RAID小结

RAID这东西其实挺复杂的&＃xff0c; 分类比较多&＃xff0c;下面小结一下&＃xff1a;



1 RAID 0 无差错控制的带区组

RAID 0其实就是把数据对半分&＃xff0c;把东西保存到不同的盘上&＃xff0c;比如&＃xff0c;把100M的数据分成两个50M&＃xff0c;每个盘各写50M&＃xff0c;这样总耗时&＃xff1a;5秒&＃xff0c;是不是快了&＃xff0c;当然实际肯定高于5秒&＃xff0c;至少比写到一块盘快。同样读数据也是这样&＃xff0c;从两块盘并行读&＃xff0c;是不是也必一块盘要快呢&＃xff1f;这就是raid0&＃xff0c;任何大于2块数量的磁盘就可以作raid0&＃xff0c;如果磁盘容量不一样&＃xff0c;比如一块40G&＃xff0c;一块80G&＃xff0c;不会浪费任何空间&＃xff08;仅限raid0模式&＃xff09;&＃xff0c;这样两块盘作raid0&＃xff0c;总容量最后就是40G&＃xff0b;80G&＃xff1d;120G。一般情况&＃xff0c;raid0容量&＃xff1d;各个盘容量之和。raid0是所有模式中速度最快的。也是安全性最低的&＃xff0c;因为数据都分割了存放&＃xff0c;任意一块盘损坏&＃xff0c;数据全部丢失。无任何安全性可言。



优点&＃xff1a;极高的读写效率

速度快&＃xff0c;由于不存在校验&＃xff0c;所以不占用CPU资源

部署简单

缺点&＃xff1a; 无冗余&＃xff0c;通常和其他RAID级别混合使用

不适合用于关键数据环境



最小硬盘数&＃xff1a;2



2 RAID 1 镜象

数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘

为了实现数据冗余&＃xff0c;防止一块盘损坏&＃xff0c;数据就全丢失的情况发生&＃xff0c;将一份数据同时写到两块盘上&＃xff0c;任何一块盘损坏&＃xff0c;另一块块盘在线接管。所以raid1也叫镜像raid。是所有模式中速度最慢的&＃xff0c;因为数据要同时写两块盘。但是安全性是最高的。无任何速度可言。任意偶数块盘就可以作raid1。如果磁盘容量不一样&＃xff0c;最终按照容量最小的盘算。raid1总容量&＃xff1d;最小容量X磁盘数量÷2。



优点&＃xff1a;提供了很高的数据安全性和可用性

100&＃xff05;的数据冗余

设计、使用简单

不作校验计算&＃xff0c;CPU占用资源少



缺点&＃xff1a;空间利用率只有1/2

相对于单个硬盘&＃xff0c;无法提高写性能



3 RAID10 &＃xff08;RAID0&＃43;RAID 1&＃xff09;&＃xff1a;两块盘先作raid0&＃xff0c;然后再找两块盘&＃xff0c;将原来做好的raid0中数据复制一份到自己&＃xff0c;与原来的raid0做成raid1&＃xff1b;或者两块盘先作raid1&＃xff0c;然后再找两块盘&＃xff0c;分担数据流量&＃xff0c;与原来的raid1做成raid0&＃xff0c;这样就组成了raid10。这种模式是所有模式中性能和安全性都最好的一种&＃xff0c;但是成本是最高的。



4 RAID 3

最少需要3块盘组成&＃xff0c;原理是这样的&＃xff1a;和raid0一样&＃xff0c;数据分割&＃xff0c;并行写入各个磁盘&＃xff0c;除了其中一块磁盘&＃xff0c;这块盘叫做奇偶校验盘&＃xff08;一般用P表示&＃xff09;&＃xff0c;单独存放奇偶校验信息&＃xff0c;所谓奇偶校验&＃xff0c;就是&＃xff1a;因为数据被分割了存放&＃xff0c;所以可以根据这些分割的数据来做一个恢复措施&＃xff0c;利用我这边的数据和你那边的数据算出一些信息&＃xff0c;如果任意一边数据丢失&＃xff0c;通过另一边的现存数据和事先算好的信息&＃xff0c;就可以再生成丢失的数据。这样&＃xff0c;如果任何一块盘损坏&＃xff0c;都可以根据另外的磁盘重新生成坏盘上的数据&＃xff0c;不管损坏的是数据盘&＃xff0c;还是校验信息盘。由于校验信息占用空间不大&＃xff0c;所以只需一块盘就够了&＃xff0c;信息都放在这块盘上&＃xff0c;这样既实现了raid0的速度&＃xff08;比raid0稍慢&＃xff09;&＃xff0c;又实现了raid1的安全&＃xff08;raid1是纯数据的镜像&＃xff0c;raid3是利用奇偶校验信息&＃xff0c;占用空间小&＃xff09;&＃xff0c;成本又相对低廉&＃xff0c;何乐而不为&＃xff1f;但是如果同时&＃xff08;同一时刻&＃xff09;坏掉两块盘&＃xff0c;数据就完了。raid3总容量&＃xff1d;容量总和&＃xff0d;P盘容量。

优点&＃xff1a;数据分布式存储在连续的硬盘上&＃xff0c;具有较高的读速率&＃xff0c;适合大文件连续读操作的应用如果有一个硬盘损坏&＃xff0c;数据的有效性没有影响

缺点&＃xff1a;校验盘是整个硬盘阵列系统的瓶颈 有数据盘故障时&＃xff0c;每次读操作时都需要进行校验计算&＃xff0c;读性能大幅度下降



5 RAID2&＃xff1a;带海明码校验

RAID 2 采用早期的海明码校验组成硬盘阵列&＃xff0c;RAID中第1个、第2个、第4个……第2的n次幂个硬盘都是校验盘。RAID2的硬盘利用率很低&＃xff0c;目前基本不再使用



6 RAID 4是带有共享校验硬盘的独立数据盘&＃xff08; Independent data disks with shared parity disk&＃xff09;&＃xff0c;与RAID 3类似&＃xff0c;不同在于对数据访问是每次一个盘&＃xff0c;而RAID 3是每次一个条带&＃xff0c;RAID4的读写性能较差&＃xff0c;目前较少使用



7 RAID 5

RAID 5与RAID 3机制类似&＃xff0c;但校验数据均匀分布在各数据硬盘上&＃xff0c;RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息&＃xff0c;数据块和对应的校验信息保存在不同硬盘上。RAID 5是最常用的RAID方式之一

RAID5的读出效率很高&＃xff0c;写入效率一般&＃xff0c;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&＃xff0c;所以提高了可靠性&＃xff0c;允许单个磁盘出错。RAID 5也是以数据的校验位来保证数据的安全&＃xff0c;但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位&＃xff0c;而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样&＃xff0c;任何一个硬盘损坏&＃xff0c;都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。 但是它对数据传输的并行性解决不好&＃xff0c;而且控制器的设计也相当困难。RAID 3 与RAID 5相比&＃xff0c;重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输&＃xff0c;需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说&＃xff0c;大部分数据传输只对一块磁盘操作&＃xff0c;可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”&＃xff0c;即每一次写操作&＃xff0c;将产生四个实际的读/写操作&＃xff0c;其中两次读旧的数据及奇偶信息&＃xff0c;两次写新的数据及奇偶信息。 RAID-5的话&＃xff0c;优点是提供了冗余性&＃xff08;支持一块盘掉线后仍然正常运行&＃xff09;&＃xff0c;磁盘空间利用率较高&＃xff08;N-1/N&＃xff09;&＃xff0c;读写速度较快&＃xff08;N-1倍&＃xff09;。RAID5最大的好处是在一块盘掉线的情况下&＃xff0c;RAID照常工作&＃xff0c;相对于RAID0必须每一块盘都正常才可以正常工作的状况容错性能好多了。因此RAID5是RAID级别中最常见的一个类型。RAID5校验位即P位是通过其它条带数据做异或(xor)求得的。计算公式为P&＃61;D0xorD1xorD2…xorDn&＃xff0c;其中p代表校验块&＃xff0c;Dn代表相应的数据块&＃xff0c;xor是数学运算符号异或。



8 RAID 6

RAID 6 是带有两个独立分布式奇偶校验方案的独立数据硬盘&＃xff08;Independent data disks with two independent distributed parity schemes&＃xff09;。广义上讲&＃xff0c;能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别统称为RAID 6&＃xff0c;狭义上讲&＃xff0c;特指Intel的RAID P&＃43;Q技术。硬盘空间利用率为(N-2)/N&＃xff0c;N为RAID6阵列硬盘总数