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RAID技术

2014-09-09 19:14 148 查看
RAID(Redundant Array of Independent Disks)即独立磁盘冗余阵列,RAID技术将多个单独的物理磁盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘,从而提高了硬盘的读写性能和数据安全性。根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别





同时采用两种不同的RAID方式还能组合成新的RAID级别





RAID出现的原因





RAID的基本概念--条带




RAID基本概念--校验



RAID基本概念--重建




RAID基本概念--RAID组状态




RAID由几个硬盘组成,从整体上看相当于一个物理卷。在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷,通过LUN(Logic Unit Number)来标识





RAID的形成过程





逻辑卷的形成过程





虚拟RAID技术





RAID0即没有 容错设计的条带硬盘陈列(Striped Disk Array without Fault Tolerance),以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中









RAID1又称镜像(Mirror),数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘









RAID2采用早期的海明码校验组成硬盘阵列,RAID中第1个、第2个、第4个......第2的n次幂个硬盘都是校验盘。RAID2的硬盘利用率很低,目前基本不再使用





RAID3即带有校验的并行数据传输阵列(Paralleled transfer with parity),数据条带化分布在数据盘中,同时使用专用校验硬盘存放校验数据









RAID4是带有共享校验硬盘的独立数据盘(Independent data disks with shared parity disk),与RAID3类似,不同在于对数据访问是每次一个盘,而RAID3是每次一个条带,RAID4的读写性能较差,目前较少使用





RAID5与RAID3机制类似,但校验数据均匀分布在各数据硬盘上,RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息,数据块和对应的校验信息保存在不同硬盘上。RAID5是最常用的RAID方式之一









RAID6是带有两个独立分布式奇偶校验方案的独立数据硬盘(Independent data disks with two independent distributed parity schemes)。广义上讲,能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别统称为RAID6;狭义上讲,特指Intel的RAID P+Q技术。
目前RAID6还没有统一的标准,各家公司的实现方式都有所不同:
RAID P+Q:Intel和HDS公司

RAID DP:NetApp公司

RAID ADG:HP公司

硬盘空间利用率为(N-2)/N,N为RAID6阵列硬盘总数









RAID10是将镜像和条带进行两级组合的RAID级别,第一级是RAID1镜像对,第二级为RAID0。RAID10也是一种应用比较广泛的RAID级别









RAID0+1是将条带和镜像进行两级组合的RAID级别,第一级是RAID0,第二级是RAID1.一般来说,RAID0+1的失效概率要比RAID10大,不过无硬盘故障下,RAID0+1的读取速度要比RAID10快





RAID50是将RAID5和RAID0进行两级组合的RAID级别,第一级是RAID5,第二级是RAID0









常用RAID比较





常用RAID选择





RAID硬盘失效处理--热备和热插拔
热备:HotSpare
定义:当冗余的RAID组中某个硬盘失效时,在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下,用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证RAID系统的冗余性

全局式:备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享

专用式:备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用

热插拔:HotSwap
定义:在不影响系统正常运转的情况下,用正常的硬盘物理替换RAID系统中失效硬盘

关键在于热插拔时电子器件的保护机制





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