存儲基礎篇之RAID


一、RAID的作用

RAID,即獨立冗余磁盤陣列。可以分為兩種方式:軟RAID和硬RAID。兩者的實現方式不同,軟RAID是通過利用軟件的方式實現RAID;硬RAID是通過主板上的RAID卡或是通過芯片集成的RAID功能來實現。

RAID的作用在於:保障硬盤的數據安全性和可靠性,提高硬盤的性能。

 

二、RAID的要求

嚴格來說,做RAID最好磁盤型號,容量,尺寸一樣,最好生產廠商也一樣。

 

三、RAID級別

常用的RAID主要有:RAID0,RAID1,RAID10,RAID5,RAID6

 

四、對比

級別

實現方式

硬盤性能

安全性

硬盤利用率

至少幾塊硬盤

允許最大的壞掉磁盤數

應用場合

RAID0

數據條帶化(兩塊硬盤只是單純拼合在一起,沒有任何數據冗余機制,數據寫入時按照順序寫入硬盤)

 

100%

2

0

迅速讀寫,安全性要求低的場合

級別

實現方式

硬盤性能

安全性

硬盤利用率

至少需要的硬盤

允許壞掉的最大磁盤數

應用場合

RAID1

數據鏡像(內存在向一塊磁盤寫入數據時,也在向另一塊硬盤寫入同樣的數據)

安全性高

50%

2

n/2,同一組的不能同時壞掉

服務器,數據庫領域;隨機寫入,安全性要求高

RAID5

分布式奇偶校驗(一種校驗方式,通過數據與數據‘異或’計算,生成奇偶校驗碼,奇偶校驗碼和數據一起均勻分布在各個硬盤上。)

讀性能高,寫性能低

安全性較高

(n-1)/n

3

1

隨機數據讀取,安全性要求較高,數據庫,金融

RAID6

帶有兩個分布校驗方案(雙異或,即在“異或”的基礎上,乘以一定的系數,生成第二種奇偶校驗碼,兩種奇偶校驗碼與數據均勻分布在各個硬盤上。)

與RAID5相比,寫性能更差。

安全性高

(n-2)/n

4

2

隨機數據讀取,安全性要求較高,如數據庫,金融

級別

實現方式

硬盤性能

安全性

硬盤利用率

至少需要的硬盤

允許壞掉的最大磁盤數

應用場合

RAID10

RAID1+RAID0(先向兩個硬盤中寫入一樣的數據,然后再將兩個硬盤做RAID0)

性能一般

安全性高

50%

4

n/2,同一組的不能同時壞掉

數據量大,安全要求性高,如銀行,金融

        RAID5,RAID6雖然數據安全性高,但如果在同一組RAID中,有一塊磁盤損壞,那么數據讀取將變的很慢。

五、RAID重構

RAID重構是指在同一RAID中,如RAID,當一塊硬盤損壞時,將這塊硬盤卸掉,換上新的硬盤,並將原來壞的硬盤上的數據在新的硬盤上通過一定的算法重建數據的過程。

RAID重構時新硬盤的要求:

最好尺寸,容量與原來壞掉的硬盤保持一致,如果沒有,新增硬盤的容量要大於壞掉的硬盤的容量。一般來說,RAID重構所需時間較長。

 

六、RAID熱備

熱備:當同一組RAID中有一塊硬盤發生故障時,熱備盤可以快速頂上有故障的硬盤工作並將故障硬盤上的數據在熱備盤上重構。

RAID熱備:全局熱備與局部熱備。

全局熱備:針對整個磁盤陣列,對磁盤陣列中的所有RAID都有用。

局部熱備:只針對某個RAID組起作用。


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