計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)中各RAID級(jí)別優(yōu)缺點(diǎn)介紹

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫,中文簡(jiǎn)稱為獨(dú)立磁盤冗余陣列。RAID就是一種由多塊硬盤構(gòu)成的冗余陣列。
一、RAID 0
1.1 定義
又稱為Stripe或Striping,它代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。RAID 0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取,這樣,系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行,每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)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。
RAID 0 并不是真正的RAID結(jié)構(gòu),沒(méi)有數(shù)據(jù)冗余,沒(méi)有數(shù)據(jù)校驗(yàn)的磁盤陳列。實(shí)現(xiàn)RAID 0至少需要兩塊以上的硬盤,它將兩塊以上的硬盤合并成一塊,數(shù)據(jù)連續(xù)地分割在每塊盤上。 因?yàn)閹捈颖叮宰x/寫速度加倍, 但RAID 0在提高性能的同時(shí),并沒(méi)有提供數(shù)據(jù)保護(hù)功能,只要任何一塊硬盤損壞就會(huì)丟失所有數(shù)據(jù)。因此RAID 0 不可應(yīng)用于需要數(shù)據(jù)高可用性的關(guān)鍵領(lǐng)域。
1.2 工作原理
系統(tǒng)向三個(gè)磁盤組成的邏輯硬盤(RAID0 磁盤組)發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請(qǐng)求被轉(zhuǎn)化為3項(xiàng)操作,其中的每一項(xiàng)操作都對(duì)應(yīng)于一塊物理硬盤。通過(guò)建立RAID 0,原先順序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求被分散到所有的三塊硬盤中同時(shí)執(zhí)行。從理論上講,三塊硬盤的并行操作使同一時(shí)間內(nèi)磁盤讀寫速度提升了3倍。 但由于總線帶寬等多種因素的影響,實(shí)際的提升速率肯定會(huì)低于理論值,但是,大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較,提速效果顯著顯然毋庸置疑。[
1.3 優(yōu)點(diǎn)
性能高。
RAID 0具有的特點(diǎn),使其特別適用于對(duì)性能要求較高,而對(duì)數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域,如圖形工作站等。對(duì)于個(gè)人用戶,RAID 0也是提高硬盤存儲(chǔ)性能的絕佳選擇。
1.4 缺點(diǎn)
安全性差。
RAID 0的缺點(diǎn)是不提供數(shù)據(jù)冗余,因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞,損壞的數(shù)據(jù)將無(wú)法得到恢復(fù)。RAID0運(yùn)行時(shí)只要其中任一塊硬盤出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)的故障。一般不建議企業(yè)用戶單獨(dú)使用。
二、RAID 1
2.1 定義
RAID 1通過(guò)磁盤數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余,在成對(duì)的獨(dú)立磁盤上產(chǎn)生互 為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí),可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù),因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當(dāng)一個(gè)磁盤失效時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤上讀寫,而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。
2.2 工作原理
RAID1是將一個(gè)兩塊硬盤所構(gòu)成RAID磁盤陣列,其容量?jī)H等于一塊硬盤的容量,因?yàn)榱硪粔K只是當(dāng)作數(shù)據(jù)“鏡像”。RAID 1磁盤陣列顯然是最可靠的一種陣列,因?yàn)樗偸潜3忠环萃暾臄?shù)據(jù)備份。它的性能自然沒(méi)有RAID 0磁盤陣列那樣好,但其數(shù)據(jù)讀取確實(shí)較單一硬盤來(lái)的快,因?yàn)閿?shù)據(jù)會(huì)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?yàn)閿?shù)據(jù)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(shuō)陣列中硬盤的移除或替換可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行,無(wú)須中斷退出系統(tǒng)。RAID 1磁盤陣列是十分安全的,不過(guò)也是較貴一種RAID磁盤陣列解決方案,因?yàn)閮蓧K硬盤僅能提供一塊硬盤的容量。RAID 1磁盤陣列主要用在數(shù)據(jù)安全性很高,而且要求能夠快速恢復(fù)被破壞的數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。
2.3 優(yōu)點(diǎn)
安全性好。
RAID1通過(guò)硬盤數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余,保護(hù)數(shù)據(jù)安全,在兩塊盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù),當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí),可直接從鏡像備份中讀取數(shù)據(jù),因此RAID1可以提供讀取性能。
2.4 缺點(diǎn)
成本高。
RAID1是硬盤中單位成本最高的,但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性,當(dāng)一個(gè)硬盤失效時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像硬盤上讀/寫,并且不需要重組失效的數(shù)據(jù)。
三、RAID 2
3.1 定義
RAID 2是RAID 0的改良版,以漢明碼(Hamming Code)的方式將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后分割為獨(dú)立的位元,并將數(shù)據(jù)分別寫入硬盤中。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)中加入了錯(cuò)誤修正碼(ECC,Error Correction Code),所以數(shù)據(jù)整體的容量會(huì)比原始數(shù)據(jù)大一些。
3.2 工作原理
RAID 2是為大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)開發(fā)的帶漢明碼校驗(yàn)磁盤陣列。它是將數(shù)據(jù)條帶化地分布于不同的硬盤上,條塊單位為位或者字節(jié),并使用“加重平均糾錯(cuò)碼”的編碼技術(shù)來(lái)提供錯(cuò)誤檢查及恢復(fù),這種糾錯(cuò)碼也被稱為“海明碼”。海明碼需要多個(gè)磁盤存放檢查及恢復(fù)信息,使得RAID2技術(shù)實(shí)施更復(fù)雜,因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。
海明碼在磁盤陳列中被間隔寫入到磁盤上,而且地址都一樣,也就是在各個(gè)磁盤中,其數(shù)據(jù)都在相同的磁道及扇區(qū)中。
RAID2的設(shè)計(jì)是使用共軸同步的技術(shù),存取數(shù)據(jù)時(shí)整個(gè)磁盤陳列一起工作,在各個(gè)磁盤的相同位置做平行存取,所以有最短的存取時(shí)間,其總線是特別的設(shè)計(jì),以大帶寬并行傳輸所存取的數(shù)據(jù)。在大型文件的存取應(yīng)用中,RAID2有最好的性能,但是如果文件太小,將會(huì)影響其性能,因?yàn)榇疟P的存取是以扇區(qū)為單位,而RAID2的存取是所以磁盤平行動(dòng)作,而且是進(jìn)行位的存取,所以小于一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)量會(huì)使其性能大打折扣。[1]
RAID2是設(shè)計(jì)給需要連續(xù)存取大量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)使用的,如進(jìn)行影像處理或者CAD/CAM的工作站等,并不適用于一般的多用戶環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和PC。
3.3 優(yōu)點(diǎn)
在寫入時(shí),RAID 2在寫入數(shù)據(jù)位同時(shí)還要計(jì)算出它們的漢明碼并寫入校驗(yàn)陣列,讀取時(shí)也要對(duì)數(shù)據(jù)即時(shí)地進(jìn)行校驗(yàn),最后再發(fā)向系統(tǒng)。通過(guò)上文的介紹,我們知道漢明碼只能糾正一個(gè)位的錯(cuò)誤,所以RAID 2也只能允許一個(gè)硬盤出問(wèn)題,如果兩個(gè)或以上的硬盤出問(wèn)題,RAID 2的數(shù)據(jù)就將受到破壞。但由于數(shù)據(jù)是以位為單位并行傳輸,所以傳輸率也相當(dāng)快。
3.4 缺點(diǎn)
RAID 2是早期為了能進(jìn)行即時(shí)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)而研制的一種技術(shù)(這在當(dāng)時(shí)的RAID 0、1等級(jí)中是無(wú)法做到的),從它的設(shè)計(jì)上看也是主要為了即時(shí)校驗(yàn)以保證數(shù)據(jù)安全,針對(duì)了當(dāng)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)即時(shí)安全性非常敏感的領(lǐng)域,如服務(wù)器、金融服務(wù)等。但由于花費(fèi)太大(其實(shí),從上面的分析中可以看出如果數(shù)據(jù)位寬越大,用于校驗(yàn)陣列的相對(duì)投資就會(huì)越小,就如上面的4:3與64:7),成本昂貴,目前已基本不再使用,轉(zhuǎn)而以更高級(jí)的即時(shí)檢驗(yàn)RAID所代替,如RAID 3、5等。
四、RAID 3
4.1 定義
RAID 3是把數(shù)據(jù)分成多個(gè)“塊”,按照一定的容錯(cuò)算法,存放在N+1個(gè)硬盤上,實(shí)際數(shù)據(jù)占用的有效空間為N個(gè)硬盤的空間總和,而第N+1個(gè)硬盤上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是校驗(yàn)容錯(cuò)信息,當(dāng)這N+1個(gè)硬盤中的其中一個(gè)硬盤出現(xiàn)故障時(shí),從其它N個(gè)硬盤中的數(shù)據(jù)也可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù),這樣,僅使用這N個(gè)硬盤也可以帶傷繼續(xù)工作(如采集和回放素材),當(dāng)更換一個(gè)新硬盤后,系統(tǒng)可以重新恢復(fù)完整的校驗(yàn)容錯(cuò)信息。由于在一個(gè)硬盤陣列中,多于一個(gè)硬盤同時(shí)出現(xiàn)故障率的幾率很小,所以一般情況下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。
4.2 工作原理
RAID3的數(shù)據(jù)存取方式和RAID2一樣,把數(shù)據(jù)以位為單位來(lái)分割并且存儲(chǔ)到各個(gè)硬盤上,并且在數(shù)據(jù)安全方面以奇偶校驗(yàn)取代海明碼做錯(cuò)誤校正及檢測(cè),所以只需要一個(gè)額外的校驗(yàn)盤。奇偶校驗(yàn)值的計(jì)算是以各個(gè)硬盤的相對(duì)應(yīng)位進(jìn)行異或的邏輯運(yùn)算,然后將結(jié)果寫入奇偶校驗(yàn)硬盤。
RAID 3是在RAID 2基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,主要的變化是用相對(duì)簡(jiǎn)單的異或邏輯運(yùn)算(XOR,eXclusive OR)校驗(yàn)代替了相對(duì)復(fù)雜的漢明碼校驗(yàn),從而也大幅降低了成本。
4.3 優(yōu)點(diǎn)
RAID3比較適合大文件類型且安全性要求較高的應(yīng)用,如視頻編輯、硬盤播出機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)等。
4.4 缺點(diǎn)
對(duì)于那些經(jīng)常需要執(zhí)行大量寫入操作的應(yīng)用來(lái)說(shuō),校驗(yàn)盤的負(fù)載將會(huì)很大,無(wú)法滿足程序的運(yùn)行速度,從而導(dǎo)致整個(gè)RAID系統(tǒng)性能的下降。鑒于這種原因,RAID3更加適合應(yīng)用于那些寫入操作較少,讀取操作較多的應(yīng)用環(huán)境,如數(shù)據(jù)庫(kù)和web服務(wù)器等。
五、RAID 4
5.1 定義
RAID4即帶奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu),RAID4和RAID3很象。在獨(dú)立訪問(wèn)陣列中,每個(gè)磁盤都是獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的,因此不同的I/O請(qǐng)求可以并行地滿足。
5.2 工作原理
RAID4和RAID3很象,數(shù)據(jù)都是依次存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤之上,奇偶校驗(yàn)碼存放在獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)盤上,唯一不同的是,在數(shù)據(jù)分割上RAID3對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)是按位進(jìn)行的,RAID4是以數(shù)據(jù)塊為單位。即RAID 4是按數(shù)據(jù)塊為單位存儲(chǔ)的,那么數(shù)據(jù)塊應(yīng)該怎么理解呢?簡(jiǎn)單的話,一個(gè)數(shù)據(jù)塊是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)集合,比如一個(gè)文件就是一個(gè)典型的數(shù)據(jù)塊。當(dāng)然,對(duì)于硬盤的讀取,一個(gè)數(shù)據(jù)塊并不是一個(gè)文件,而是由操作系統(tǒng)所決定的,這就是我們熟悉的簇(Cluster)。RAID 4這樣按塊存儲(chǔ)可以保證塊的完整,不受因分條帶存儲(chǔ)在其他硬盤上而可能產(chǎn)生的不利影響(比如當(dāng)其他多個(gè)硬盤損壞時(shí),數(shù)據(jù)就完了)。[1]
不過(guò),在不同硬盤上的同級(jí)數(shù)據(jù)塊也都通過(guò)XOR進(jìn)行校驗(yàn),結(jié)果保存在單獨(dú)的校驗(yàn)盤。所謂同級(jí)的概念就是指在每個(gè)硬盤中同一柱面同一扇區(qū)位置的數(shù)據(jù)算是同級(jí)。在寫入時(shí),RAID就是按這個(gè)方法把各硬盤上同級(jí)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)統(tǒng)一寫入校驗(yàn)盤,等讀取時(shí)再即時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。因此即使是當(dāng)前硬盤上的數(shù)據(jù)塊損壞,也可以通過(guò)XOR校驗(yàn)值和其他硬盤上的同級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。由于RAID 4在寫入時(shí)要等一個(gè)硬盤寫完后才能寫一下個(gè),并且還要寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)所以寫入效率比較差,讀取時(shí)也是一個(gè)硬盤一個(gè)硬盤的讀,但校驗(yàn)迅速,所以相對(duì)速度更快。
5.3 優(yōu)點(diǎn)
RAID4 也使用一個(gè)校驗(yàn)盤,各硬盤相同位置的分段形成一個(gè)校驗(yàn)硬盤分段,放在校驗(yàn)硬盤上。這種方式可在不同的硬盤平行執(zhí)行不同的讀取命令,大幅提高磁盤陳列的讀取性能,但寫入數(shù)據(jù)時(shí),因受限于校驗(yàn)硬盤,同一時(shí)間只能做一次,啟動(dòng)所有硬盤讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗(yàn)分段的所有數(shù)據(jù)分段,與要寫入的數(shù)據(jù)做好校驗(yàn)計(jì)算再寫入。即使如此,小型文件的寫入仍然要比RAID3快。
5.4 缺點(diǎn)
校驗(yàn)硬盤和RAID3一樣,也形成其性能的瓶頸。在失敗恢復(fù)時(shí),它的難度比RAID3大得多了,控制器的設(shè)計(jì)難度也要大許多,而且訪問(wèn)數(shù)據(jù)的效率不怎么好。
六、RAID 5
6.1 定義
RAID 5 是一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的存儲(chǔ)解決方案。 RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障。
6.2 工作原理
RAID5和RAID4一樣,數(shù)據(jù)以塊為單位分布到各個(gè)硬盤上。RAID 5不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,而是把數(shù)據(jù)和與其相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上,并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤數(shù)據(jù)損壞后,利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。
6.3 優(yōu)點(diǎn)
RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度,RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高,存儲(chǔ)成本相對(duì)較低。
6.4 缺點(diǎn)
保障程度要比Mirror低,寫入數(shù)據(jù)的速度比對(duì)單個(gè)磁盤進(jìn)行寫入操作稍慢。
七、RAID 6
7.1 定義
RAID6技術(shù)是在RAID 5基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)而設(shè)計(jì)的一種RAID方式,實(shí)際上是一種擴(kuò)展RAID 5等級(jí)。與RAID 5的不同之處于除了每個(gè)硬盤上都有同級(jí)數(shù)據(jù)XOR校驗(yàn)區(qū)外,還有一個(gè)針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊的XOR校驗(yàn)區(qū)。
7.2 工作原理
RAID-6 是在RAID-5基礎(chǔ)上把校驗(yàn)信息由一位增加到兩位的raid 級(jí)別。
RAID-6和RAID-5一樣對(duì)邏輯盤進(jìn)行條帶化然后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位,只是對(duì)每一位數(shù)據(jù)又增加了一位校驗(yàn)位。這樣在使用RAID-6時(shí)會(huì)有兩塊硬盤用來(lái)存儲(chǔ)校驗(yàn)位,增強(qiáng)了容錯(cuò)功能,同時(shí)必然會(huì)減少硬盤的實(shí)際使用容量。以前的raid級(jí)別一般只允許一塊硬盤壞掉,而RAID-6可以允許壞掉兩塊硬盤,因此,RAID-6 要求至少4塊硬盤。
7.3 優(yōu)點(diǎn)
當(dāng)使用大數(shù)據(jù)塊時(shí),RAID6的隨機(jī)讀取性能很好。當(dāng)使用小數(shù)據(jù)塊時(shí)RAID6的持續(xù)讀取性能比較好。
快速的讀取性能,更高的容錯(cuò)能力。
7.4 缺點(diǎn)
RAID6的隨機(jī)寫入性能比較差,因?yàn)椴坏诿坑脖P上寫入校驗(yàn)數(shù)據(jù)而且要在專門的校驗(yàn)硬盤上寫入數(shù)據(jù)。
RAID6的持續(xù)寫入性能一般。
RAID控制器在設(shè)計(jì)上更加復(fù)雜,成本更高。
八、RAID 7
8.1 定義
RAID 7全稱叫“Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as high Data Transfer Rates(最優(yōu)化的異步高I/O速率和高數(shù)據(jù)傳輸率)”,它與以前我們見(jiàn)到RAID級(jí)別具有明顯的區(qū)別。RAID 7完全可以理解為一個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)計(jì)算機(jī),它自身帶有操作系統(tǒng)和管理工具,完全可以獨(dú)立運(yùn)行。
8.2 工作原理
RAID7 不僅僅是一種技術(shù),還是一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)(Storage Computer )。RAID 7 存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)(Storage Computer Operating System )是一套實(shí)時(shí)事件驅(qū)動(dòng)操作系統(tǒng),主要用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)初始化和安排RAID 7磁盤陣列的所有數(shù)據(jù)傳輸,并把它們轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的物理存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器上。通過(guò)自身系統(tǒng)中的陣列電腦板來(lái)設(shè)定和控制讀寫速度,存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)可使主機(jī)I/O 傳遞性能達(dá)到最佳。如果一個(gè)磁盤出現(xiàn)故障,還可自動(dòng)執(zhí)行恢復(fù)操作,并可管理備份磁盤的重建過(guò)程。
RAID 7 突破了以往RAID 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)架構(gòu),采用了非同步訪問(wèn),極大地減輕了數(shù)據(jù)寫瓶頸,提高了I/O 速度。所謂非同步訪問(wèn),即RAID 7 的每個(gè)I/O 接口都有一條專用的高速通道,作為數(shù)據(jù)或控制信息的流通路徑,因此可獨(dú)立地控制自身系統(tǒng)中每個(gè)磁盤的數(shù)據(jù)存取。如果RAID 7 有N 個(gè)磁盤,那么除去一個(gè)校驗(yàn)盤(用作冗余計(jì)算)外,可同時(shí)處理N-1 個(gè)主機(jī)系統(tǒng)隨機(jī)發(fā)出的讀/寫指令,從而顯著地改善了I/O 應(yīng)用。RAID 7 系統(tǒng)內(nèi)置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)還可自動(dòng)對(duì)主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的讀/寫指令進(jìn)行優(yōu)化處理,以智能化方式將可能被讀取的數(shù)據(jù)預(yù)先讀入快速緩存中,從而大大減少了磁頭的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù),提高了I/O 速度。RAID 7 可幫助用戶有效地管理日益龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),并使系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高至少一倍以上,滿足了各類用戶的不同需求。
8.3 優(yōu)點(diǎn)
(1)全面寫入的性能領(lǐng)先但盤性能25%至90%并且強(qiáng)于其他陣列1.5至6倍。
(2)主機(jī)接口通過(guò)可升級(jí)的連通性來(lái)增加傳輸帶寬。
(3)在小規(guī)模用戶讀取操作時(shí),Cache的命中率極高,幾乎可以將尋址時(shí)間變相降低為零。
(4)陣列中的磁盤數(shù)量越多,寫入效率提高越大,讀取時(shí)尋址時(shí)間越短。
(5)沒(méi)有額外的帶寬用于效驗(yàn)操作。
8.4 缺點(diǎn)
(1)很可能造成一個(gè)賣主一個(gè)方案的局面。
(2)存儲(chǔ)容量中,每MB成本極高。
(3)相對(duì)而言,非常短的保修期。
(4)大多數(shù)用戶可能都用不到。
(5)必須要有UPS的配合以保證意外斷電時(shí)Cache中的數(shù)據(jù)順利保存。
九、RAID 10
9.1 定義
Raid 10是一個(gè)Raid 0與Raid1的組合體,它是利用奇偶校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)條帶集鏡像,所以它繼承了Raid0的快速和Raid1的安全。我們知道,RAID 1在這里就是一個(gè)冗余的備份陣列,而RAID 0則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫陣列。其實(shí),圖6只是一種RAID 10方式,更多的情況是從主通路分出兩路,做Striping操作,即把數(shù)據(jù)分割,而這分出來(lái)的每一路則再分兩路,做Mirroring操作,即互做鏡像。
9.2 工作原理
Raid 10其實(shí)非常簡(jiǎn)單,首先創(chuàng)建2個(gè)獨(dú)立的Raid1,然后將這兩個(gè)獨(dú)立的Raid1組成一個(gè)Raid0,當(dāng)往這個(gè)邏輯Raid中寫數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)被有序的寫入兩個(gè)Raid1中。磁盤1和磁盤2組成一個(gè)Raid1,磁盤3和磁盤4又組成另外一個(gè)Raid1;這兩個(gè)Raid1組成了一個(gè)新的Raid0。如寫在硬盤1上的數(shù)據(jù)1、3、5、7,寫在硬盤2中則為數(shù)據(jù)1、3、5、7,硬盤3中的數(shù)據(jù)為0、2、4、6,硬盤4中的數(shù)據(jù)則為0、2、4、6,因此數(shù)據(jù)在這四個(gè)硬盤上組合成Raid10,且具有raid0和raid1兩者的特性。
雖然Raid10方案造成了50%的磁盤浪費(fèi),但是它提供了200%的速度和單磁盤損壞的數(shù)據(jù)安全性,并且當(dāng)同時(shí)損壞的磁盤不在同一Raid1中,就能保證數(shù)據(jù)安全性。假如磁盤中的某一塊盤壞了,整個(gè)邏輯磁盤仍能正常工作的。[2]
當(dāng)我們需要恢復(fù)RAID 10中損壞的磁盤時(shí),只需要更換新的硬盤,按照RAID10的工作原理來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù),恢復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)程中系統(tǒng)仍能正常工作。原先的數(shù)據(jù)會(huì)同步恢復(fù)到更換的硬盤中。
9.3 優(yōu)點(diǎn)
RAID10提供100%的數(shù)據(jù)冗余,支持更大的卷尺寸。RAID10提供最好的性能。使用RAID10,可以獲得更好的可靠性,因?yàn)榧词箖蓚€(gè)物理驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障,每個(gè)陣列中都有一個(gè),數(shù)據(jù)仍然可以得到保護(hù)。
9.4 缺點(diǎn)
RAID10需要4 + 2*N 個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器(N >=0), 而且只能使用其中一半或更小的磁盤用量, 例如 4 個(gè) 250G 的硬盤使用RAID10 陣列, 實(shí)際容量是 500G。
價(jià)格也相對(duì)較高。
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