RAID是一項(xiàng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)虛擬化技術(shù),其將多個(gè)物理磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件組合為一個(gè)邏輯單元用于數(shù)據(jù)冗余、性能改進(jìn)或二者。 數(shù)據(jù)根據(jù)所需的冗余和性能級(jí)別,以多種方式中的一種分布在驅(qū)動(dòng)器上,稱為RAID級(jí)別。不同的架構(gòu)或數(shù)據(jù)分布布局使用單詞RAID后跟數(shù)字命名,例如RAID 0或RAID 1。每個(gè)架構(gòu)或RAID級(jí)別在重要目標(biāo)之間提供不同的平衡: 可靠性、可用性、性能和容量。
高于RAID 0的RAID級(jí)別提供保護(hù),以防止不可恢復(fù)的扇區(qū)讀取錯(cuò)誤以及整個(gè)物理驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障。 警告:RAID技術(shù)不是備份解決方案。它不會(huì)取代用于數(shù)據(jù)保存和安全性的良好數(shù)據(jù)備份解決方案。1.RAID級(jí)別
允許您跨多個(gè)物理磁盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù),而不是僅向一個(gè)物理磁盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。RAID 0包括將每個(gè)物理磁盤(pán)存儲(chǔ)空間分區(qū)為64 KB大小的條帶。這些條帶以重復(fù)相繼的方式交錯(cuò)。單個(gè)物理磁盤(pán)上的條帶部分稱為條帶元素。 例如,在僅使用RAID 0的四磁盤(pán)系統(tǒng)中,將分段1寫(xiě)入磁盤(pán)1,將分段2寫(xiě)入磁盤(pán)2,依此類推。由于可同時(shí)存取多個(gè)物理磁盤(pán),RAID 0增強(qiáng)了性能,但它不能提供數(shù)據(jù)冗余(圖1[僅英文])。 圖1:RAID 0
使用RAID 1,數(shù)據(jù)可在寫(xiě)入一個(gè)磁盤(pán)的同時(shí)寫(xiě)入另一磁盤(pán)。如果一個(gè)磁盤(pán)發(fā)生故障,可用另一個(gè)磁盤(pán)的內(nèi)容來(lái)運(yùn)行系統(tǒng),并重建有故障的物理磁盤(pán)。 RAID 1的主要優(yōu)點(diǎn)是可提供100%的數(shù)據(jù)冗余。由于一個(gè)磁盤(pán)上的內(nèi)容被完全寫(xiě)入到另一個(gè)磁盤(pán)上,因此如果一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障影響并不大。兩個(gè)磁盤(pán)始終包含相同的數(shù)據(jù)。任意一個(gè)物理磁盤(pán)都可以作為工作物理磁盤(pán)使用(圖2[僅英文])。 注:鏡像的物理磁盤(pán)通過(guò)讀取負(fù)載平衡來(lái)提高讀取性能。
圖2:RAID 1 容錯(cuò) – 磁盤(pán)錯(cuò)誤、單磁盤(pán)故障 優(yōu)點(diǎn) – 高讀取性能、驅(qū)動(dòng)器故障后快速恢復(fù)、數(shù)據(jù)冗余 缺點(diǎn) – 磁盤(pán)開(kāi)銷高、容量有限
RAID 5和6RAID 5和6:奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)是為在一定RAID級(jí)別內(nèi)提供容錯(cuò)生成的冗余數(shù)據(jù)。如果發(fā)生驅(qū)動(dòng)器故障,控制器可以使用奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)重新生成數(shù)據(jù)。 RAID 5、6、50 和60都存在奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)分布于系統(tǒng)所有的物理磁盤(pán)上。如果有單個(gè)物理磁盤(pán)發(fā)生故障,可從剩余的物理磁盤(pán)包含的數(shù)據(jù)或奇偶校驗(yàn)來(lái)重建它。RAID級(jí)別5將分布式奇偶校驗(yàn)與磁盤(pán)分拆相結(jié)合,如下所示(圖3[僅英文])。奇偶校驗(yàn)?zāi)茉谀硞€(gè)物理磁盤(pán)發(fā)生故障時(shí)提供冗余,而不用復(fù)制整個(gè)物理磁盤(pán)的內(nèi)容。 RAID 6將雙分布式奇偶校驗(yàn)與磁盤(pán)分拆相結(jié)合(圖4[僅英文])。該奇偶校驗(yàn)級(jí)別允許兩個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障,而無(wú)需復(fù)制全部物理磁盤(pán)的內(nèi)容。
圖3:RAID 5 容錯(cuò) – 磁盤(pán)錯(cuò)誤、單磁盤(pán)故障 優(yōu)點(diǎn) – 有效利用磁盤(pán)容量、高讀取性能、中到高級(jí)寫(xiě)入性能 缺點(diǎn) – 磁盤(pán)故障中度影響、奇偶校驗(yàn)重新計(jì)算導(dǎo)致重建時(shí)間更長(zhǎng)
圖4:RAID 6 容錯(cuò) – 磁盤(pán)錯(cuò)誤、雙磁盤(pán)故障 優(yōu)點(diǎn) – 數(shù)據(jù)冗余、高讀取性能 缺點(diǎn) – 雙奇偶校驗(yàn)計(jì)算導(dǎo)致寫(xiě)入性能下降,相當(dāng)于2個(gè)磁盤(pán)的容量用于奇偶校驗(yàn)導(dǎo)致額外成本
RAID 10:RAID 10需要兩個(gè)或多個(gè)鏡像集協(xié)同工作。多個(gè)RAID 1集可組合形成單個(gè)陣列。數(shù)據(jù)跨所有鏡像的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行分拆。 由于每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都會(huì)在RAID 10中創(chuàng)建鏡像,因此不會(huì)遭遇因未完成奇偶校驗(yàn)計(jì)算而導(dǎo)致的延遲。 此 RAID 策略可容忍丟失多個(gè)驅(qū)動(dòng)器,只要同一鏡像對(duì)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有同時(shí)發(fā)生故障。RAID 10卷提供高數(shù)據(jù)吞吐量和完整的數(shù)據(jù)冗余(圖5[僅英文])。
圖5:RAID 10
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