RAID廉价磁盘冗余阵列介绍
RAID(廉价磁盘冗余阵列)技术主要是为了改善磁盘的访问延迟,增强磁盘的可用性和容错能力。目前服务器级别的计算机都支持插入多块磁盘(8块或者更多),通过使用RAID技术,实现数据在多块磁盘上的并发读写和数据备份。
RAID0
数据在从内存缓冲区写入磁盘时,根据磁盘数量将数据分成N份,这些数据同时并发写入N块磁盘,使得数据整体写入速度是一块磁盘的N倍。读取时也一样,因此RAID0具有极快的数据读写速度,但是RAID0不做数据备份,N块磁盘中只要有一块损坏,数据
完整性就被破坏,所有磁盘的数据都会损坏。
RAID1
数据在写磁盘时,将一份数据同时写入两块磁盘,这样任何一块磁盘损坏都不会导致数据丢失,插入一块新磁盘就可以通过复制数据的方式自动修复,具有极高的可靠性。
RAID10
结合RAID0和RAID1两种方案,将所有磁盘平均分成两份,数据同时在两份磁盘写入,相当于RAID1,但是在每一份磁盘里面的N/2块磁盘上,利用RAID0技术并发读写,既提高可靠性又改善性能,不过RAID10的磁盘利用率较低,有一半的磁盘用来写备份数据。
RAID3
一般情况下,一台服务器上不会出现同时损坏两块磁盘的情况,在只损坏一块磁盘的情况下,如果能利用其他磁盘的数据恢复损坏磁盘的数据,这样在保证可靠性的性能的同时,磁盘利用率也得到大幅提升。
在数据写入磁盘的时候,将数据分成N-1份,并发写入N-1块磁盘,并在第N块磁盘记录校验数据,任何一块磁盘损坏(包括校验数据磁盘),都可以利用其他N-1块磁盘的数据修复。
但是在数据修改较多的场景中,修改任何磁盘数据都会导致第N块磁盘重写校验数据,频繁写入的后果是第N块磁盘比其他磁盘容易损坏,需要频繁更换,所以RAID3很少在实践中使用。
RAID5
相比RAID3,方案RAID5被更多的使用。
RAID5和RAID3很相似,但是校验数据不是写入第N块磁盘,而是螺旋式地写入所有磁盘中。这样校验数据的修改也被平均到所有磁盘上,避免RAID3频繁写一块磁盘的情况。
RAID6
如果数据需要很高的可靠性,在出现同时损坏两块磁盘的情况下(或者运维管理水平比较落后,坏了一块磁盘但是迟迟没有更换,导致又坏了一块磁盘),仍然需要修复数据,这时候可以使用RAID6。
RAID6和RAID5类似,但是数据只写入N-2块磁盘,并螺旋式地在两块磁盘中写入校验信息(使用不同的算法生成)。
在相同磁盘数目的情况下,各种RAID技术的比较如下表所示:
RAID类型 | 访问速度 | 数据可靠性 | 磁盘利用率 |
RAID0 | 很快 | 很低 | 100% |
RAID1 | 很慢 | 很高 | 50% |
RAID10 | 中等 | 很高 | 50% |
RAID5 | 较快 | 较高 | (N-1)/N |
RAID6 | 较快 | 较(RAID5)高 | (N-2)/N |
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