大漠駝鈴

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          數據加載中……

          RAID介紹

          之前對RAID沒有概念,經常聽說用的服務器做的Raid0\1\5什么的,今天有時間整理了一下,對Raid有了大概的了解。

          http://baike.baidu.com/view/591967.htm   Raid0
          http://baike.baidu.com/view/591973.htm   Raid1
          http://baike.baidu.com/view/120903.htm   raid+1
          http://baike.baidu.com/view/645826.htm   raid5



          RAID 0提高存儲性能的原理是把連續的數據分散到多個磁盤上存取,這樣,系統有數據請求就可以被多個磁盤并行的執行,每個磁盤執行屬于它自己的那部分數據請求。這種數據上的并行操作可以充分利用總線的帶寬,顯著提高磁盤整體存取性能。



          優點就是把一個任務被多個磁盤存取,速度快了。
          缺點:沒有數據冗余。RAID 0 連續地分割數據并并行地讀/寫于多個磁盤上. 因此具有很高的數據傳輸率, 但RAID 0在提高性能的同時,并沒有提供數據可靠性,如果一個磁盤失效,將影響整個數據。因此RAID 0 不可應用于需要數據高可用性的關鍵應用。

          RAID 0具有的特點,使其特別適用于對性能要求較高,而對數據安全不太在乎的領域,如圖形工作站等。對于個人用戶,RAID 0也是提高硬盤存儲性能的絕佳選擇。

          Raid1


          RAID 1磁盤陣列級,是一種鏡像磁盤陣列,其原理就是將一塊硬盤的數據以相同位置指向另一塊硬盤的位置。RAID 1又稱為Mirror或Mirroring,它的宗旨是最大限度的保證用戶數據的可用性和可修復性。
          RAID 1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數據百分之百地自動復制到另外一個硬盤上。
          由于對存儲的數據進行百分之百的備份,在所有RAID級別中,RAID 1提供最高的數據安全保障。
          同樣,由于數據的百分之百備份,備份數據占了總存儲空間的一半,因而,Mirror的磁盤空間利用率低,存儲成本高。
          Mirror雖不能提高存儲性能,但由于其具有的高數據安全性,使其尤其適用于存放重要數據,如服務器和數據庫存儲等領域。
          RAID 1磁盤陣列顯然是最可靠的一種陣列,因為它總是保持一份完整的數據備份。它的性能自然沒有RAID 0磁盤陣列那樣好,但其數據讀取確實較單一硬盤來的快,因為數據會從兩塊硬盤中較快的一塊中讀出。
          RAID 1磁盤陣列的寫入速度通常較慢,因為數據得分別寫入兩塊硬盤中并做比較。
          RAID 1磁盤陣列一般支持“熱交換”,就是說陣列中硬盤的移除或替換可以在系統運行時進行,無須中斷退出系統。
          RAID 1磁盤陣列是十分安全的,不過也是較貴一種RAID磁盤陣列解決方案,因為兩塊硬盤僅能提供一塊硬盤的容量。
          RAID 1磁盤陣列主要用在數據安全性很高,而且要求能夠快速恢復被破壞的數據的場合。



          RAID 0+1



          正如其名字一樣RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的組合形式,也稱為RAID 10。
          以四個磁盤組成的RAID 0+1為例,其數據存儲方式如圖所示:RAID 0+1是存儲性能和數據安全兼顧的方案。它在提供與RAID 1一樣的數據安全保障的同時,也提供了與RAID 0近似的存儲性能。 由于RAID 0+1也通過數據的100%備份功能提供數據安全保障,因此RAID 0+1的磁盤空間利用率與RAID 1相同,存儲成本高。
          RAID 0+1的特點使其特別適用于既有大量數據需要存取,同時又對數據安全性要求嚴格的領域,如銀行、金融、商業超市、倉儲庫房、各種檔案管理等。

          RAID 5



          RAID 5 是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。 以四個硬盤組成的RAID 5為例,其數據存儲方式如圖4所示:圖中,P0為D0,D1和D2的奇偶校驗信息,其它以此類推。由圖中可以看出,RAID 5不對存儲的數據進行備份,而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上,并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤 上。當RAID5的一個磁盤數據發生損壞后,利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。

          RAID 5可以理解為是RAID 0RAID 1的 折中方案。RAID 5可以為系統提供數據安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取速度,只是多了一個奇偶校驗信息,寫入數據的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。同時由于多個數據對應一個奇偶校驗信息,RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高,存儲成本相對較低。 RAID5校驗位算法原理 P=D1 xor D2 xor D3 … xor Dn (D1,D2,D3 … Dn為數據塊,P為校驗,xor為異或運算) XOR(Exclusive OR)的校驗原理如下表:
          A值 B值 Xor結果
          0 0 0
          1 0 1
          0 1 1
          1 1 0
          這里的A與B值就代表了兩個位,從中可以發現,A與B一樣時,XOR結果為0,A與B不一樣時,XOR結果就是1,而且知道XOR結果和A與B中的任何一 個數值,就可以反推出另一個數值。比如A為1,XOR結果為1,那么B肯定為0,如果XOR結果為0,那么B肯定為1。這就是XOR編碼與校驗的基本原 理。

          RAID5讀寫過程

          用簡單的語言來表示,至少使用3塊硬盤(也可以更多)組建RAID5磁盤陣 列,當有數據寫入硬盤的時候,按照1塊硬盤的方式就是直接寫入這塊硬盤的磁道,如果是RAID5的話這次數據寫入會分根據算法分成3部分,然后寫入這3塊 硬盤,寫入的同時還會在這3塊硬盤上寫入校驗信息,當讀取寫入的數據的時候會分別從3塊硬盤上讀取數據內容,再通過檢驗信息進行校驗。當其中有1塊硬盤出 現損壞的時候,就從另外2塊硬盤上存儲的數據可以計算出第3塊硬盤的數據內容。也就是說raid5這種存儲方式只允許有一塊硬盤出現故障,出現故障時需要 盡快更換。當更換故障硬盤后,在故障期間寫入的數據會進行重新校驗。 如果在未解決故障又壞1塊,那就是災難性的了。

          posted on 2010-11-24 20:37 草原上的駱駝 閱讀(13413) 評論(3)  編輯  收藏 所屬分類: 手冊

          評論

          # re: RAID介紹  回復  更多評論   

          我居然看完了
          2010-11-24 23:02 | nobody

          # re: RAID介紹  回復  更多評論   

          @青衫磊落
          時間有些倉促,今天晚些整理一下格式,內容再精簡一些
          2010-11-25 09:29 | 草原上的駱駝

          # re: RAID介紹  回復  更多評論   

          >正如其名字一樣RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的組合形式,也稱為RAID 10。

          RAID 0+1是RAID01,不是RAID10。RAID 1+0才是RAID10。
          2013-06-18 13:31 | dohkoos

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