磁盤陣列RAID講解

更新時間：2018年05月06日 15:21:08 投稿：mdxy-dxy

現(xiàn)在服務器為了安全與性能考慮都會使用多個硬盤做陣列，一般情況下raid1或raid5用的多，這里就為大家介紹一下磁盤陣列的優(yōu)缺點,需要的朋友可以參考下

RAID定義

RAID(Redundant Array of Independent Disk 獨立冗余磁盤陣列)技術(shù)是加州大學伯克利分校1987年提出，最初是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤，同時希望磁盤失效時不會使對數(shù)據(jù)的訪問受損失而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護技術(shù)。RAID就是一種由多塊廉價磁盤構(gòu)成的冗余陣列，在操作系統(tǒng)下是作為一個獨立的大型存儲設備出現(xiàn)。RAID可以充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢，可以提升硬盤速度，增大容量，提供容錯功能夠確保數(shù)據(jù)安全性，易于管理的優(yōu)點，在任何一塊硬盤出現(xiàn)問題的情況下都可以繼續(xù)工作，不會受到損壞硬盤的影響。

RAID有很多分類,但我只針對常用的四種RAID進行講解(RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 10)

RAID 0 （又稱為Stripe或Striping－－分條）

即Data Stripping數(shù)據(jù)分條技術(shù)。RAID 0可以把多塊硬盤連成一個容量更大的硬盤群，可以提高磁盤的性能和吞吐量。RAID 0沒有冗余或錯誤修復能力，成本低，要求至少兩個磁盤，一般只是在那些對數(shù) 據(jù)安全性要求不高的情況下才被使用。

RAID 0 性能及安全性:

性能：讀寫性能高，隨機寫性能高

安全：無冗余，無熱備盤，無容錯性，安全性低

圖形表示：

RAID 1 （又稱為Mirror或Mirroring－－鏡像）

　　 RAID 1稱為磁盤鏡像：把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上，在不影響性能情況下最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性和可修復性上，具有很高的數(shù)據(jù)冗余能力，但磁盤利用率為50%，故成本最高，多用在保存關(guān)鍵性的重要數(shù)據(jù)的場合。RAID 1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百地自動復制到另外一個硬盤上。

RAID 1 性能及安全性:

性能：讀寫性能低，隨機寫性能低

安全：利用復制進行冗余，有熱備盤，可容錯，安全性高

RAID 1圖形表示：

RAID 5

分布奇偶位條帶。是一種存儲性能、數(shù)據(jù)安全和存儲成本兼顧的存儲方案，也可理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。其原理是把數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數(shù)據(jù)。相對于RAID 0,只是多了一個奇偶校驗信息。多個數(shù)據(jù)可對應一個奇偶校驗信息。

RAID 5 性能及安全性:

性能：隨機和連續(xù)寫性能低，讀性能高

安全：利用奇偶校驗進行冗余，可容錯，安全性高

RAID 5圖形表示：

RAID10

RAID 10(RAID 1+0 先做鏡像(RAID 1)，再做條帶(RAID 0))

RAID 01(RAID 0+1 先做條帶(RAID 0)，再做鏡像(RAID 1))

鏡像陣列條帶。兼顧存儲性能和數(shù)據(jù)安全，提供了與RAID 1一樣的數(shù)據(jù)安全保障，同時具備與RAID 0近似的存儲性能。缺點是存儲成本高。

RAID 10與RAID 01安全性方面差別：

1、RAID10的情況

這種情況中，我們假設當DISK0損壞時，在剩下的3塊盤中，只有當DISK1一個盤發(fā)生故障時，才會導致整個RAID失效，我們可簡單計算故障率為1/3。(兩組硬盤可以同時各壞一個硬盤，也可以一組只壞一個硬盤，但不能同組的硬盤兩個硬盤同時損壞)

2、RAID01的情況

這種情況下，我們?nèi)匀患僭ODISK0損壞，這時左邊的條帶將無法讀取。在剩下的3塊盤中，只要DISK2，DISK3兩個盤中任何一個損壞，都會導致整個RAID失效，我們可簡單計算故障率為2/3。(可以同組的硬盤兩個硬盤同時損壞，但不能兩組硬盤同時各壞一個硬盤)

從數(shù)據(jù)存儲的邏輯位置來看，在正常的情況下RAID01和RAID10是完全一樣的，而且每一個讀寫操作所產(chǎn)生的IO數(shù)量也是一樣的，所以在讀寫性能上兩者沒什么區(qū)別。而當有磁盤出現(xiàn)故障時，比如前面假設的DISK0損壞時，我們也可以發(fā)現(xiàn)，這兩種情況下，在讀的性能上面也將不同，RAID10的讀性能將優(yōu)于RAID01。

RAID 10與RAID 01圖形表示：