID-0

优点:数据分散存储于不同磁盘上,在读写时可以实现并发,是所有RAID 级别中存储性能最高的;磁盘利用率100%,可用空间N*min(S1,S2,..)

缺点:没有容错功能,一旦其中一块磁盘挂掉全部数据将都会损坏

最少磁盘数:1+n 2+ 才有效果

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RAID-1

优点:用硬盘镜像数据实现数据冗余,保证数据的安全性,在两块盘上互为备份,当原始数据繁忙时,可以直接从镜像备份中读取数据

缺点:是RAID级别中单位成本最高的,当其中一块磁盘挂掉时,系统可以直接切换到镜像盘上读写,并且不需要重组失效的数据,磁盘利用率50%

最少磁盘数:2n n>=1

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RAID5

  • 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。

最少磁盘数:3, 3+

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RAID 1+0(RAID 10)

先创建RAID 1,在RAID的基础上创建RAID 0

优点:数据安全性好,读写性能提升,有容错率:只要不是一个RAID 1上的2个硬盘同时损坏,都不影 响数据的正常读写,数据恢复快

缺点:写性能较RAID 0+1 差一些

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RAID 0+1

  • 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。

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RAID 各级别比较

对比项RAID 0RAID 1RAID 5RAID 10
最少硬盘块数22(必须为偶数)34(必须为偶数)
可用容量NN/2N-1N/2
磁盘利用率100%50%(N-1)/N50%
写入速度不变
读取速度
安全性(可靠性)
允许坏几块盘0N/211~2块(坏2块时有要求)