RAID各级别特性

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了RAID各级别特性相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  RAID:Redundant Arrays of Inexpensive Disks,独立磁盘冗余阵列。基本思想就是把多个磁盘组合起来,成为一个磁盘阵列组,组合成一个逻辑扇区,使操作系统把它当作一个磁盘。从而以提高IO能力和磁盘耐用性、实现磁盘冗余、易于灵活进行容量扩展、增加数据集成度、增加容错能力、增加容量等优点。根据磁盘组织在一起工作方式的不同,可分为不同的级别。现在常用的级别有RAID-0、RAID-1、RAID-5、RAID-10、RAID-50。下面将对各级别工作方式及特性分别介绍。


RAID-0:

  RAID-0又可称为条带卷,它是将两个或两个以上的磁盘并联起来,成为一个大容量的磁盘。以条带形式将数据均匀地存储在各个磁盘中,数据存放都是并行处理,所有大提升了读写性能。在各级别中读写速度是最快的。但是无冗余功能也无容错能力,一旦有一块磁盘损坏,所有数据都会丢失。所有磁盘空间都可被利用,磁盘利用率高。主要特性总结如下:

    1、读写性能大大提升,各级别中读写速度最快;

    2、无冗余功能和容错能力;

    3、磁盘自用率高,可用空间:N*MIN(N为磁盘块数、MIN为容量最小磁盘的容量);

    4、最少磁盘个数为2块,可以按需添加N块磁盘;     

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                    RAID-0工作原理图


RAID-1:

  RAID-1又可称为镜像卷,两组以上的N块磁盘互做镜像,以镜像为冗余方式,在主磁盘上存放的数据同时在镜像盘上写一样的数据。读性能有所提升,但写入性能为所降低,因为同时要写两份。冗余能力增强,互为镜像的磁盘只要有一块工作正常,就不会影响整体数据。RAID-1安全性在各个级别中是最好的。但这种安全性是以磁盘空间换取的,平时工作只有一半的磁盘空间被利用,是各个级别中磁盘利用率最低的一个。主要特性总结如下:

    1、读性能有所提升,但写入性能下降;

    2、100%的冗余性,各级别中安全性能最好;

    3、磁盘利用率最低,只有50%,可用空间:MIN(S1、S2、S3、...)(MIN为最小容量最小磁盘容  量,S1、S2、S3、...为两为一组互做镜像的组数);

    4、最少磁盘个数为2块,添加磁盘时需以2的倍数添加;

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                    RAID-1工作原理图


RAID-5:

  RAID-5最少需要三块磁盘并联为一个磁盘,采用奇偶校验技术,对原数据进行校验,并采用独立存取的阵列方式,将数据和校验信息均匀地分散到磁盘的各个磁盘上。读性能大提升,因为多了校验信息,写入性能略慢。因有奇偶校验,所以当一块磁盘损坏时,可利用其它数据和校验信息对损坏数据进行恢复,有一定的冗余能力。因只有三分之一的校验信息,磁盘的利用率较RAID-1有所提升。RAID5可以说是RAID-0和RAID-1的折中方案。主要特性总结如下:

    1、读性能有很大提升,写速度略慢;

    2、有一定的冗余能力,三块磁盘坏一块磁盘数据可恢复;

    3、可用空间:(N-1)MIN(N为磁盘块数、MIN为容量最小磁盘的容量);

    4、最少磁盘个数为3块,可以按需添加N块磁盘;

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                    RAID-5工作原理图


RAID-10:

  RAID-10即RAID-1和RAID-0的组合,先做镜像再做条带。即先利用RAID-1机制对磁盘两两做镜像,再利用RAID-0机制,以条带形式将数据存储在各个镜像组中。这样的组合使得阵列组读写性能大大提升,有较安全的容错能力,每组镜像中,坏一块磁盘不会影响数据的安全性。但是还是跟RAID-1一样,只有50%的磁盘利用率。主要特性总结如下:

    1、读写性能都大大提升;

    2、具有高冗余性能,每组镜像中,坏一块磁盘不会影响数据的安全性;

    3、磁盘利用率低,只有50%,可用空间:N*MIN/2(N为磁盘块数、MIN为容量最小磁盘的容量);

    4、最少磁盘个数为4块,添加磁盘时需以2的倍数添加;

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                    RAID-10工作原理图


RAID-50:

  RAID-50即RAID-5和RAID-0的组合,先做RAID-5,再做RAID-0。即对多组RAID-5磁盘阵列,以条带形式将数据存储于各组RAID-5中。这样组合使得磁盘阵列的读写性能更为提升。有一定冗余能力,每组RAID-5组合中,一块磁盘损坏不会影响整体数据,但是每组有两块或两块以上磁盘损坏,整体阵列数据将无法恢复。磁盘容量利用率较之前有所下降。主要特性总结如下:

    1、读写性能都大大提升;

    2、有一定冗余能力,一块磁盘损坏不会影响整体数据,但是每组有两块或两块以上磁盘损坏,整体阵列数据将无法恢复;

    3、磁盘利用率下降;

    4、最少磁盘个数为6块,添加磁盘时每组RAID-5中可任意添加N块磁盘,或任意添加N组RAID-5组合;

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                    RAID-50工作原理图

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