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RAID阵列详解,让你轻松为NAS做网络存储!

发布于 2019年11月02日

[摘要]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。 通常依照阵列的结构形式分成: RAID0 ,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10,RAID50,RAID60等。

磁盘阵列(Redundant Arraysof 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。
通常依照阵列的结构形式分成: RAID0 ,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10,RAID50,RAID60等。


一、RAID 0
RAID0:Striped Disk Array without Fault Tolerance( 没有容错设计的条带磁盘阵列,以条带形式将RAID阵列的数据均匀分布在各个阵列中。
总容量=(磁盘数量)*(磁盘容量)
数据分别存储在阵列中各个驱动器上,并行传送。结构容量利用率好。但没有校验,可靠性差。
优点 :
a.可多I/O操作并行处理,极高的读写效率
b.速度快,因不存在校验,所以不占用cpu资源
c.设计,使用与配置简单无冗余
缺点:
a.一个RAID0的磁盘损坏,那么数据将彻底丢失
b.不能用于关键数据环境
适用领域:
a.视频生成和编辑,图像编辑,较为“拥挤”或需要大的传输带宽的操作
至少需要磁盘数:2个
二、RAID 1
RAID1:以镜像作为冗余手段,虚拟磁盘中的数据有多个拷贝,放在成员磁盘上。
总容量=(磁盘数量 / 2)*(磁盘容量)
数据以相同的形式同时存储在2台硬盘驱动器上,数据传输率和单台情况下相近。容量利用率只有50%,但冗余量大,可靠性高。这种结构通常称为镜象磁盘。
优点 :
a.理论上读效率是单个磁盘的两倍
b.100%的数据冗余
c.设计、使用简单
缺点:
a.空间利用率只有1/2
适用领域:
a.财务统计与数据库,金融系统,其他需要高可用的数据存储环境
至少需要磁盘数:2个
三、RAID 5
RAID5 (条带技术+分布式校验):以XOR检验为冗余方式,校验数据均匀分布在各个数据磁盘上,对各个数据磁盘的访问为异步操作。
总容量=(磁盘数 -1)*(磁盘容量)
优点:
a.高读取速率,中等写速率
缺点:
a.异或校验影响存储性能,磁盘损坏后,重建很复杂
适用领域:
a.文件服务器和应用服务器,OLTP环境的数据库,WEB,E-MAIL服务器
至少需要磁盘数:3个
四、RAID 6
能够允许两颗磁盘同时失效的RAID级别系统。
总容量=(磁盘数 -2)*(磁盘容量)
优点:
a.快速的读取性能
b.更高的容错能力
缺点:
a.很慢的写入速度
b.成本更高
适用领域:
a.高可靠性环境
至少需要磁盘数:4个
五、RAID 10
RAID10 (镜像阵列条带化):将镜像和条带组合起来的组合RAID级别,最低一级是RAID1镜像对,第二级为RAID0。
总容量=(磁盘数 /2)*(磁盘容量)
优点:
a.高读取速率
b.高写速率,较校验RAID而言写开销小
c.至多可以容许N个磁盘同时损坏(2N个磁盘组成的RAID10阵列)
缺点:
a.价格比较昂贵
b.只有1/2磁盘利用率
适用领域:
a.要求高可靠性和高性能的数据库服务器
至少需要磁盘数:4个
六、RAID 50
RAID50定义:将镜像和条带组合起来的组合RAID级别,最低一级是RAID5镜像对,第二级为RAID0。
总容量=(磁盘数 -1)*(磁盘容量)
优点:
a.比单个RAID5容纳较多的磁盘
b.比单个RAID5有较好的读取性能
c.至多可以容纳n个磁盘同时损坏(N个RAID5组成的RAID50阵列)
d.比相同容量的单个RAID5重建时间短
缺点:
a.比较难实现
b.同一个RAID5内的两个磁盘损坏会导致整个RAID50阵列的失效
适用领域:
a.大型数据库服务器
b.应用服务器
c.文件服务器
至少需要磁盘数:6个