RAID基础知识

Posted 2020-10-04

1.RAID

    RAID:Redundant Arrays of Inexpensive（Independent）Disks，即独立磁盘冗余阵列，简称磁盘阵列。简单地说就是把多个独立的硬盘组合起来，从而提供比单个磁盘更高的存储性能和数据冗余的技术。RAID的初衷是为大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全，RAID的两个关键目标是提高I/O性能和数据可靠性（耐用性）。

2.RAID实现的方式

?外接式磁盘阵列 ：通过扩展卡提供适配能力

?内接式RAID ：主板集成RAID 控制器，安装OS 前在Bios 里配置

?软件RAID ：通过OS实现

3.标准RAID级别

?RAID 0 : 将两个以上的磁盘并联起来，成为一个大容量的磁盘。读写时都可以并行处理,速度快。但没有冗余功能，也不具备容错能力，如果一个磁盘损坏，所有数据都会丢失。

?RAID 1 ：将两组以上的N个磁盘相互作镜像，有很好的读取速度，写入速度有微小的降低。只要一个磁盘正常即可维持运作，可靠性最高。但无论用多少磁盘做RAID 1，仅算一个磁盘的容量，磁盘利用率较低。

?RAID2、3、4较少实际应用，因为RAID5已经涵盖了所需的功能，这里不再列出

?RAID 5 ：是一种储存性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5至少需要三块硬盘，RAID 5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到各个磁盘上，并且有单独的校验盘。任意一块磁盘失效时不会影响数据完整性。RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。RAID 5数据读取速度较快，写入数据的速度略慢。RAID 5的磁盘空间利用率比RAID 1高，存储成本相对较便宜。

?RAID 6 ：RAID 6相对RAID 5增加了第二个独立的奇偶校验信息块，至少需要四块硬盘。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，任意两块磁盘同时失效时不会影响数据完整性。

4.混合RAID级别

?RAID 10/01 ：RAID 10将所有硬盘分为两组，视为是RAID 0的最低组合，然后将这两组各自视为RAID 1运作。RAID 01和RAID 10的程序相反，将所有硬盘分为两组，变成RAID 1的最低组合，而将两组硬盘各自视为RAID 0运作。当RAID 10有一个硬盘受损，其余硬盘会继续运作。RAID 01只要有一个硬盘受损，同组RAID 0的所有硬盘都会停止运作，只剩下其他组的硬盘运作，可靠性较低。所以RAID 10远比RAID 01常用。

?RAID 50 ：RAID 5与RAID 0的组合，先作RAID 5，再作RAID 0，也就是对多组RAID 5彼此构成Stripe访问。RAID 50是以RAID 5为基础，而RAID 5至少需要需要3块硬盘，所以组成RAID 50至少需要6块硬盘。RAID 50性能比起单纯的RAID 5高，容量利用率比RAID5要低。

 

?JBOD ：Just a Bunch Of Disks，将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用，即操作系统看到的是一个大硬盘，JBOD没有错误备援机制，它的传输速率与I/O表现均与单颗硬盘无异。

5.RAID主要优势

?大容量 ：扩大了磁盘的容量，由多个磁盘组成的RAID系统具有海量的存储空间。一般来说，RAID可用容量要小于所有成员磁盘的总容量。不同级别的RAID有一定的冗余开销，通常，RAID容量利用率在 50% ~ 90% 之间。

?高性能 ：RAID 的高性能受益于数据条带化技术。单个磁盘的I/O性能受到接口、带宽等计算机技术的限制，性能往往很有限。通过数据条带化，RAID将数据I/O分散到各个成员磁盘上，从而获得比单个磁盘成倍增长的聚合I/O性能。

?可靠性 ：RAID 采用镜像和数据校验等数据冗余技术，大幅提升数据可用性和可靠性，保证了若干磁盘出错时，不 会导致数据的丢失，不影响系统的连续运行。

?可管理性 ：由于RAID内部完成了大量的存储管理工作，管理员只需要管理单个虚拟驱动器，可以节省大量的管理工作。RAID可以动态增减磁盘驱动器，可自动进行数据校验和数据重建，这些都可以大大简化管理工作。