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
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提高IO能力
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提高耐用性
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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
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
RAID5
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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。
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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。
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可靠性高,允许坏1块盘,不影响所有数据。
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可用容量:N-1。磁盘利用率(N-1)/N。
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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+
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
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。
RAID 各级别比较
| 对比项 | RAID 0 | RAID 1 | RAID 5 | RAID 10 |
|---|---|---|---|---|
| 最少硬盘块数 | 2 | 2(必须为偶数) | 3 | 4(必须为偶数) |
| 可用容量 | N | N/2 | N-1 | N/2 |
| 磁盘利用率 | 100% | 50% | (N-1)/N | 50% |
| 写入速度 | 快 | 不变 | 慢 | 快 |
| 读取速度 | 快 | 快 | 快 | 快 |
| 安全性(可靠性) | 差 | 高 | 高 | 高 |
| 允许坏几块盘 | 0 | N/2 | 1 | 1~2块(坏2块时有要求) |