RAID磁盘阵列简单介绍

Posted 2022-12-01 石头wang

RAID磁盘阵列简单介绍

背景

网上关于RAID的文章应该挺多，基本上可能看完没多久就记不得了，我这篇不做深入研究，像字典一样让你随时查询。

RAID的分类

RAID是什么，翻译为 “独立磁盘冗余阵列”。

• RAID0：数据被拆成块之后并行写入各硬盘，硬盘之间是被并联的

  • 最少硬盘数：至少2
  • 可使用容量：等于各盘相加
  • 读、写速度：比一块硬盘快，并联多少块硬盘就可以同时写入多少块硬盘，自然比一块硬盘快很多
  • 数据安全：无冗余，任何一块硬盘出事都会导致数据出问题

• RAID1：一块主硬盘，其他是镜像硬盘

  • 最少硬盘数：至少2
  • 可使用容量：等于一块硬盘，其他是镜像备份（每块硬盘等容）
  • 读速度：跟RAID0一样，因为读取的时候可以从镜像中并发读取数据分片
  • 写速度：就是单块硬盘的速度（有可能更低，因为我不太清楚备份是异步的还是必须同步等待所有镜像都写完备份）
  • 数据安全：非常安全

  性价比低，如果各硬盘容量不同则会以最小的为准

• RAID2、RAID3、RAID4

  设计之初是针对特定的场景，因为各种各样的缺陷很少被采用，很多阵列卡也不支持RAID2/3/4

  • RAID2：至少3块硬盘，文件会被分割包上校验并列写入各盘
  • RAID3：至少3块硬盘，校验文件单独集中存在一块盘中，数据校验盘挂掉则所有无法恢复，数据被分割并行写入其他盘
  • RAID4：至少3块硬盘，跟raid3一模一样，只是数据分隔的单位不同，这里用的是数据块，RAID3分割的单位是比特。

• RAID5

  • 最少硬盘数：至少3
  • 可使用容量：总容量减去1块硬盘的容量
  • 读速度：跟RAID0相近，比如3块盘的RAID5就跟2块盘的RAID0差不多，因为可以同时从3块盘读取用户数据，扣除一些校验可能就差不多了
  • 写速度：写速度不如RAID0
  • 数据安全：允许损坏一块硬盘的情况下恢复，大于1块盘则不能恢复

  跟RAID3相似，不同的是RAID3将校验数据放在一个盘里而RAID5将校验数据分散到每个盘。以3块盘的RAID5为例，每块盘有1/3的容量用于存放校验数据，另外2/3用于存放原始数据

• RAID6

  • 最少硬盘数：至少4
  • 可使用容量：总容量减去2块硬盘的容量（每块硬盘相同容量）
  • 读速度：不及RAID5
  • 写速度：不及RAID5
  • 数据安全：任意坏最多2块硬盘都能恢复，比RAID5高

  使用2块硬盘的容量存储校验数据，校验数据分散在各个盘，以4块硬盘为例，每块硬盘有3/4存放原始数据，1/4存放校验数据。校验算法有2种。任意坏至多2块硬盘都能恢复。

  读写速度不及RAID5的原因是保存了2份校验数据且校验算法有2种且耗时

• RAID7

  商用有专利的，不便宜。

• RAID10（混合RAID）

  是混合RAID，先RAID1再RAID0，最少4块盘，既保证数据安全和读写速度，缺点是可使用容量只有一半。

  

有RAID10当然逻辑上有RAID01，但实际上RAID01缺点太多所以实际不用。除了RAID10，还有RAID50和RAID60

• SHR

  群晖特有

  SHR主要针对不了解阵列的新人。SHR简单理解就是根据硬盘的容量和数量自动判断使用哪种RAID模式。

  • 当使用一块硬盘时，SHR就是没有任何数据保护的模式。

  • 当使用2块时，SHR使用类似RAID1，一块使用一块备份。

  • 当使用3块时，类似RAID5的模式（每个盘的1/3用于存校验数据，2/3用于存放原始数据）

  • 当使用4块时，类似RAID6，需要耗费2块硬盘的容量用于存储校验数据（校验数据分散在各个盘，相当于每个盘1/4校验数据3/4原始数据）

  SHR有分SHR1和SHR2，前者使用1块硬盘用于冗余，后者使用2块（个人感觉只有1、2块硬盘时似乎就没有所谓的SHR1和SHR2的区分之说，感觉就是3块硬盘用SHR1，4块的话SHR2

• 还有其他的RAID F1、RAID Z、UNRAID、JBOD

参考

https://www.bilibili.com/video/BV1vA411W7yU