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磁盘阵列RAID原理、种类及优缺点对比

发布时间:2019-01-02 16:10:31 点击量:94

 RAID通过为数据提供校验的方式提高了可用性,在如今各类存储系统中,RAID已经成为不可或缺的重要组成部分,为保护数据发挥重要作用。 RAID是由美国加州大学伯克利分校的D.A. Patterson教授在1988年提出的。RAID是Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写,直译为“廉价冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”。后来RAID中的字母I被改作了Independent,RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”,但这只是名称的变化,实质性的内容并没有改变。简单地讲,RAID技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。


磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID)
    1. 存储的数据一定分片;
    2. 分基于软件的软RAID(如mdadm)和基于硬件的硬RAID(如RAID卡);
    3. RAID卡如同网卡一样有集成板载的也有独立的(PCI-e),一般独立RAID卡性能相对较好,淘宝一搜便可看到他们的原形;
    4. 现在基本上服务器都原生硬件支持几种常用的RAID;
    5. 当然还有更加高大上的专用于存储的磁盘阵列柜产品,有专用存储技术,规格有如12/24/48盘一柜等,盘可选机械/固态,3.5/2.5寸等。

一、RAID模式优缺点的简要介绍
    目前被运用较多的RAID模式其优缺点大致是这样的:
    1、RAID0模式
    优点:在RAID 0状态下,存储数据被分割成两部分,分别存储在两块硬盘上,此时移动硬盘的理论存储速度是单块硬盘的2倍,实际容量等于两块硬盘中较小一块硬盘的容量的2倍。
    缺点:任何一块硬盘发生故障,整个RAID上的数据将不可恢复。
    备注:存储高清电影比较适合。
    2、RAID1模式
    优点:此模式下,两块硬盘互为镜像。当一个硬盘受损时,换上一块全新硬盘(大于或等于原硬盘容量)替代原硬盘即可自动恢复资料和继续使用,移动硬盘的实际容量等于较小一块硬盘的容量,存储速度与单块硬盘相同。RAID 1的优势在于任何一块硬盘出现故障是,所存储的数据都不会丢失。
    缺点:该模式可使用的硬盘实际容量比较小,仅仅为两颗硬盘中最小硬盘的容量。
    备注:非常重要的资料,如数据库,个人资料,是万无一失的存储方案。
    3、RAID 0+1模式
    RAID 0+1是磁盘分段及镜像的结合,采用2组RAID0的磁盘阵列互为镜像,它们之间又成为一个RAID1的阵列。硬盘使用率只有50%,但是提供最佳的速度及可靠度。
    4、RAID 3模式
    RAID3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘存储的数据是校验容错信息,当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据。
    5、RAID 5模式
    RAID5不对存储的数据进行伟德APP,而是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。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
    6、RAID 10模式
    RAID10最少需要4块硬盘才能完成。把2块硬盘组成一个RAID1,然后两组RAID1组成一个RAID0。虽然RAID10方案造成了50%的磁盘浪费,但是它提供了200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性。


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