5华为HCIE-Storage--RAID类型

Posted 2020-10-29

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以下部分内容来自华为存储官方教材

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①　RAID 0

RAID0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。

RAID0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。

②　 RAID 1

RAID1它是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RAID1可以提高读取性能。

RAID1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。

③　 RAID 2

将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均纠错码（海明码）”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。

④　 RAID 3

它同RAID2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID3使用简单的奇偶校验 ，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；

如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

XOR校验的算法：相同为假，相反为真

0⊕0=0；0⊕1=1；1⊕0=1；1⊕1=0；

⑤　 RAID 4

RAID4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条带单位为块或记录。

RAID4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID4在商业环境中也很少使用。

⑥　 RAID 5

RAID5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。

在RAID5上，读/写指针可同时对阵列设备进行操作，提供了更高的数据流量。

RAID5更适合于小数据块和随机读写的数据。

RAID3与RAID5相比，最主要的区别在于RAID3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘；

而对于RAID5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，并可进行并行操作。

RAID5适合顺序大IO，RAID5不适合OLTP数据库。

a.  RAID5小写 

在RAID5 小写中有“写损失”，即每一次写操作将产生两个实际的读操作和两个实际的写操作，其中读旧的数据及读奇偶信息，写新的数据及写新的奇偶信息。RAID5的小写损失是4。

读改写（小写）：要写入的分条单源数目不足磁盘数目的一半。

新的校验数据=老数据 XOR 新数据 XOR 老校验数据

 

b.  RAID5 大写

在RAID5 大写中有“写损失”，即每一次写操作将产生一个实际的读操作和两个实际的写操作，其中读旧的数据，写新的数据及写新的奇偶信息。RAID5的大写损失是3。

重构写（大写）：要写入的分条单元数目超过磁盘数目的一半。

新的校验数据=新数据 XOR 不需要修改的分条数据。

⑦　 RAID 6

与RAID5相比，RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。

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，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID6很少得到实际应用。

⑧　 RAID 5E

RAID5E(RAID5Enhencement): RAID5E是在RAID5级别基础上的改进，与RAID5类似，数据的校验信息均匀分布在各硬盘上，但是，在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间，这部分空间没有进行条带化，最多允许两块物理硬盘出现故障。

看起来，RAID5E和RAID5加一块热备盘好象差不多，其实由于RAID5E是把数据分布在所有的硬盘上，性能会比RAID5 加一块热备盘要好。

当一块硬盘出现故障时，有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间，逻辑盘保持RAID5级别。

 

⑨　 RAID 5EE

与RAID5E相比，RAID5EE的数据分布更有效率，每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘，它们是阵列的一部分，当阵列中一个物理硬盘出现故障时，数据重建的速度会更快。

 

⑩　 RAID 50

RAID50是RAID5与RAID0的结合。

此配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。

每个RAID5子磁盘组要求三个硬盘。

RAID50具备更高的容错能力，因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障，而不会造成数据丢失。

而且因为奇偶位分部于RAID5子磁盘组上，故重建速度有很大提高。

优势：更高的容错能力，具备更快数据读取速率的潜力。

需要注意的是：磁盘故障会影响吞吐量。

故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。

11　 RAID 1+0

可以两边RAID1中各坏一块硬盘，但不能同时坏掉单边的两个硬盘。
 

RAID1+0实际是没有“写损失”的，因为不需要进行校验数据；如果非要说有“写损失”，那么可以理解为2；

12　 RAID 0+1

RAID0＋1 不可以两边RAID0中各坏一块硬盘，但可以在单边同时坏掉单边的两块硬盘