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磁盘阵列RAID

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本文编辑 : 灭霸 编程工具 : redhat7 阅读时长 : 4分钟

RAID由来

Berkeley:伯克利提出:A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks 为RAID(廉价冗余阵列)

如今:Redundant Arrays of Independent Disks独立冗余阵列

优点和表现方式

通过磁盘并行读写,提高IO能力:

通过磁盘冗余(容错)机制来实现提高耐用性:

级别

多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同

RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID10、RAID01、RAID50、JBOD

磁盘阵列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有“价格便宜具有冗余能力的磁盘阵列”之意。

原理是利用数组方式来做磁盘组,配合数据分散排列的设计,提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。

利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任一颗硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。

RAID0条带

是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。

RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。

特点:速度快,没有容错能力

RAID1镜像

ID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件。

在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。

虽然这样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。

另外,出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。因此,RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。

RAID 1示意图

RAID5条带+分布校验

3块以上,利用率为(n-1)/n,有容错功能,最多可以坏一块磁盘

RAID6条带+分布校验+分布校验

5块以上,利用率为(n-2)/n,有容错功能,最多可以坏二块磁盘

RAID10镜像+条带

利用率为50%

RAID配置总结:

级别

RAID0

RAID1

RAID5

RAID6

磁盘数

>=2

2

>=3

>=4

容错功能

较强

读写速递

最快

写入慢

较快

较快

磁盘空间利用

100%

50%

n-1

n-2

本文分享自微信公众号 - DataScience(DataScienceTeam),作者:灭霸

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原始发表时间:2019-12-02

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