常见的几种raid模式

2020/4/20 18:05:00

什么是RAID

独立磁盘冗余阵列,英文全称为Redundant Arrays of Independent Disks,简称为RAID。它是由很多块独立的磁盘组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个磁盘上。简单的说,RAID是一种把多块独立的磁盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个磁盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个磁盘更高的存储性能和提供数据备份技术。



一、RAID功能

RAID技术主要有以下三个基本功能:

 

(1)通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。

 

(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。

 

(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护。

 

 

二、标准RAID级别

RAID 0

 

优点:使用 n 块磁盘,即可拥有将近 n 倍的读写效能。

缺点:数据安全性较低,同组数组中任一磁盘发生问题就会造成数据遗失。

磁盘数量:最少 2 块。

RAID0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的磁盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。但是它不提供数据冗余保护,因为它是平均存放数据,每块盘上只存n分之一数据,一旦有一块磁盘损坏,数据将无法恢复。 因此, RAID0 一般适用于对性能要求严格但对数据安全性和可靠性不高的应用,如视频、音频存储、临时数据缓存空间等。

 

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RAID 1

 

优点:安全性依照数组里的实体磁盘数量倍数成长。

缺点:空间利用率是所有 RAID 中最没有效率的、成本高。

磁盘数量:最少 2 个。

RAID1 RAID0 刚好相反,它是为了增强数据安全性而使两块磁盘数据呈现完全镜像,每块磁盘都会存一份全部的数据,从而达到安全性好、技术简单、管理方便。 RAID1 拥有完全容错的能力,但实现成本高。 RAID1 应用于对顺序读写性能要求高以及对数据保护极为重视的应用,如对邮件系统的数据保护。

 

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RAID 5

 

优点:兼顾空间利用率与安全性。

缺点:需要额外的运算资源,仅能承受 1 个磁盘损毁。

磁盘数量:至少 3 个。

RAID5 应该是目前最常见的 RAID 等级,从下图我们可以看出:它是最少需要三块盘,磁盘上同时存储数据和校验数据,其中任意两块做存储,另一块做备份校验,这样假如其中一块盘损坏了,就可以通过其他两块盘来进行恢复,从而达到保护数据的功能。RAID5是目前综合性能最佳的数据保护解决方案,它基本上可以满足大部分的存储应用需求,数据中心大多采用它作为应用数据的保护方案。

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RAID 6

 

优点:容错磁盘数量比 RAID 5  1 颗。

缺点:运算量比 RAID 5 大、空间利用率比 RAID 5 低。

磁盘数量:至少 4 个。

RAID6技术是在RAID 5 基础上,为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式,实际上是一种扩展RAID 5等级。与RAID 5的不同之处是除了每个磁盘上都有同级数据校验区外,还有一个针对每个数据块的XOR校验区。这样一来,等于每个数据块有了两个校验保护屏障(一个分层校验,一个是总体校验),因此RAID 6的数据冗余性能相当好。但是,由于又增加了一个校验,所以写入的效率较RAID 5还差,而且控制系统的设计也更为复杂,第二块的校验区也减少了有效存储空间。

 

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三、混合RAID

RAID N+N

 

在某种情况下,我们甚至可以将 2 种以上的 RAID 组态放在同 1组磁盘阵列内,也就是有时可以看到的双位数 RAID 01105060……等。建立的方式也很好理解,首先利用前位数字的 RAID 方式建立数组,接着再将后方数字所代表的数组建立其上。比如RAID10:它是RAID0RAID1的组合升级版,安全性有所提高,但是损失的却是磁盘空间利用率。

 


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四、总结:

RAID 0  RAID 1 最少都需要 2 块磁盘,RAID 0 是效能和储存空间的最大化,不注重安全性,因此比较适合放一些消失不见也没关系的档案,例如快取、或是整理档案时的暂存空间;RAID 1 则是安全性最大化,适合放一些重要的数据。RAID 5RAID6可以放在一起探讨,以安全性来排序由高至低为 RAID 6RAID5,空间利用率则是 RAID 5RAID 6

 


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RAID5
是目前综合性能最佳的数据保护解决方案,它基本上可以满足大部分的存储应用需求,数据中心大多采用它作为应用数据的保护方案。当然它们之间各有区别,有时候也需要看实际情况来决定RAID的级别