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Raid介绍

一、为什么使用Raid?
1、对磁盘高速存取(提速): RAID将普通硬盘组成一个磁盘阵列,在主机写入数据,RAID控制器把主机要写入的数据分解为多个数据块,然后并行写入磁盘阵列;主机读取数据时,RAID控制器并行读取分散在磁盘阵列中各个硬盘上的数据,把它们重新组合后提供给主机。由于采用并行读写操作,从而提高了存储系统的存取速度。
2、扩容。
3、数据冗余。
二、分类
RAID可分为级别0到级别6,通常称为:RAID0,RAID1,RAID2,RAID3,RAID4,RAID5,RAID6。
RAID0:RAID0并不是真正的RAID结构,没有数据冗余,RAID0连续地分割数据并并行地读/写于多个磁盘上。因此具有很高的数据传输率,但RAID0在提高性能的同时,并没有提供数据可靠性,如果一个磁盘失效,将影响整个数据。因此RAID0不可应用于需要数据高可用性的关键应用。
RAID0的优点:最快的读写性能,如果每块硬盘拥有独立的控制器性能将会更好。
RAID0的缺点:任何一块硬盘出现故障所有的数据都会丢失,大部分的控制器都是通过软件实现的,所以效能并不好。
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RAID1:RAID1通过数据镜像实现数据冗余,在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据。RAID1可以提高读的性能,当原始数据繁忙时,可直接从镜像中读取数据。RAID1是磁盘阵列中费用最高的,但提供了最好的数据可用性。当一个磁盘失效,系统可以自动地交换到镜像磁盘上,而不需要重组失效的数据。
RAID1的优点:数据高可靠性,易于实现,设计简单。
RAID1的缺点:比RAID0相比速度较慢,特别是写入速度,另外就是我们仅仅能使用一半的硬盘容量。
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RAID0+1
这种RAID模式其实是RAID0和RAID1模式的组合,至少需要4块硬盘。其中任何两块组成一个RAID0磁盘阵列,然后两个RAID0磁盘阵列可以看成两个容量更大、速度更快的硬盘,它们再组成一个RAID1磁盘阵列。这样的系统保证了较高的磁盘性能和较高的数据安全性。当然缺点也是显而易见的就是成本较高,构造比较复杂。RAID0+1在容错性能方面仅次于RAID5,一般用于文件服务器等方面。
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RAID2:从概念上讲,RAID2同RAID3类似,两者都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节。然而RAID2使用称为“加重平均纠错码”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。
RAID2的优点:数据安全性高,只要存放校验码的硬盘没有故障就能恢复数据。
RAID2的缺点:昂贵、需要专门的硬盘存放校验码、效率不高、没有商业应用的支持。
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RAID3:不同于RAID2,RAID3使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,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID3的优点:比较适合视频编辑等需要大数据量调用的场合。
RAID3的缺点:实现各个驱动器的转速同步非常困难(目前大部分的硬盘都不支持这个功能),需要复杂的控制器。
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RAID4:RAID4和RAID5同样将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。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,成为写操作的瓶颈。在商业应用中很少使用。
RAID4的优点:除了RAID3的优点之外,它并不需要同步驱动器转速。
RAID4的缺点:写入性能很差,控制器的要求较高。
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RAID5:RAID5没有单独指定的奇偶盘,而是交叉地存取数据及奇偶校验信息于所有磁盘上。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,随机读写的数据。RAID3与RAID5相比,重要的区别在于RAID3每进行一次数据传输,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,可进行并行操作。在RAID5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。
RAID5的优点:不需要专门的校验码磁盘,读取速度快,而且解决了写入速度相对较慢的问题。
RAID5的缺点:写入性能依然不尽如人意。
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RAID6:RAID6与RAID5相比,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”。RAID6的写性能非常差,较差的性能和复杂的实施使得RAID6很少使用。
RAID6的优点:快速的读取性能,更高的容错能力。 RAID6的缺点:很慢的写入速度,RAID控制器在设计上更加复杂,成本更高。
 
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