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什么是Raid?Raid特性及实现

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RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。

RAID磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)

简单地解释,就是将N台硬盘通过RAID Controller(分Hardware,Software)结合成虚拟单台大容量的硬盘使用,其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性 Fault Tolerant,所以RAID是当成平时主要访问数据的存储速度问题(Storage)不是备份问题(Backup Solution)。

在RAID有一基本概念称为EDAP(Extended Data Availability and Protection),其强调扩充性及容错机制,也是各家厂商如:Mylex,IBM,HP,Compaq,Adaptec,Infortrend等诉求的重点,包括在不须停机情况下可处理以下动作:

  • raid0的特性:

采用剥离,数据将在几个磁盘上进行分割。数据被分成很多数据块,每一数据块会被写入不同的磁盘。从而,每一磁盘的工作负荷都得到了降低,这有助于加速数据传输。RAID-0可让磁盘更好地响应,尤其是电子邮件、数据库和互联网应用。实施RAID-0最少需要两块硬盘。优势:通过把 I/O负载分布到多个硬盘上,可提高系统性能。实施简单。需要注意的是:RAID-0不具有数据保护功能,不适合于关键数据。

  • raid1的特性:

RAID-1通过磁盘镜像来实现,主要用来确保数据的可靠性。同样的数据将被复制存储到不同的磁盘上,如果某个磁盘出现故障,还可以在阵列内的某个磁盘上找到相应的数据,因此可以很容易地进行恢复。镜像不但可以创建冗余数据而带来高可用性,还可以保持关键应用的正常运行。优势:数据读取的性能有所提高,而数据写入性能与单个磁盘没有区别。100%数据冗余意味着某个出现磁盘故障时不需要对数据进行重建。需要注意的是:磁盘容量的低效率使用-在所有RAID类型中费用最高(100%)。

  • raid10的特性:

RAID-10是RAID-1和RAID-0的结合。此配置要求至少4块硬盘,在所有RAID等级中,性能、保护功能及容量都是最佳的。RAID-10包含成对的镜像磁盘,其数据在整个阵列上进行剥离。多数情况下,RAID-10能够承受多个磁盘出现故障的情况,因此更能保证系统的正常运行。其数据丢失的几率最小。优势:与RAID-1(镜像)有同样的冗余特性,是数据保护的理想选择。需要注意的是:可能价格很高,与镜像磁盘阵列有关。

  • raid5的特性:

RAID-5通过一种称为奇偶检验的技术保持数据的冗余。在多个磁盘上进行数据剥离时,奇偶位数据也会包括在内并分布于阵列内的所有磁盘上。奇偶数据用于保持数据的完整性并在磁盘出现故障时进行重建。如果阵列内的某个磁盘出现故障,丢失的数据可以根据其它磁盘上的奇偶位数据进行重建。RAID-5配置要求至少3块硬盘。优势:更有效地利用所有冗余RAID配置的磁盘容量。保持良好的读写性能。需要注意的是:磁盘故障会影响吞吐速率。故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。

  • raid50的特性

RAID-50是RAID-5与RAID-0的结合。此配置在RAID-5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RAID-5子磁盘组要求三个硬盘。RAID-50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RAID-5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。

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