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一、RAID 是什么#xff1f; RAID #xff08; Redundant Array of Independent Disks #xff09;即独立磁盘冗余阵列#xff0c;简称为「磁盘阵列」#xff0c;其实就是用多个独立的磁盘组成在一起…
文章目录简介RAID类型RAID0RAID1RAID5RAID6RAID10RAID01RAID对比图简介
一、RAID 是什么 RAID Redundant Array of Independent Disks 即独立磁盘冗余阵列简称为「磁盘阵列」其实就是用多个独立的磁盘组成在一起形成一个大的磁盘系统从而实现比单块磁盘更好的存储性能和更高的可靠性。
二、RAID 的作用 磁盘阵列作用一提供容错功能 普通的磁盘驱动器是无法提供容错功能的而磁盘阵列可以通过数据校验提供容错功能服务器会将数据写入多个磁盘如果某个磁盘发生故障时,此时仍能保证信息的可用性重要数据不会丢失也不会耽误服务器的正常运转。
磁盘阵列作用二提高传输速率 磁盘阵列将多个磁盘组成一个阵列当作一个单一的磁盘使用把数据已分段的形式存储到不同的硬盘之中发生数据存取变动时阵列中的相关磁盘一起工作,这就可以大幅的降低数据存储的时间同时还能拥有更佳的空间和使用率。
三、常见RAID方案有哪些 RAID0 RAID1 RAID5 RAID6 RAID10 RAID01 RAID类型
RAID0
RAID 0又称为Stripe或Striping它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取这样系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽显著提高磁盘整体存取性能。 RAID0优缺点
读写性能是所有RAID级别中最高的。
RAID 0的缺点是不提供数据冗余因此一旦用户数据损坏损坏的数据将无法得到恢复。RAID0运行时只要其中任一块硬盘出 现问题就会导致整个数据的故障。一般不建议企业用户单独使用。 RAID1
RAID 1通过磁盘数据镜像实现数据冗余在成对的独立磁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因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时系统可以自动切换到镜像磁盘上读写而不需要重组失效的数据。 RAID1优缺点 RAID 1通过硬盘数据镜像实现数据的冗余保护数据安全在两块盘上产生互为备份的数据当原始数据繁忙时可直接从镜 像备份中读取数据因此RAID1可以提供读取性能。
RAID 1是硬盘中单位成本最高的但提供了很高的数据安全性和可用性当一个硬盘失效时系统可以自动切换到镜像硬盘上读/写并且不需要重组失效的数据。 RAID5
RAID 5是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5具有和RAID0相近似的数据读取速度只是多了一个奇偶校验信息写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息RAID5的磁盘空间利用率要比RAID 1高存储成本相对较低是目前运用较多的一种解决方案。 RAID5工作原理
RAID5把数据和相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应的数据分别存储于不同的磁盘上其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏后不会影响数据的完整性从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据来保持RAID5的高可靠性。
做raid 5阵列所有磁盘容量必须一样大当容量不同时会以最小的容量为准。最好硬盘转速一样否则会影响性能而且可用空间磁盘数n-1Raid 5 没有独立的奇偶校验盘所有校验信息分散放在所有磁盘上 只占用一个磁盘的容量。 RAID6
RAID6是在RAID5的基础上为了加强数据保护而设计的。可允许损坏2块硬盘。最少需要四颗或以上的硬盘才能使用的RAID 6模式可以说是RAID 5模 式的加强版。RAID 6模式除了最少硬盘使用数与RAID 5模式不同外在资料储存上它会针对每一个要储存的档案来产生「两份」相对应的奇偶校 验信息因此它可以在两颗硬盘同时故障时在替换的两颗新硬盘里分别还原出原有的资料来提供比RAID 5模式更高的资料储存安全性。 RAID6优缺点 RAID6除了每块磁盘上都有同级数据XOR校验区以外还有针对每个数据块的XOR校验区这样的话相当于每个数据块有两个校验保护措施因此数据的冗余性更高了。
但是RAID6的这种设计也带来了很高的复杂度虽然数据冗余性好读取的效率也比较高但是写数据的性能就很差。因此RAID6在实际环境中应用的比较少。 RAID10
RAID10也被称为镜象阵列条带。象RAID0一样数据跨磁盘抽取象RAID1一样每个磁盘都有一个镜象磁盘, 所以RAID 10的另一种会说法是 RAID 01。RAID10提供100%的数据冗余支持更大的卷尺寸但价格也相对较高。对大多数只要求具有冗余度而不必考虑价格的应用来说RAID10提供最好的性能。使用RAID10可以获得更好的可靠性因为即使两个物理驱动器发生故障每个阵列中一个数据仍然可以得到保护。RAID10需要4 2*N 个磁盘驱动器N 0) 而且只能使用其中一半(或更小, 如果磁盘大小不一)的磁盘用量, 例如 4 个 250G 的硬盘使用RAID10 阵列 实际容量是 500G。 RAID10实现原理
Raid10其实结构非常简单首先创建2个独立的Raid1然后将这两个独立的Raid1组成一个Raid0当往这个逻辑Raid中写数据时数据被有序的写入两个Raid1中。磁盘1和磁盘2组成一个Raid1磁盘3和磁盘4又组成另外一个Raid1;这两个Raid1组成了一个新的Raid0。如写在硬盘1上的数据1、3、5、7写在硬盘2中则为数据1、3、5、7硬盘中的数据为0、2、4、6硬盘4中的数据则为0、2、4、6因此数据在这四个硬盘上组合成Raid10且具有raid0和raid1两者的特性。
虽然Raid10方案造成了50%的磁盘浪费但是它提供了200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性并且当同时损坏的磁盘不在同一Raid1中就能保证数据安全性。假如磁盘中的某一块盘坏了整个逻辑磁盘仍能正常工作的。
当我们需要恢复RAID10中损坏的磁盘时只需要更换新的硬盘按照RAID10的工作原理来进行数据恢复恢复数据过程中系统仍能正常工作。原先的数据会同步恢复到更换的硬盘中。 RAID01
RAID10是先做镜象然后再做条带。 RAID01是先做条带然后再做镜象。
RAID 01是指一个有些复杂的RAID阵列其中阵列设置为RAID 1但元素是RAID 0。这种设置为您提供了RAID 0更快的速度和RAID 1更安全的优势。从技术上讲设置RAID 01比设置RAID 3、5 和 6 更容易。 RAID01优缺点 作为嵌套RAID级别RAID 01提供数据共享和复制它支持跨阵列镜像数据。为了进一步解释这个RAID阵列重要的是要注意RAID 01将多个磁盘条带化成组并且仍然将它们镜像在一起。
但是这里的问题是当阵列中的一个驱动器停止工作时一切都停止了您将无法访问您的文件。 RAID对比图
