服務器做RAID有哪幾種?有什么區別?


一共有0~6一共7種,這其中RAID 0、RAID1、RAID 5和RAID6比較常用。

RAID 0:如果你有n塊磁盤,原來只能同時寫一塊磁盤,寫滿了再下一塊,做了RAID 0之后,n塊可以同時寫,速度提升很快,但由於沒有備份,可靠性很差。n最少為2。

 

RAID 1:正因為RAID 0太不可靠,所以衍生出了RAID1。如果你有n塊磁盤,把其中n/2塊磁盤作為鏡像磁盤,在往其中一塊磁盤寫入數據時,也同時往另一塊寫數據。壞了其中一塊時,鏡像磁盤自動頂上,可靠性最佳,但空間利用率太低。n最少為2。

 

 RAID 3:為了說明白RAID 5,先說RAID 3,RAID 3是若你有n塊盤,其中1塊盤作為校驗盤,剩余n-1塊盤相當於作RAID 0同時讀寫,當其中一塊盤壞掉時,可以通過校驗碼還原出壞掉盤的原始數據。

這個校驗方式比較特別,奇偶檢驗,1 XOR 0 XOR 1=0,0 XOR 1 XOR 0=1,最后的數據是校驗數據,當中間缺了一個數據時,可以通過其他盤的數據和校驗數據推算出來。

但是這有個問題,由於n-1塊盤做了RAID 0,每一次讀寫都要牽動所有盤來為它服務,而且萬一校驗盤壞掉就完蛋了。最多允許壞一塊盤,n最少為3。

RAID 5:在RAID 3的基礎上有所區別,同樣是相當於是1塊盤的大小作為校驗盤,n-1塊盤的大小作為數據盤,但校驗碼分布在各個磁盤中,不是單獨的一塊磁盤,也就是分布式校驗盤,這樣做好處多多。最多壞一塊盤。n最少為3。

 

 RAID 6:在RAID 5的基礎上,又增加了一種校驗碼,和解方程似的,一種校驗碼一個方程,最多有兩個未知數,也就是最多壞兩塊盤。

 

 總體來說:

 RAID 中主要有三個關鍵概念和技術:鏡像( Mirroring )、數據條帶( Data Stripping )和數據校驗( Data parity )。

鏡像:將數據復制到多個磁盤,一方面可以提高可靠性,另一方面可並發從兩個或多個副本讀取數據來提高讀性能。顯而易見,鏡像的寫性能要稍低, 確保數據正確地寫到多個磁盤需要更多的時間消耗。

數據條帶:將數據分片保存在多個不同的磁盤,多個數據分片共同組成一個完整數據副本,這與鏡像的多個副本是不同的,它通常用於性能考慮。數據條帶具有更高的並發粒度,當訪問數據時,可以同時對位於不同磁盤上數據進行讀寫操作, 從而獲得非常可觀的 I/O 性能提升 。

數據校驗:利用冗余數據進行數據錯誤檢測和修復,冗余數據通常采用海明碼、異或操作等算法來計算獲得。利用校驗功能,可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯能力。不過,數據校驗需要從多處讀取數據並進行計算和對比,會影響系統性能。

RAID 組合等級:

標准 RAID 等級各有優勢和不足。自然地,我們想到把多個 RAID 等級組合起來,實現優勢互補,彌補相互的不足,從而達到在性能、數據安全性等指標上更高的 RAID 系統。目前在業界和學術研究中提到的 RAID 組合等級主要有 RAID00 、 RAID01 、 RAID10 、 RAID100 、 RAID30 、 RAID50 、 RAID53 、 RAID60 ,但實際得到較為廣泛應用的只有 RAID01 和 RAID10 兩個等級。當然,組合等級的實現成本一般都非常昂貴,只是在 少數特定場合應用。

RAID10 和 RAID01:

一些文獻把這兩種 RAID 等級看作是等同的,本文認為是不同的。
RAID01 是先做條帶化再作鏡像,本質是對物理磁盤實現鏡像;

 

 而 RAID10 是先做鏡像再作條帶化,是對虛擬磁盤實現鏡像。

 

 相同的配置下,通常 RAID01 比 RAID10 具有更好的容錯能力。RAID01 兼備了 RAID0 和 RAID1 的優點,它先用兩塊磁盤建立鏡像,然后再在鏡像內部做條帶化。

RAID01的數據將同時寫入到兩個磁盤陣列中,如果其中一個陣列損壞,仍可繼續工作,保證數據安全性的同時又提高了性能。

RAID01 和 RAID10 內部都含有 RAID1 模式,因此整體磁盤利用率均僅為 50% 。


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