什么是RAID?
RAID 代表 Redundant Array of Inexpensive Disks,后来解释为 Redundant Array of Independent Disks。
现在,几乎所有寻求数据冗余和更好性能的 IT 组织都在使用该技术。
它将多个可用磁盘组合到 1 个或者多个逻辑驱动器中,并根据所使用的 RAID 级别使我们能够在一个或者多个驱动器故障中幸存下来。
为什么要使用RAID?
随着世界范围内对存储和数据的需求不断增加,组织的主要关注点正在转向其数据的安全性。
现在,当我使用“安全”一词时,这里并不是指安全性来自易受攻击的攻击,而不是指来自硬盘故障和任何此类可能导致数据破坏的相关事故的安全性。
现在,在这些情况下,RAID 通过为我们提供冗余和在短时间内取回所有数据的机会发挥了魔力。
级别
现在,随着新技术的出现和新技术的引入,新的 RAID 级别开始出现,各种即兴发挥使组织有机会根据他们的工作要求选择所需的 RAID 模型。
现在,我将向我们简要介绍一些在各种组织中使用的主要 RAID 级别。
RAID 0
此级别将数据分拆到多个可用驱动器中,提供非常高的读写性能,但不提供容错或者冗余。
此级别不提供任何 RAID 因素,在寻求冗余的组织中不能考虑,而是在需要高性能的情况下首选。
计算:
盘数:5
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:500GB
优点 | 缺点 |
---|---|
数据被剥离到多个驱动器中 | 不支持数据冗余 |
磁盘空间已充分利用 | 不支持容错 |
需要最少2个驱动器 | 没有错误检测机制 |
高性能 | 任何磁盘都会导致各个数组中的完全数据丢失 |
RAID 1
此级别执行将驱动器 1 中的数据镜像到驱动器 2.
它提供 100% 冗余,因为即使任一磁盘出现故障,数组仍将继续工作。
因此,寻求更好冗余的组织可以选择此解决方案,但成本再次成为一个因素。
计算:
盘数:2
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:100GB
优点 | 缺点 |
---|---|
执行数据的镜像 比如从一个驱动器的相同数据写入另一个驱动器以进行冗余。 | 费用更高(每次镜像需要每次驱动1另外的驱动器) |
如果一个磁盘忙,可以使用高读取速度作为磁盘 | 慢写性能,因为所有驱动器都必须更新 |
即使任何一个驱动器都发生故障,数组也会起作用 | |
需要最少2个驱动器 |
RAID 2
此级别使用位级数据剥离而不是块级。
为了能够使用 RAID 2,请确保所选磁盘没有自磁盘错误检查机制,因为此级别使用外部汉明码进行错误检测。
这是 RAID 在现实 IT 世界中不存在的原因之一,因为如今使用的大多数磁盘都带有自我错误检测功能。
它使用另外的磁盘来存储所有奇偶校验信息
计算:
公式:n-1 其中 n 是编号。
磁盘
盘数:3
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:200GB
优点 | 缺点 |
---|---|
位水平剥离奇偶校验 | 它与驱动器一起使用,没有内置错误检测机制 |
一个指定的驱动器用于存储奇偶校验 | 这些天SCSI驱动器都有错误检测 |
使用汉明代码进行错误检测 | 错误检测所需的另外驱动器 |
RAID 3
此级别使用字节级剥离和奇偶校验。
一个专用驱动器用于存储奇偶校验信息,并且在任何驱动器故障的情况下,使用这个另外驱动器恢复奇偶校验。
但是,如果奇偶校验驱动器崩溃,那么冗余会再次受到影响,因此在组织中没有太多考虑。
计算:
公式:n-1 其中 n 是编号。
磁盘
盘数:3
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:200GB
优点 | 缺点 |
---|---|
字节级别剥离与平等 | 平价所需的另外驱动器 |
一个指定的驱动器用于存储奇偶校验 | 在平价驱动器崩溃中没有冗余 |
使用奇偶校验驱动器重新生成数据 | 在小型文件上操作的慢速 |
数据被并行访问 | |
高数据传输速率(对于大型文件) | |
需要最少3个驱动器 |
RAID 4
除了 RAID 4 使用块级剥离而不是字节级的功能外,该级别与 RAID 3 非常相似。
计算:
公式:n-1 其中 n 是编号。
磁盘
盘数:3
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:200GB
优点 | 缺点 |
---|---|
块级剥离和专用奇偶校验 | 由于一次只访问1个块,因此性能降低 |
一个指定的驱动器用于存储奇偶校验 | 平价所需的另外驱动器 |
数据被独立访问 | 每次必须输入奇偶校验时,写操作变慢 |
需要最少3个驱动器 | |
由于数据独立访问数据,因此高读取性能。 |
RAID 5
它使用块级条带化,并且随着这种级别的分布式奇偶校验概念出现,留下了 RAID 3 和 RAID 5 中使用的传统专用奇偶校验。
奇偶校验信息被写入数组中每个条带的不同磁盘。
在单盘故障的情况下,可以借助分布式奇偶校验恢复数据,而不会影响操作和其他读写操作。
计算:
公式:n-1 其中 n 是编号。
磁盘
盘数:4
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:300GB
优点 | 缺点 |
---|---|
具有分布式奇偶校验的块级剥离 | 如果磁盘故障恢复可能需要较长的时间,因为必须从所有可用的驱动器计算奇偶校验 |
奇偶校验是在数组中的磁盘上分发 | 无法生存并发的驱动器故障 |
高性能 | |
成本效益 | |
需要最少3个驱动器 |
RAID 6
此级别是 RAID 5 的增强版本,增加了双奇偶校验的另外优势。
此级别使用具有 DUAL 分布式奇偶校验的块级剥离。
所以现在你可以获得另外的冗余。
想象一下,我们正在使用 RAID 5 并且磁盘 1 出现故障,因此我们需要赶紧更换故障磁盘,因为如果同时另一个磁盘出现故障,那么我们将无法恢复任何数据,因此在这些情况下,RAID 6 发挥了作用在用完选项之前,我们可以在 2 个并发磁盘故障中幸存下来。
计算:
公式:n-2 其中 n 是编号。
磁盘
盘数:4
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:200GB
优点 | 缺点 |
---|---|
带有双分布式奇偶校验的块级剥离 | 成本费用可能成为一个因素 |
创建了2个奇偶校验块 | 由于双奇偶校验,写入数据需要更长的时间 |
可以在数组中生存并发2驱动器故障 | |
另外的容错和冗余 | |
需要最少4个驱动器 |
RAID 0+1
此级别使用 RAID 0 和 RAID 1 来提供冗余。
在镜像之前执行数据剥离。
在此级别中,与其他 RAID 级别相比,可用驱动器的总容量有所减少。
只要它们不在同一个镜像集中,我们就可以承受多个驱动器故障。
注意:没有。
要创建的驱动器数量应始终为 2 的倍数
计算:
公式:n/2 * 磁盘大小(其中 n 为磁盘数)
盘数:8
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:400GB
优点 | 缺点 |
---|---|
没有平等的一代 | 每次驱动器都需要另外的驱动器昂贵 |
执行RAID 0以剥离数据和RAID 1到镜像 | 100%磁盘容量不使用一半用于镜像 |
镜像前进行剥离 | 可扩展性非常有限 |
可用容量为n/2 *磁盘大小(n = no。磁盘) | |
所需的驱动器应该是2的倍数 | |
随着数据的高性能被剥离 |
RAID 1+0 (RAID 10)
此级别在剥离之前执行数据镜像,与 RAID 0+1 相比,这使其更加高效和冗余。
此级别可以承受多个同时发生的驱动器故障。
这可用于需要高性能和安全性的组织。
在容错和重建性能方面,它优于 RAID 0+1.
注意:没有。
要创建的驱动器数量应始终为 2 的倍数
计算:
公式:n/2 * 磁盘大小(其中 n 为磁盘数)
盘数:8
每个磁盘的大小:100GB
可用磁盘大小:400GB
优点 | 缺点 |
---|---|
没有平等的一代 | 非常贵 |
执行RAID 1镜像和RAID 0以剥离数据 | 可扩展性有限 |
镜像在剥离前进行 | |
所需的驱动器应该是2的倍数 | |
可用容量为n/2 *磁盘大小(n = no。磁盘) | |
比RAID 0 + 1更好的容错 | |
更好的冗余和更快地重建于0 + 1 | |
可以维持多个驱动器故障 |