RAID实现原理及常用级别

RAID(Redundant Array of Independent Disks):

定义:独立硬盘冗余阵列,旧称廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks),简称磁盘阵列。

原理:把多个相对便宜的硬盘组合起来,成为一个硬盘阵列组,使其性能达到甚至超过价格昂贵,容量巨大的硬盘。

优势:

  • RAID在容量和管理上的优势

    • 易于灵活地进行容量拓展

    • “虚拟化”可使管理性极大的增强

  • RAID在性能上的优势

    • “磁盘分块”技术带来性能的提高

  • RAID在可靠性和可用性上的优势

    • 通过冗余技术和热备、热换提升了可靠性

分级

RAID-0:条带卷。将两个以上磁盘并联起来,成为一个大容量的磁盘。在存放数据时,以条带的形式将数据块(chunk)均匀分布在阵列的各个磁盘上,因为读写时都可以并行处理,所以在所有的级别中,RAID-0的速度是最快的。但是RAID-0既没有冗余能力,也不具备容错能力,如果一个物理磁盘损坏,所有数据都会丢失。

小结:

  1. 硬盘的读、写性能均得到提高

  2. 磁盘阵列可用空间:size=N*min(S1,S2,S3…)

  3. 无容错能力

  4. 所需最少磁盘数为2块

RAID实现原理及常用级别

RAID-1:镜像卷。以镜像为冗余方式,对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝,放在成员磁盘上。在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度,理论上读取速度等于硬盘数量的倍数,另外写入速度有微小的降低。只要一个磁盘正常即可维持运作,可靠性最高。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份,所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但无论用多少磁盘做RAID-1,仅算一个磁盘的容量,是所有RAID中磁盘利用率最低的一个级别。

小结:

  1. 读性能提升,写性能略有下降

  2. 磁盘阵列可用空间:size=min(S1,S2,S3…)

  3. 有冗余能力

  4. 所需最少磁盘数为2块

RAID实现原理及常用级别

RAID-3:数据块被分为更小的块并行传输到各个成员磁盘上,同时计算XOR校验数据存放到专用的校验磁盘上,比较适于读取大量数据时使用。

小结:

  1. 读写性能都比较好当有磁盘损坏时,对整体吞吐量影响较小

  2. 采用并行存取方式,主轴同步时吞吐量没有提高校验磁盘的写性能有瓶颈

  3. 所需最少磁盘数为3块

RAID实现原理及常用级别

RAID-4:数据被分为更大的块并行传输到各个成员磁盘上,同时计算XOR校验数据存放到专用的校验磁盘上,它与RAID 3不同的是它在分区时是以区块为单位分别存在硬盘中.

小结:

  1. 提高了读、写性能,但是冗余校验码都是存放在单一硬盘上,所以此硬盘性能可能会很差

  2. 提高了硬盘容错能力

  3. 阵列所需最少磁盘数为3块

  4. 可用空间:size=(N-1)*min(S1,S2,S3…)

RAID实现原理及常用级别

RAID-5:较RAID-4,采用独立存取的阵列方式,校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上。

小结:

  1. 提高了读、写性能

  2. 提升了硬盘的容错能力

  3. 阵列的可用空间:size=(N-1)*min(S1,S2,…)

  4. 最少磁盘数为3块

RAID实现原理及常用级别

RAID-6:带有两种分布存储的检验信息的磁盘阵列,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验方法,需要N+2个磁盘。

小结:

  1. 读、写性能提升

  2. 可用空间:size=(N-2)*min(S1,S2,…)

  3. 提高了容错能力

  4. 所需最少磁盘数为4块

RAID实现原理及常用级别

RAID-10:结合RAID-1和RAID-0,先镜像,再条带化。

小结:

  1. 读、写性能提升

  2. 可用空间:size=N*min(S1,S2,…)/2

  3. 有容错能力:每组镜像最多只能坏一块

  4. 最少磁盘数为4块

RAID实现原理及常用级别

RAID-01:结合RAID-0和RAID-1,先条带化,再镜像。

小结:

  1. 读、写性能提升

  2. 可用空间:size=N*min(S1,S2,…)/2

  3. 有容错能力,但效果不理想

  4. 所需最少磁盘数为4块

RAID实现原理及常用级别

RAID-50:RAID 5与RAID 0的组合,先作RAID 5,再作RAID 0.

小结:

RAID 50在底层的任一组或多组RAID 5中出现1颗硬盘损坏时,仍能维持运作,不过如果任一组RAID 5中出现2颗或2颗以上硬盘损毁,整组RAID 50就会失效。

RAID实现原理及常用级别

JBOD:将多个硬盘空间合并成一个大的逻辑硬盘。

小结:

  1. 没有错误备援机制

  2. size=sum(S1,S2,…)

RAID实现原理及常用级别

常用RAID级别的比较

RAID实现原理及常用级别

原创文章,作者:Jeason,如若转载,请注明出处:http://www.178linux.com/25172

(0)
JeasonJeason
上一篇 2016-07-22
下一篇 2016-07-22

相关推荐

  • linux命令格式,获取帮助及其目录结构简要理解

    我们都知道,一台计算机要是没通电,和一堆废铁没什么区别。那么,通电开机进入系统后,会进入交互界面,等待用户操作,人与计算机交互界面有两种: GUI:图形用户接口。如我们平时使用的Windows  ,linux的X window,有KDE和GOME.   CLI:命令行接口,使用的SHELL类型有bash ,csh,tcshell,zshell等。 …

    2017-09-14
  • 从Linux小白到大牛——与狼共舞的日子12(下)

    马哥教育网络班21期+第12周课程练习 5、为第4题中的第2个虚拟主机提供https服务,使得用户可以通过https安全的访问此web站点; (1)要求使用证书认证,证书中要求使用的国家(CN)、州(HA)、城市(ZZ)和组织(MageEdu); (2)设置部门为Ops,主机名为www2.stuX.com,邮件为admin@stuX.com; 1.CA生成私…

    Linux干货 2016-12-26
  • 字段分隔符和迭代器

        内部字段分隔符(Internal Field Separator)是shell脚本编程中的一个重要概念。在处理文本数据时,有很大的作用。内部字段分隔符是用于特定用途的定界符,IFS是存储定界符的环境变量,它是当前shell环境中使用的默认定界符字符串。     例一:da…

    Linux干货 2016-08-15
  • psql: undefined symbol: PQconnectdbParams 已解决

    操作PostgreSQL的过程中,在执行psql的时候,遇到了如下错误:  /path/to/postgresql/bin/psql: symbol lookup error: /usr/pgsql-9.2/bin/psql: undefined symbol: PQconnectdbParams 整理后发现是,PostgreSQL的动态链接库没有…

    Linux干货 2015-03-08
  • Nagios

    一、Nagios简介   Nagios是一款开源的电脑系统和网络监视工具,能有效监控Windows、Linux和Unix的主机状态,交换机路由器等网络设置,打印机等。在系统或服务状态异常时发出邮件或短信报警第一时间通知网站运维人员,在状态恢复后发出正常的邮件或短信通知。 Nagios原名为NetSaint,由Ethan Galstad开发并维护至今…

    2017-12-20
  • httpd服务归纳:网络服务基础篇

    一、网络传输基础     1. 套接字:两类          1) Unix Sock: 一种本地文件系统          2) Socket: IP port (I…

    Linux干货 2015-05-04