磁盤陣列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID)
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2. 分基于軟件的軟RAID(如mdadm)和基于硬件的硬RAID(如RAID卡);
3. RAID卡如同網(wǎng)卡一樣有集成板載的也有獨(dú)立的(PCI-e),一般獨(dú)立RAID卡性能相對(duì)較好,淘寶一搜便可看到他們的原形;
4. 現(xiàn)在基本上服務(wù)器都原生硬件支持幾種常用的RAID;
5. 當(dāng)然還有更加高大上的專用于存儲(chǔ)的磁盤陣列柜產(chǎn)品,有專用存儲(chǔ)技術(shù),規(guī)格有如12/24/48盤一柜等,盤可選機(jī)械/固態(tài),3.5/2.5寸等。
級(jí)別 |
特征 | 原理 | 單元 | 冗余 | 性能 | 利用率 | 最多壞 | 用途 | 缺陷 |
RAID0 | 條帶 | 分片分散存入2塊硬盤 | 2 | 否 | 讀寫速度2倍 | 100% | 0/2 | SWAP/TMP | 不冗余,數(shù)據(jù)難恢復(fù) |
RAID1 | 鏡像 | 相同數(shù)據(jù)存入2塊硬盤 | 2 | 是 | 寫速度不變 讀速度2倍 | 50% | 1/2 | 數(shù)據(jù)備份 | 讀寫速度沒(méi)加,利用率低 |
RAID4 | 校驗(yàn) | 分片分散存入2塊硬盤 校驗(yàn)碼存入第3塊硬盤 | 3 | 是 | 讀寫速度2倍 | 2/3=66% | 1/3 | 用的很少 | 1. 壞盤時(shí)另外2塊需要重新計(jì)算還原壞盤數(shù)據(jù) 2. 校驗(yàn)碼盤壓力大成為瓶頸 |
RAID5 | 校驗(yàn) | 分片和校驗(yàn)碼混合存儲(chǔ) | 3 | 是 | 讀寫速度2倍 | 2/3=66% | 1/3 | 用的不多 | 壞盤時(shí)另外2塊需要重新計(jì)算還原壞盤數(shù)據(jù) |
RAID6 | 校驗(yàn) | 分片盤校驗(yàn)碼盤分別2個(gè) 數(shù)據(jù)分片校驗(yàn)碼計(jì)算2次 | 4 | 是 | 讀寫速度2倍 | 2/4 | 2/4 1∈2 | 用的很少 | “部隊(duì)中有一半是搞后勤的,感覺(jué)還是不太爽?!?/td> |
RAID10 | 1+0 | 2塊硬盤1組先做RAID1 多組RAID1再做RAID0 | 4 | 是 | 讀寫速度N倍 N為組數(shù) | 2/4 | 2/4 1∈2 | 用的最多 | - |
RAID50 | 5+0 | 3塊硬盤1組先做RAID5 多組再做RAID0 | 6 | 是 | 讀寫數(shù)讀2N倍 N為組數(shù) | 4/6 | 2/6 1∈3 | 土豪用的 | “好是好,就是貴!” |
近來(lái)想建立一個(gè)私有云系統(tǒng),涉及到安裝使用一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器。對(duì)于服務(wù)器中硬盤的連接,選用哪種RAID模式能準(zhǔn)確滿足需求收集了資料,簡(jiǎn)單整理后記錄如下:
一、RAID模式優(yōu)缺點(diǎn)的簡(jiǎn)要介紹
目前被運(yùn)用較多的RAID模式其優(yōu)缺點(diǎn)大致是這樣的:
1、RAID0模式
優(yōu)點(diǎn):在RAID 0狀態(tài)下,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)被分割成兩部分,分別存儲(chǔ)在兩塊硬盤上,此時(shí)移動(dòng)硬盤的理論存儲(chǔ)速度是單塊硬盤的2倍,實(shí)際容量等于兩塊硬盤中較小一塊硬盤的容量的2倍。
缺點(diǎn):任何一塊硬盤發(fā)生故障,整個(gè)RAID上的數(shù)據(jù)將不可恢復(fù)。
備注:存儲(chǔ)高清電影比較適合。
2、RAID1模式
優(yōu)點(diǎn):此模式下,兩塊硬盤互為鏡像。當(dāng)一個(gè)硬盤受損時(shí),換上一塊全新硬盤(大于或等于原硬盤容量)替代原硬盤即可自動(dòng)恢復(fù)資料和繼續(xù)使用,移動(dòng)硬盤的實(shí)際容量等于較小一塊硬盤的容量,存儲(chǔ)速度與單塊硬盤相同。RAID 1的優(yōu)勢(shì)在于任何一塊硬盤出現(xiàn)故障是,所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都不會(huì)丟失。
缺點(diǎn):該模式可使用的硬盤實(shí)際容量比較小,僅僅為兩顆硬盤中最小硬盤的容量。
備注:非常重要的資料,如數(shù)據(jù)庫(kù),個(gè)人資料,是萬(wàn)無(wú)一失的存儲(chǔ)方案。
3、RAID 0+1模式
RAID 0+1是磁盤分段及鏡像的結(jié)合,采用2組RAID0的磁盤陣列互為鏡像,它們之間又成為一個(gè)RAID1的陣列。硬盤使用率只有50%,但是提供最佳的速度及可靠度。
4、RAID 3模式
RAID3是把數(shù)據(jù)分成多個(gè)“塊”,按照一定的容錯(cuò)算法,存放在N+1個(gè)硬盤上,實(shí)際數(shù)據(jù)占用的有效空間為N個(gè)硬盤的空間總和,而第N+1個(gè)硬盤存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是校驗(yàn)容錯(cuò)信息,當(dāng)這N+1個(gè)硬盤中的其中一個(gè)硬盤出現(xiàn)故障時(shí),從其它N個(gè)硬盤中的數(shù)據(jù)也可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。
5、RAID 5模式
RAID5不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上,并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后,利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。
6、RAID 10模式
RAID10最少需要4塊硬盤才能完成。把2塊硬盤組成一個(gè)RAID1,然后兩組RAID1組成一個(gè)RAID0。雖然RAID10方案造成了50%的磁盤浪費(fèi),但是它提供了200%的速度和單磁盤損壞的數(shù)據(jù)安全性。
二、另外三種硬件快速硬件設(shè)置模式簡(jiǎn)介
在收集資料時(shí)看到有的硬件設(shè)備提供快速磁盤模式設(shè)置,也很方便大家的使用,具體情況如下:
1、Clone模式
克隆模式,磁盤全部數(shù)據(jù)一樣,以最小硬盤的為準(zhǔn)。
2、Large模式
硬盤容量簡(jiǎn)單相加,將幾個(gè)硬盤變成一個(gè)硬盤,容量為幾個(gè)硬盤容量之和,此模式下可以獲得大的硬盤空間。
3、Normal模式
硬盤分別處于正常、獨(dú)立的狀態(tài),可以分別獨(dú)立的寫入或讀取資料,能使用的實(shí)際容量分別為4個(gè)硬盤的容量。如果其中一個(gè)硬盤受損,其他幾個(gè)硬盤不會(huì)受影響。
三、RAID使用簡(jiǎn)明注意事項(xiàng)
★使用前請(qǐng)先備份硬盤的資料,一旦進(jìn)行RAID設(shè)定或是變更RAID模式,將會(huì)清除硬盤里的所有資料,以及無(wú)法恢復(fù);
★建立RAID時(shí),建議使用相同品牌、型號(hào)和容量的硬盤,以確保性能和穩(wěn)定;
★請(qǐng)勿隨意更換或取出硬盤,如果取出了硬盤,請(qǐng)記下硬盤放入兩個(gè)倉(cāng)位的順序不得更改,以及請(qǐng)勿只插入某一塊硬盤使用,以避免造成資料損壞或丟失;
★如果舊硬盤曾經(jīng)在RAID模式下使用,請(qǐng)先進(jìn)清除硬盤RAID信息,讓硬盤回復(fù)至出廠狀態(tài),以免RAID建立失?。?/p>
★RAID0模式下,其中一個(gè)硬盤損壞時(shí),其它硬盤所有資料都將丟失;
★RAID1模式下,如果某一塊硬盤受損,可以用一塊大于或等于受損硬盤容量的新硬盤替換壞硬盤然后開機(jī)即可自動(dòng)恢復(fù)和修復(fù)資料以及RAID模式。此過(guò)程需要一定時(shí)間,請(qǐng)耐心等待
四、細(xì)數(shù)RAID模式
1、概念
磁盤陣列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有“價(jià)格便宜且多余的磁盤陣列”之意。原理是利用數(shù)組方式來(lái)作磁盤組,配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計(jì),提升數(shù)據(jù)的安全性。磁盤陣列是由很多便宜、容量較小、穩(wěn)定性較高、速度較慢磁盤,組合成一個(gè)大型的磁盤組,利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤系統(tǒng)效能。同時(shí)利用這項(xiàng)技術(shù),將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段,分別存放在各個(gè)硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查(Parity Check)的觀念,在數(shù)組中任一顆硬盤故障時(shí),仍可讀出數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí),將數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后重新置入新硬盤中。
2、規(guī)范
RAID技術(shù)主要包含RAID 0~RAID 50等數(shù)個(gè)規(guī)范,它們的側(cè)重點(diǎn)各不相同,常見(jiàn)的規(guī)范有如下幾種:
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