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RAID技术

发布时间:2016/05/16 下载中心 浏览次数:131

RAID磁盘阵列

          RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,中文简称为独立冗余磁盘阵列。简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是, 磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从 而保障了用户数据的安全性。

常用RAID

RAID 0

         RAID0称为条带化(Striping)存储,将数据分段存储于 各个磁盘中,读写均可以并行处理。因此其读写速率为单个磁盘的N倍(N为组成RAID0的磁盘个数),但是却没有数 据冗余,单个磁盘的损坏会导致数据的不可修复。 1

RAID 1

          镜像存储(mirroring),没有数据校验。数据被同等地写入两个或多个磁盘中,可想而知,写入速度会比较 慢,但读取速度会比较快。读取速度可以接近所有磁盘吞吐量的总和,写入速度受限于最慢 的磁盘。 RAID1也是磁盘利用率最低的一个。如果用两个不同大小的磁盘建立RAID1,可以用空间较小 的那一个,较大的磁盘多出来的部分可以作他用,不会浪费。 2

RAID 5

        奇偶校验(XOR),数据以块分段条带化存储。校验信息交叉地存储在所有的数据盘上。 3         RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和 相对应的数据分别存储于不同的磁盘上,其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据,也就是 说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。因此当RAID5的一个磁盘发生损坏 后,不会影响数据的完整性,从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后,RAID还会自动 利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据,来保持RAID5的高可靠性。

RAID 6

       类似RAID5,但是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RAID 6需要分配给 奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。 每个硬盘上除了都有同级数据XOR校验区外,还有一个针对每个数据 块的XOR校验区。当然,当前盘数据块的校验数据不可能存在当前盘而是交错存储的。从数 学角度来说,RAID 5使用一个方程式解出一个未知变量,而RAID 6则能通过两个独立的线性 方程构成方程组,从而恢复两个未知数据。 4

混合RAID

RAID 0+1

       顾名思义,是RAID0和RAID1的结合。先做条带(0),再做镜像(1)。 5

RAID 1+0

      同上,但是先做镜像(1),再做条带(0) 6           RAID01和RAID10非常相似,二者在读写性能上没有什么差别。但是在安全性上RAID10要好于 RAID01。如图中所示,假设DISK0损坏,在RAID10中,在剩下的3块盘中,只有当DISK1故障, 整个RAID才会失效。但在RAID01中,DISK0损坏后,左边的条带将无法读取,在剩下的3快盘 中,只要DISK2或DISK3两个盘中任何一个损坏,都会导致RAID失效。