RAID定義
RAID(Redundant Array of Independent Disk 獨立冗余磁盤陣列)技術是加州大學伯克利分校1987年提出,最初是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤,同時希望磁盤失效時不會使對數(shù)據(jù)的訪問受損失而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護技術。RAID就是一種由多塊廉價磁盤構(gòu)成的冗余陣列,在操作系統(tǒng)下是作為一個獨立的大型存儲設備出現(xiàn)。RAID可以充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢,可以提升硬盤速度,增大容量,提供容錯功能夠確保數(shù)據(jù)安全性,易于管理的優(yōu)點,在任何一塊硬盤出現(xiàn)問題的情況下都可以繼續(xù)工作,不會受到損壞硬盤的影響。
RAID有很多分類,但我只針對常用的四種RAID進行講解(RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 10)
RAID 0 (又稱為Stripe或Striping--分條)
即Data Stripping數(shù)據(jù)分條技術。RAID 0可以把多塊硬盤連成一個容量更大的硬盤群,可以提高磁盤的性能和吞吐量。RAID 0沒有冗余或錯誤修復能力,成本低,要求至少兩個磁盤,一般只是在那些對數(shù) 據(jù)安全性要求不高的情況下才被使用。
RAID 0 性能及安全性:
性能:讀寫性能高,隨機寫性能高
安全:無冗余,無熱備盤,無容錯性,安全性低
圖形表示:
RAID 1 (又稱為Mirror或Mirroring--鏡像)
RAID 1稱為磁盤鏡像:把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上,在不影響性能情況下最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性和可修復性上,具有很高的數(shù)據(jù)冗余能力,但磁盤利用率為50%,故成本最高,多用在保存關鍵性的重要數(shù)據(jù)的場合。RAID 1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百地自動復制到另外一個硬盤上。
RAID 1 性能及安全性:
性能:讀寫性能低,隨機寫性能低
安全:利用復制進行冗余,有熱備盤,可容錯,安全性高
RAID 1圖形表示:
RAID 5
分布奇偶位條帶。是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本兼顧的存儲方案,也可理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。其原理是把數(shù)據(jù)和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上,并且奇偶校驗信息和相對應的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后,利用剩下的數(shù)據(jù)和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數(shù)據(jù)。相對于RAID 0,只是多了一個奇偶校驗信息。多個數(shù)據(jù)可對應一個奇偶校驗信息。
RAID 5 性能及安全性:
性能:隨機和連續(xù)寫性能低,讀性能高
安全:利用奇偶校驗進行冗余,可容錯,安全性高
RAID 5圖形表示:
RAID10
RAID 10(RAID 1+0 先做鏡像(RAID 1),再做條帶(RAID 0))
RAID 01(RAID 0+1 先做條帶(RAID 0),再做鏡像(RAID 1))
鏡像陣列條帶。兼顧存儲性能和數(shù)據(jù)安全,提供了與RAID 1一樣的數(shù)據(jù)安全保障,同時具備與RAID 0近似的存儲性能。缺點是存儲成本高。
RAID 10與RAID 01安全性方面差別:
1、RAID10的情況
這種情況中,我們假設當DISK0損壞時,在剩下的3塊盤中,只有當DISK1一個盤發(fā)生故障時,才會導致整個RAID失效,我們可簡單計算故障率為1/3。(兩組硬盤可以同時各壞一個硬盤,也可以一組只壞一個硬盤,但不能同組的硬盤兩個硬盤同時損壞)
2、RAID01的情況
這種情況下,我們?nèi)匀患僭ODISK0損壞,這時左邊的條帶將無法讀取。在剩下的3塊盤中,只要DISK2,DISK3兩個盤中任何一個損壞,都會導致整個RAID失效,我們可簡單計算故障率為2/3。(可以同組的硬盤兩個硬盤同時損壞,但不能兩組硬盤同時各壞一個硬盤)
從數(shù)據(jù)存儲的邏輯位置來看,在正常的情況下RAID01和RAID10是完全一樣的,而且每一個讀寫操作所產(chǎn)生的IO數(shù)量也是一樣的,所以在讀寫性能上兩者沒什么區(qū)別。而當有磁盤出現(xiàn)故障時,比如前面假設的DISK0損壞時,我們也可以發(fā)現(xiàn),這兩種情況下,在讀的性能上面也將不同,RAID10的讀性能將優(yōu)于RAID01。
RAID 10與RAID 01圖形表示: