RAID级别

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RAID磁盘阵列介绍

  • 是Redundant Array of Independent Disks的缩写,中文简称为独立冗余磁盘阵列

把多块独立的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

组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)

常用的RAID级别 RAID0,RAID1,RAID5, RAID6,RAID1+0等

RAID 0 磁盘阵列介绍

  • RAID 0 (条带化存储)

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 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

RAID 0 N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘

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RAID 1 磁盘阵列介绍

  • RAID 1 (镜像存储)

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RAID 1可以提高读取性能

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

RAID 1 N(偶数)块硬盘组合成一组镜像,N/2容量

RAID 5 磁盘阵列介绍

  • 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

(N-1) /N磁盘利用率

可靠性高,允许坏1块盘,不影响所有数据

RAID 6 磁盘阵列介绍

RAID 6

N(N>=4) 块盘组成阵列,(N-2) /N磁盘利用率

与RAID 5 相比,RAID 6 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 1+0 磁盘阵列介绍

RAID 1+0 (先做镜象,再做条带)

N(偶数,N>=4)块盘两两镜像后,再组合成一个RAID 0

N/2磁盘利用率

N/2块盘同时写入,N块盘同时读取性能高,可靠性高

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RAID-01(先做条带,再做镜像)

  • 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各级别的比较

对比项RAID0RAID1RAID5RAID6RAID10
最少硬盘块数22(必须为偶数)344(必须为偶数)
可用容量NN/2N-1N-2N/2
磁盘利用率100%50%(N-1)/N(N-2)/N50%
写入速度不变
读取速度
安全性(可靠性)
允许坏几块盘0N/2121~2块

磁盘阵列卡

阵列卡介绍

  • 阵列卡是用来实现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组件构成的。

  • 不同的RAID卡支持的RAID功能不同:

    例如支持RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等

  • RAID卡的接口类型:

    IDE接口、SCSI接口、SATA接口、SAS接口

阵列卡的缓存

  • 缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所,RAID卡先将数据传送到缓存,再由缓存和外边数据总线交换数据。

  • 缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素,大缓存可以提高命中率

  • 不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同,一般为几兆到数百兆容量不等。