RAID介绍、理解
2015-10-09 09:57
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本文主要讲我对RAID0~7的简单介绍,和简单理解
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,即磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘组成的冗余阵列。虽然它包含多块硬盘,但是在系统中是作为一个独立的大型设备出现的。
RAID设备的好处有以下几种:多磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能;把数据分成多个数据块,并行写入、读取,提高运行速度;通过镜像或娇艳操作提供容错能力。经常使用的是RAID(0+1)和RAID5
下面就几种常用的RAID模式简要介绍:
RAID0 没有容错设计的条带磁盘阵列:
RAID0并不是真正的RAID结构,因为没有数据冗余,没有数据校验的磁盘阵列。它将两块硬盘合并成一块硬盘,数据会连续的写在两块硬盘上,因为是同步的,因此带宽加倍。我小时候不懂raid原理,但是看网上的评测确实能达到二倍的传输速率,没有什么损耗。并且组成raid0的两块硬盘容量可以相同。
RAID1:
RAID1通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立硬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。RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的,但是提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘损坏时,系统可以自动切换到镜像磁盘上进行读写。
组成RAID1阵列的两块硬盘的容量仅相当于一块硬盘的容量,因为另一块硬盘只是当做数据的镜像的,显然,它是最可靠的一种磁盘阵列。但是论性能就没有RAID0那么的好了,但是相对一块硬盘,读取速度会稍微快一些,因为会选择速度比较快的硬盘进行读取。但是RAID1磁盘阵列的读取速度通常比较慢,因为数据要分别写入两块硬盘并作比较。并且RAID1支持热交换,就是说在系统运行过程中可以随时插拔一块硬盘而保证系统的运行,数据安全性相当高。
RAID 0+1:
这种RAID方案需要四块硬盘,其容量只能达到两块硬盘的量,是存储性和数据安全兼顾的方案,在提供与RAID1一样的数据安全的同时也保证了跟RAID0近似的存储性能。
RAID 1+0:
先对磁盘做镜像,然后对整个镜像做条带化,即先raid1在做raid0,允许所有磁盘基组
RAID 0+1 和 RAID 1+0的比较:
RAID0+1:性能上更好,但是一旦损坏,做恢复就很麻烦,rebuild~
RAID1+0:安全性更好,只要不是硬盘对同时损坏就没事,即使坏一个恢复也快。但是写性能比前者略低(读性能一样)
RAID 2:
RAID2是RAID0的改良版,以海明码的方式将数据进行编码后分割为独立的单元,并将数据分别写在硬盘中,因为加入了错误修正码,所以占用空间会稍微大一点。它主要为大型机和超级计算机设计,技术繁琐,商业环境中极少使用,适用于影像处理或者CAD、CAM的工作站等。
RAID3:
它是把数据分成多个块,按照一定的容错算法,存放在N+1个磁盘上,实际的容量是按照N个磁盘计算,最后一个磁盘存储的数据是校验容错的信息,当其中一个磁盘出现故障时,从其他N+1个硬盘上的数据也可以恢复原始数据,仅使用这N个硬盘也可以继续带伤工作,一般情况下,所有硬盘都损坏的概率是极小的,所以RAID3阵列还是非常安全的。
工作原理:数据存取方式和raid2一样,把数据以位为单位来分割并且存储到各个硬盘上,在数据校验上用奇偶校验代替海明码,额外的一个硬盘就是校验盘。
缺点:校验盘很可能成为整个系统的瓶颈
RAID5:
这是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案,可以理解为RAID0和RAID1的折中方案,具有和RAID0相似的存储性能,只是多了奇偶校验信息,而磁盘利用率要比RAID1高。RAID5不对数据进行备份,而是把数据和与其对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对的数据分别存储在不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据损坏后,利用剩下的数据和相应地奇偶校验信息去回复被损坏的数据。
RAID6:
RAID6是在RAID5的基础上,为了加强数据保护提出的一种RAID模式,实际上是一种扩展的RAID5模式,与RAID5的不同之处在于除了每个硬盘上都有统计数据XOR校验区之外,还有针对每个区块的XOR校验区。RAID6是非常新的RAID模式,那么它自然有不错的性能,但是由于RAID模块控制的造价比较高,一般不会集成在普遍的主板中。
那么性能如何呢? 随机读:很好(大数据块时);随机写:差;持续写:好(小数据块);持续写:一般;
优点:快速读取性能,更高的读取能力。
缺点:很慢的写入速度,RAID控制器成本太高。
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,即磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘组成的冗余阵列。虽然它包含多块硬盘,但是在系统中是作为一个独立的大型设备出现的。
RAID设备的好处有以下几种:多磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能;把数据分成多个数据块,并行写入、读取,提高运行速度;通过镜像或娇艳操作提供容错能力。经常使用的是RAID(0+1)和RAID5
下面就几种常用的RAID模式简要介绍:
RAID0 没有容错设计的条带磁盘阵列:
RAID0并不是真正的RAID结构,因为没有数据冗余,没有数据校验的磁盘阵列。它将两块硬盘合并成一块硬盘,数据会连续的写在两块硬盘上,因为是同步的,因此带宽加倍。我小时候不懂raid原理,但是看网上的评测确实能达到二倍的传输速率,没有什么损耗。并且组成raid0的两块硬盘容量可以相同。
RAID1:
RAID1通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立硬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。RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的,但是提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘损坏时,系统可以自动切换到镜像磁盘上进行读写。
组成RAID1阵列的两块硬盘的容量仅相当于一块硬盘的容量,因为另一块硬盘只是当做数据的镜像的,显然,它是最可靠的一种磁盘阵列。但是论性能就没有RAID0那么的好了,但是相对一块硬盘,读取速度会稍微快一些,因为会选择速度比较快的硬盘进行读取。但是RAID1磁盘阵列的读取速度通常比较慢,因为数据要分别写入两块硬盘并作比较。并且RAID1支持热交换,就是说在系统运行过程中可以随时插拔一块硬盘而保证系统的运行,数据安全性相当高。
RAID 0+1:
这种RAID方案需要四块硬盘,其容量只能达到两块硬盘的量,是存储性和数据安全兼顾的方案,在提供与RAID1一样的数据安全的同时也保证了跟RAID0近似的存储性能。
RAID 1+0:
先对磁盘做镜像,然后对整个镜像做条带化,即先raid1在做raid0,允许所有磁盘基组
RAID 0+1 和 RAID 1+0的比较:
RAID0+1:性能上更好,但是一旦损坏,做恢复就很麻烦,rebuild~
RAID1+0:安全性更好,只要不是硬盘对同时损坏就没事,即使坏一个恢复也快。但是写性能比前者略低(读性能一样)
RAID 2:
RAID2是RAID0的改良版,以海明码的方式将数据进行编码后分割为独立的单元,并将数据分别写在硬盘中,因为加入了错误修正码,所以占用空间会稍微大一点。它主要为大型机和超级计算机设计,技术繁琐,商业环境中极少使用,适用于影像处理或者CAD、CAM的工作站等。
RAID3:
它是把数据分成多个块,按照一定的容错算法,存放在N+1个磁盘上,实际的容量是按照N个磁盘计算,最后一个磁盘存储的数据是校验容错的信息,当其中一个磁盘出现故障时,从其他N+1个硬盘上的数据也可以恢复原始数据,仅使用这N个硬盘也可以继续带伤工作,一般情况下,所有硬盘都损坏的概率是极小的,所以RAID3阵列还是非常安全的。
工作原理:数据存取方式和raid2一样,把数据以位为单位来分割并且存储到各个硬盘上,在数据校验上用奇偶校验代替海明码,额外的一个硬盘就是校验盘。
缺点:校验盘很可能成为整个系统的瓶颈
RAID5:
这是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案,可以理解为RAID0和RAID1的折中方案,具有和RAID0相似的存储性能,只是多了奇偶校验信息,而磁盘利用率要比RAID1高。RAID5不对数据进行备份,而是把数据和与其对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对的数据分别存储在不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据损坏后,利用剩下的数据和相应地奇偶校验信息去回复被损坏的数据。
RAID6:
RAID6是在RAID5的基础上,为了加强数据保护提出的一种RAID模式,实际上是一种扩展的RAID5模式,与RAID5的不同之处在于除了每个硬盘上都有统计数据XOR校验区之外,还有针对每个区块的XOR校验区。RAID6是非常新的RAID模式,那么它自然有不错的性能,但是由于RAID模块控制的造价比较高,一般不会集成在普遍的主板中。
那么性能如何呢? 随机读:很好(大数据块时);随机写:差;持续写:好(小数据块);持续写:一般;
优点:快速读取性能,更高的读取能力。
缺点:很慢的写入速度,RAID控制器成本太高。
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