RAID简述

Posted 2020-08-22 林纳克斯

RAID：Redundant Arrays of Independent Disks(独立冗余磁盘阵列)

　　①磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，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，分别存放在各个硬盘上。

　　②磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

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RAID特性：

　　①提高磁盘I/O能力(磁盘并行读写)

　　②提高磁盘耐用性(磁盘有冗余能力)

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RAID实现方式：

　　①外接式

　　　　外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上，具可热交换（Hot Swap）的特性，不过这类产品的价格都很贵。

　　②内接式

　　　　内接式磁盘阵列卡，因为价格便宜，但需要较高的安装技术，适合技术人员使用操作。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作。

　　③软件RAID(生产环境一般不用)

　　　　利用软件仿真的方式，是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列。软件阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达30%左右。因此会拖累机器的速度，不适合大数据流量的服务器。

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RAID级别：

　　RAID0(条带卷)：

　　　　RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。在使用中电脑数据依次写入到各块硬盘中，它的最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。如使用了三块80GB的硬盘组建成RAID 0模式，那么磁盘容量就会是240GB。其速度方面，各单独一块硬盘的速度完全相同。最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障，整个系统将会受到破坏，可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。不能存关键性数据。

　                       可用空间：N*min                     最少磁盘数：2/2+

　　RAID1(镜像卷)：

　　　　原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，也就是说数据在写入一块磁盘的同时，会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件，在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上，只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而使用剩余的镜像盘读写数据，具备很好的磁盘冗余能力。

　　　　RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像，所以磁盘控制器的负载也相当大，尤其是在需要频繁写入数据的环境中。

                         可用空间：1*min                      最少磁盘数：2/2+

　　RAID2和RAID3不常用

　　RAID4：

　　　　三块硬盘存，前两个存数据，最后一块存校验码(亦或运算)

　　　　缺陷：校验盘访问压力大；也不是很常用

　　RAID5：

　　　　RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上，所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。

   

可用空间：(N-1)*min       最少磁盘数：3/3+

　　RAID6：

　　　　校验盘有两块，存两份；它是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。

　　　　当然了，由于引入了第二种奇偶校验值，所以需要N+2个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂，写入速度也不好，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载。

　　　　可用空间：(N-2)*min       最少磁盘数：4/4+

　　RAID10和RAID01:

　　　　RAID10(先做1，后做0)，比较稳妥的一种方式，主要用于数据容量不大，但要求速度和差错控制的数据库中。

　　　　可用空间:N*min/2          最少磁盘数：4/4+

　　JBOD：将多块磁盘的空间合并为一个大的连续空间使用；

　　　　　　可用空间：sum(S1,S2...)

　　　

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