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硬盘阵列模式RAID 0RAID 1510是什么意思?

发布时间:2019-07-25 20:28 来源:未知 编辑:admin

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  RAID 0 :指 Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。

  RAID 5 :指大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息

  RAID 10 :连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。

  磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。

  外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性,不过这类产品的价格都很贵。

  内接式磁盘阵列卡,因为价格便宜,但需要较高的安装技术,适合技术人员使用操作。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。

  它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作。

  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。

  最少需要两块磁盘;数据条带式分布;没有冗余,性能最佳(不存储镜像、校验信息);不能应用于对数据安全性要求高的场合。

  最少需要三块磁盘;数据条带形式分布;以奇偶校验作冗余;适合多读少写的情景,是性能与数据冗余最佳的折中方案。、

  最少需要四块磁盘;先按RAID 0分成两组,再分别对两组按RAID 1方式镜像;兼顾冗余(提供镜像存储)和性能(数据条带形分布);在实际应用中较为常用。

  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。

  raid0 就是把多个(最少2个)硬盘合并成1个逻辑盘使用,数据读写时对各硬盘同时操作,不同硬盘写入不同数据,速度快。

  raid1就是同时对2个硬盘读写(同样的数据)。强调数据的安全性。比较浪费。

  raid5也是把多个(最少3个)硬盘合并成1个逻辑盘使用,数据读写时会建立奇偶校验信息,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。相当于raid0和raid1的综合。

  raid10就是raid1+raid0,比较适合速度要求高,又要完全容错,当然¥也很多的时候。最少需要4块硬盘(注意:做raid10时要先作RAID1,再把数个RAID1做成RAID0,这样比先做raid0,再做raid1有更高的可靠性)

  展开全部RAID存储的方式多种多样。某些类型的RAID强调性能,某些则强调可靠性、容错或纠错能力。因此,可根据要完成的任务来选择类型。不过,所有的RAID系统共同的特点——也是其真正的优点则是“热交换”能力:用户可以取出一个存在缺陷的驱动器,并插入一个新的予以更换。对大多数类型的RAID来说,不必中断服务器或系统,就可以自动重建某个出现故障的磁盘上的数据。

  RAID并非保护大量数据的唯一途径,但是,常规的备份和镜像软件速度较慢,而且,如果一个驱动器出现故障,则往往需要中断系统。即使磁盘不导致服务器中断,IT工作人员仍需要断掉服务器来更换驱动器。相反,RAID利用镜像或奇偶信息来从剩余的驱动器重建数据,不必中断系统。

  RAIDLevel0即数据分割,是最基本的方式。在一个普通硬盘驱动器上,数据被存储在同一张盘的连续扇区上。RAID0至少使用两个磁盘驱动器,并将数据分成从512字节到数兆字节的若干块,这些数据块被交替写到磁盘中。第1段被写到磁盘1中,第2段被写到磁盘2中,如此等等。当系统到达阵列中的最后一个磁盘时,就写到磁盘1的下一分段,以下如此。分割数据将I/O负载平均分配到所有的驱动器。由于驱动器可以同时写或读,性能得以显著提高。但是,它却没有数据保护能力。如果一个磁盘出故障,数据就会丢失。RAID 0不适用于关键任务环境,但是,它却非常适合于视频生产和编辑或图像编辑。

  RAIDLevel3包括数据分割,另外,它还指定一个驱动器来存储奇偶信息。这就提供了某种容错功能,在数据密集型环境或单一用户环境中尤其有益于访问较长的连续记录。RAID 3需要同步主轴驱动器来预防较短记录的性能下降。

  RAIDLevel5类似于Level0,但是它不是将数据分成块,而是将每个字节的位拆分到多个磁盘。这样会增加管理费用,但是,如果一个磁盘出现故障,则它可以更换,数据可以从奇偶和纠错码中重建。RAID 5包括所有的读/写运行。它需要三到五个磁盘来组成阵列,最适合于不需要关键特性或几乎不进行写操作的多用户系统。

  RAIDLevel1是磁盘镜像——写到磁盘1中的一切也写到磁盘2中,从任何一个磁盘都可以读取。这样就提供了即时备份,但需要的磁盘驱动器数量最多,不能提高性能。RAID 1在多用户系统中提供最佳性能和容错能力,是最容易实施的配置,这最适用于财务处理、工资单、金融和高可用数据环境。

  RAIDLevel2是为大型机和超级计算机开发的。它可在工作不中断的情况下纠正数据,但是,RAID2倾向于较高的数据校验和纠错率。

  RAIDLevel4包括较大的数据条,这样,就可以从任何驱动器读取记录。由于这种类型缺乏对多种同时写操作的支持,因而,几乎不使用。

  RAIDLevel6几乎没有进行商用。它使用一种分配在不同的驱动器上的第二种奇偶方案,扩展了RAID5。它能承受多个驱动器同时出现故障,但是,性能——尤其是写操作却很差,而且,系统需要一个极为复杂的控制器。

  RAIDLevel7有一个实时嵌入操作系统用作控制器,一个高速总线用于缓存。它提供快速的I/O,但是价格昂贵。

  RAIDLevel10由数据条阵列组成,其中,每个条都是驱动器的一个RAID1阵列。它与RAID1的容错能力相同,面向需要高性能和冗余,但不需要高容量的数据库服务器。

  RAIDLevel53是最新的一种类型,实施情况同Level0数据条阵列,其中,每一段都是一个RAID3阵列。它的冗余与容错能力同RAID3。这对需要具有高数据传输率的RAID 3配置的IT系统有益,但是它价格昂贵、效率偏低。

  RAID旨在通过提供一个廉价和冗余的磁盘系统来彻底改变计算机管理和存取大容量存储器中数据的方式。它曾被称为廉价磁盘冗余阵列(RAID)。RAID将数据写入多个廉价磁盘,而不是写入单个大容量昂贵(SIED)。最初RAID代表廉价磁盘冗余阵列,但现在已改为独立磁盘冗余阵列。

  RAID通过条带化存储和奇偶校验两个措施来实现其冗余和容错的目标。条带化存储意味着可以一次写入一个数据块的方式将文件写入多个磁盘。条带化存储技术将数据分开写入多个驱动器,从而提高数据传输速率并缩短磁盘处理总时间。这种系统非常适用于交易处理、但可靠性却很差,因为系统的可靠性等于最差的单个驱动器的可靠性。

  RAID的主要组件是磁盘阵列控制器(DAC)和由5个磁盘组成的队列。数据被条带化存储在全部5个磁盘上,用奇偶校验来恢复故障磁盘。RAID有多个不同的等级。某些RAID等级用来提高速度,某些用来提供保护,而RAID-5则结合了两方面的优势。我们将对它们进行逐一论述。

  以前,计算机只将文件写入一个磁盘。条带化存储使您能够拆分文件并将不同的片段同时写入多个磁盘。如果您的文件有5个数据块,并将它们条带化存储到5个磁盘中,每个数据块将同时写入各自的磁盘。如果您有5个OLTP交易,每个小于一个数据块,您就可以同时处理5个不同的交易。

  大多数RAID等级在数据块级进行条带化存储,但RAID也可以在位或字节级进行条带化存储。数据块的大小由系统管理员决定,并被称为基带条深度。

  为了最大限度地提高磁盘阵列子系统的交易能力,数据必须同时写入多个驱动器或同时从多个驱动器读取。为实现这一点,用户数据块被条带化存储在整个驱动器阵列上。一个基带条包括一列扇区(每扇区含512个字节),这些扇区位于阵列中每个磁盘上的相同位置。基带条深度(即每一数据块中的扇区数)由子系统软件定义。

  基带条深度对性能有直接影响,因为深度太浅就需要系统执行比实际需要更多的I/O命令。如果规定深度太大,处理器的多任务能力以及多驱动器所带来的诸多益处可能会被抵销。

  在一个理想的交易环境中,来自主机的每个请求都只涉及一个驱动器,这可以实现多个驱动器的多个并发交易。

  将数据条带化存储到阵列驱动器解决了前面所述的一个系统驱动器超负荷运行而另一个空闲的问题。数据条带化存储避免了使用专用驱动器,并确保数据处理负载在可用的驱动器间平均分配,同时通过同时写入多个数据块而提高了性能。

  人们经常混淆奇偶校验和镜像(或映像)。镜像涉及制作磁盘的拷贝。镜像是将数据同时写入两个驱动器的技术。因为两个驱动器中的任何一个都可以完成同一任务,所以这些系统具有优异的可靠性,并可获得出色的交易处理结果。但代价是必须购买两个驱动器而只得到一个驱动器的容量。镜像的开销为100%,或是双倍磁盘空间。如果一个磁盘发生故障,镜像磁盘将接替它进行运行。

  奇偶校验提供与镜像相同的一般保护,但开销较少。如果一个用户具有由5个磁盘组成的阵列,其中4个用于存储数据而1个用于奇偶校验。它的开销仅为20%,当需要考虑成本时,这是一个很大的优势。

  计算机只用0和1来表示数据。异或(XOR)是进行奇偶校验的一种方法。从每个磁盘中取出一位(0和1)并相加。如果和为偶数,则奇偶为被置为0;如果和为奇数,则奇偶位被置为1。

  根据RAID等级,奇偶校验即可保存到一个磁盘上,也可分配到所有磁盘上。当您使用5个磁盘时,每种方式的奇偶校验占磁盘空间的1/5或20%。当使用3个磁盘时,占1/3或33%。

  目前业界公认有6个RAID配置等级,并将它们规定为RAID0到RAID5。每个RAID等级分别针对速度、保护或两者的结合而设计。RAID等级包括:

  RAID-0将数据条带化存储到所有驱动器上,但没有采用奇偶校验。如果其中一个磁盘发生故障,数据必须从备份重新存储到全部5个磁盘上。这种RAID旨在提高速度,在所有RAID中速度最快,但是提供的保护最少。

  RAID-1技术要求每个原始数据磁盘都有一个镜像磁盘。原始磁盘和镜像的内容完全一样。RAID-1能够提供最好的数据保护,但是速度不如RAID0和5。

  在数据写到原始磁盘上的同时也会写到镜像磁盘上。这一镜像过程对于用户是不可见的。因此RAID-1又称为透明镜像。用户可以设置RAID-1以将数据写人一个磁盘,并将该磁盘镜像化;或者也可以将它条带化存储到多个磁盘上,每个条带化存储的磁盘都有一个镜像拷贝。这称为条带化存储镜像、RAID1+0、RAID10,在有些情况下也称为RAID6。

  RAID-5将数据以数据块形式进行条带化存储,同时还采用了奇偶校验。利用RAID-5技术,用户信息和奇偶校验可以合并到阵列中的每个磁盘上。可以进行独立和/或并行的数据读写操作。该RAID是所有RAID中使用最广泛。RAID-5没有RAID-0那么快,也没有提供象RAID-1镜像那样多的保护。但是RAID-5同时提供良好的速度和保护。这就是为什么它往往成为人们所选择的RAID等级。

  RAID磁盘阵列的主要组件是磁盘阵列控制器、5个SCSI通道、以及一个或多个磁盘阵列列队。通常有两个磁盘阵列控制器(DAC)作为一组进行工作。这种实施过去常常由一个主动DAC和一个被动DAC可能发生故障时,另一个就会控制所有磁盘列队。下图中有两个DAC,它们共同控制4个磁盘列队。您可以将磁盘配置成任何所支持的RAID等级。您甚至可以打乱磁盘而在一个列队中配置多个RAID。

  以前磁盘阵列是通过一跟电缆专门连接到主机,并且始终置于一个外部机箱中。外置磁盘阵列的SCSI长度限度在大约80英寸或25米左右。可以利用一个中继器将长度延长25米,但是这样做将损失5%的性能。

  目前许多计算机采用内置RAID。CPU与磁盘在内部进行通信,但基本原理仍然是一样的。无论是内置或是外置,磁盘阵列都有一个或两个磁盘阵列控制器控制的磁盘队列。 牢记要点

  系统通常由磁盘列队定义,每个磁盘列队包括5个磁盘并与一个或两个磁盘阵列控制器连接。

  raid1就是同时对2个硬盘读写(同样的数据)。强调数据的安全性。比较浪费。 raid5也是把多个(最少3个)硬盘合并成1个逻辑盘使用,数据读写时会建立奇偶校验信息,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。相当于raid0和raid1的综合。

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