Raid级别有哪些?

Raid级别有哪些?,第1张

RAID分为6个级别,不同的级别应满足应用程序的需求。

RAID 0

特点:磁盘在两个以上的磁盘驱动器中传送数据,与I/O同时运行,提高I/O性能。若n代表磁盘数量,则每个磁盘驱动器中有n分之一的数据。

应用:读写性能较高。但是,没有数据冗余。RAID 0本身仅适用于对数据访问具有容错能力的应用程序,以及能通过其它途径重新形成的数据。

RAID 1

特点:具有磁盘镜像,能够保护数据,读性能有所提高。RAID 1将数据在两个以上的磁盘中形成镜像,所以磁盘之间非常相似。RAID 1利用n+n的保护模式,从而需要两倍的驱动器数量。

应用:读操作密集型的OLTP和其它事务数据具有较高性能和可靠性。其它应用程序也能从RAID 1中获益,包括邮件、操作系统、应用程序文件和随机读取环境。

RAID 0+1

特点:对数据进行分条和镜像,使用n+n个驱动器,性能(分条)和可靠性(镜像)较高。一个磁盘驱动器发生故障,不会影响性能和可靠性,而在RAID 0中,驱动器故障会影响性能和可靠性。另外,磁盘分条技术可以提高性能。

应用:OLTP和I/O密集型应用程序需要很高的性能和可靠性。这些性能包括事务日志、日志文件、数据索引等,其成本以每个I/O的花费来计算,而不是以每个存储单元的花费计算。

RAID 1+0 (RAID 10)

特点:与RAID 0+1相似,对数据进行分条和镜像,使用n+n个驱动器,性能(分条)和可靠性(镜像)较高。不同之处在于RAID 10对所有磁盘进行集体分条,然后实现镜像功能。

应用:OLTP和I/O密集型应用程序需要很高的性能和可靠性。这些性能包括事务日志、日志文件、数据索引等,其成本以每个I/O的花费来计算,而不是以每个存储单元的花费计算。

RAID 3

特点:在字节层面进行奇偶校验和分条,具有独立的专用磁盘驱动器,根据所需的驱动器数量,利用n+1的方式存储校验信息。

应用:为视频图像、地球物理学、生命科学和其它顺序处理的应用程序提供良好性能。但是,RAID 3不能很好地适用于那些对多用户或I/O流进行并发操作的应用程序。

RAID 4

特点:与RAID 3相同,但是提供块级的奇偶校验保护模式。

应用:利用读写缓存,能很好地适应文件服务环境。

RAID 5

特点:利用n+1的模式提供磁盘分条和旋转奇偶校验保护模式,为多用户和I/O流并发操作提供良好的可靠性,具有很好的读操作性能。利用空闲的磁盘驱动器,重新构建(磁盘重建)数据,防止重建后数据再次遭破坏。

应用:减少所需的磁盘数量,提供良好的可靠性和读操作性能,如果不利用写入缓存,写操作性能受到一定影响。RAID 5适用的应用程序包括关系型数据、读密集型数据库表格、文件共享和Web应用程序。

RAID 6

特点:利用双奇偶校验模式,对磁盘进行分条和旋转校验,旨在降低磁盘重建过程对数据可靠性的影响,尤其是使用大容量光纤通道和SATA磁盘驱动器时更是如此。RAID 6和其它多驱动器校验模式的问题在于,在写入数据或重建出现故障的磁盘驱动器时,需要校验奇偶,这时性能会受到影响。

应用:总体来说,如果你想实现高性能的读写操作,就要利用小型磁盘驱动器,避免使用RAID 6。另一方面,如果你想存储大量数据,而存储点有可能需要重建,正确配置RAID 5和RAID 6,就能满足应用程序的需求。

磁盘RAID级别有NRAID、JBOD、RAID0、RAID1、RAID0+1、RAID3、RAID5。它们的区别大致如下: RAID0存取速度最快,但没有容错。RAID1完全容错但成本比较高,磁盘利用率为50% 。RAID3写入性能最好,但没有多任务功能。RAID5具备多任务及容错功能,写入时有overhead。RAID 0+1 速度快、完全容错,但成本高。

磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

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,在数组中任意一个硬盘故障时,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。

由加利福尼亚大学伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年,发表的文章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。文章中,谈到了RAID这个词汇,而且定义了RAID的5层级。

伯克利大学研究目的是反应当时CPU快速的性能,CPU效能每年大约成长30~50%,而硬磁机只能成长约7%。研究小组希望能找出一种新的技术,在短期内,立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时,柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。

1.RAID0级,无冗余无校验的磁盘阵列。数据同时分布在各个磁盘驱动器上,没有容错能力,读写速度在RAID中最快,但因为任何一个磁盘驱动器损坏都会使整个RAID系统失效,所以安全系数反倒比单个的磁盘驱动器还要低。一般用在对数据安全要求不高,但对速度要求很高的场合。

2.RAID1级,镜像磁盘阵列。每一个磁盘驱动器都有一个镜像磁盘驱动器,镜像磁盘驱动器随时保持与原磁盘驱动器的内容一致。RAID1具有最高的安全性,但只有一半的磁盘空间被用来存储数据。主要用在对数据安全性要求很高,而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合。

3.RAID2级,纠错海明码磁盘阵列。磁盘驱动器组中的第一个、第二个、第四个……第2n个磁盘驱动器是专门的校验盘,用于校验和纠错,例如七个磁盘驱动器的RAID2,第一、二、四个磁盘驱动器是纠错盘,其余的用于存放数据。使用的磁盘驱动器越多,校验盘在其中占的百分比越少。RAID2对大数据量的输入输出有很高的性能,但在少量数据的输入输出时性能不好。RAID2很少实际使用。

4.RAID3和RAID4,奇校验或偶校验的磁盘阵列。不论有多少数据盘,均使用一个校验盘,采用奇偶校验的方法检查错误。任何一个单独的磁盘驱动器损坏都可以恢复。RAID3和RAID4的数据读取速度很快,但写数据时要计算校验位的值以写入校验盘,速度有所下降。RAID3和RAID4的使用也不多。

5.RAID5级,无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列。同样采用奇偶校验来检查错误,但没有独立的校验盘,校验信息分布在各个磁盘驱动器上。RAID5对大小数据量的读写都有很好的性能,被广泛地应用。

从RAID1到RAID5的几种方案中,不论何时有磁盘损坏,都可以随时拔出损坏的磁盘再插入好的磁盘(需要硬件上的热插拔支持),数据不会受损,失效盘的内容可以很快地重建,重建的工作也由RAID硬件或RAID软件来完成。但RAID0不提供错误校验功能,所以有人说它不能算作是RAID,其实这也是RAID0为什么被称为0级RAID的原因——0本身就代表“没有”。


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