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独立硬盘冗余阵列(RAID, Redundant Array of Independent Disks),旧称廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),简称磁盘阵列。
磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,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。
RAID的采用为存储系统(或者服务器的内置存储)带来巨大利益,其中提高传输速率和提供容错功能是大的优点。
1、功能实现1) 扩大了存储能力 可由多个硬盘组成容量巨大的存储空间。
2) 降低了单位容量的成本 市场上大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘,因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。
3) 提高了存储速度 单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术条件限制,要更进一步往往是很困难的,而使用RAID,则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写操作,因此整体速度有成倍地提高。
4)可靠性 RAID系统可以使用两组硬盘同步完成镜像存储,这种安全措施对于网络服务器来说是最重要不过的了。
5)容错性 RAID控制器的一个关键功能就是容错处理。容错阵列中如有单块硬盘出错,不会影响到整体的继续使用,高级RAID控制器还具有拯救数据功能。
6)对于IDE RAID来说,目前还有一个功能就是支持ATA/66/100。
2、实现的方式1)硬件 方式 通过raid 卡
2)软件方式 通过raid 软件方式
介绍 | 所需硬盘及容量 | 性能及安全 | 应用场景 | |
---|---|---|---|---|
RAID-0 | 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既没有冗余功能,也不具备容错能力,如果一个磁盘(物理)损坏,所有数据都会丢失。 | 最少磁盘数:2块才有效果 读、写性能提升可用空间:N*min(S1,S2,…) | 无容错能力读写性能高,随机写性能高,安全性低 | 无故障的迅速读写,要求安全性不高的使用场景 |
RAID-1 | 也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像,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,与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。 | 最少磁盘数:2n n>=1 | 读性能提升、写性能略有下降,磁盘利用率 50%,有冗余能力 | 随机数据写入,要求安全性高,如服务器、数据库存储领域 |
RAID-5 | RAID5 应该是目前最常见的 RAID 等级,它的原理与 RAID4 相似,区别在于校验数据分布在阵列中的所有磁盘上,而没有采用专门的校验磁盘。对于数据和校验数据,它们的写操作可以同时发生在完全不同的磁盘上。因此, RAID5 不存在 RAID4 中的并发写操作时的校验盘性能瓶颈问题。另外, RAID5 还具备很好的扩展性。当阵列磁盘 数量增加时,并行操作量的能力也随之增长,可比 RAID4 支持更多的磁盘,从而拥有更高的容量以及更高的性能。 | 利用率: n-1 留出做计算结果,有容错能力:允许最多1块磁盘损坏,最少磁盘数:3, 3+ | 随机和连续写性能低, 读、性能提升,写的性能略微降低,利用奇偶校验进行冗余,可容错,安全性高 | 随机数据传输要求安全性高,如金融、数据库、存储等 |
RAID-10 | 兼顾存储性能和数据安全,提供了与RAID 1一样的数据安全保障,同时具备与RAID 0近似的存储性能。缺点是存储成本高 | 可用空间:n/2,有容错能力:每组镜像最多只能坏一块,最少磁盘数:4, 4+(偶数) | 读写性能适中,利用复制进行冗余,可容错,安全高 | 适于于要求存取数据量大,安全性高,如银行、金融等领域 |
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