商道如狼道 发表于 2024-7-28 12:16:31

RAID磁盘阵列(看咱这篇就够了!)

目录
一、RAID简介
二、RAID的级别详列
三、总结
前言:

          写这篇博客的原因是小编在工作中遇到的这个不熟悉的硬件知识,然后工作之余就立马搜集了资料进行学习。了解了RAID的作用和区别以及如何进行挂载之类的。本篇以及之后的一篇博客得当新手小白来初识RAID!
一、RAID简介

        RAID是英文(Redundant Array of Independent Disks)的缩写,翻译成中文是“独立磁盘冗余阵列”, 简称磁盘阵列(Disk Array)
        简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按差别的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技能。使用这项技能,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能使用同位检查(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,将数据经盘算后重新置入新硬盘中。
        组成磁盘阵列的差别方式称为RAID级别(RAID Levels),现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种根本的RAID 级别。另外,还有一些根本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0+RAID 1的组合)等等。
二、RAID的级别详列

2.1RAID 0

        RAID0 俗称“条带”,它将两个或者多个硬盘组成一个逻辑硬盘,容量是全部硬盘之和。 Raid0最低需要两块硬盘,它把数据分散到每块硬盘上进行存储,所以raid0拥有全部 raid种类中最强的存储性能。 而raid0的总可用空间容量就是硬盘数量乘以最低容量硬盘的容量,一连读写性能就是单盘的倍数。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/e64be3b157e79bade360510ad607440e.png
特点:数据条带化,无校验,不提供数据掩护; 数据并发写入多个硬盘。
优点:RAID读写性能最高,100%的磁盘空间使用率。
缺点:此方式硬盘数据没有冗余,没有容错,一旦一个物理硬盘破坏,则全部数据均丢失。
适用:RAID0 得当于对数据量大,但安全性要求不高的场景,比如音像、视频文件的存储等。
 
2.2RAID 1

        RAID1俗称“镜像”,它最少由两个硬盘组成,而且两个硬盘上存储的数据均雷同,以实现数据冗余。 容错性是全部组合中方式里最好的,只要有一块硬盘正常,则能继承保持正常工作。 但它对磁盘使用率只有50%。 RAID1只支持两块硬盘组RAID阵列,而实际容量只有最小的那块硬盘的容量,原因是RAID1只提高了数据的安全性。 但是RAID1不即是数据备份。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/7b294132c055d08860e5c4de00a7ec37.png

特点:数据镜像,无校验(检查)。 一半的空间存储冗余数据,但是在全部的RAID中数据安全性 最高。
优点:全部的RAID中安全性能最高,即使一块磁盘发生故障,仍能正常运转。 镜像磁盘没有完全 故障,数据就不会丢失。
缺点:一半的磁盘空间用于存储冗余数据,磁盘空间使用率50%
适用:数据安全性要求比力高的场景,如邮件系统,数据库等。
 
2.3RAID 5

        RAID5采用硬盘分割的技能,最少需要三块硬盘才可以组建RAID5阵列,它没有数据冗余,而是把数据奇偶校验的方式存储到每块硬盘上,它将数据分散储存在阵列的每个磁盘,而且还伴有一个数据校验位,数据位与校验位通过算法能相互验证,当丢失其中的一位时,RAID控制器能通过算法,使用其它两位数据将丢失的数据进行盘算还原。 因而RAID5最多只答应一个硬盘破坏,有容错性。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/9f743c102c70de678b88aa098d19c87a.png

特点:数据条带化,校验数据匀称分布在每个物理磁盘上。 当某个物理磁盘发生故障十五,可根 据同一条带的其他数据块和对应的校验数据来重建破坏的数据。
优点:答应1个物理磁盘发生故障,而不丢失数据。 读取性能相对较高,磁盘空间使用率大于 RAID1+0。
缺点:写入性能相对低。 重建数据时,性能会受到较大的影响。  
适用:RAID5可理解为RAID0和RAID1折中方案,分身储存性能,数据安全和存储成本等因素。
 
2.4RAID 6

        在RAID5的基础上改良而成的,RAID6再将数据校验位增加一位,所以答应破坏的硬盘数量为两个。 由于同一阵列中两个硬盘同时破坏的概率非常少,所以RAID6 用增加一块硬盘的代价,换来了比 RAID5 更高的数据安全性。 RAID6 即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构, 主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要 N+2 个磁盘,同时对控制器的计划变得非常复杂,写入速度也不好,用于盘算奇偶校验值 和验证数据正确性所耗费的时间比力多,造成了不必须的负载,很少人用。
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特点:数据条带化,校验数据(2组)匀称分布在每个物理磁盘上。 即使有两个磁盘同时故障,也 可通过2组校验数据来重建两个磁盘上破坏的数据。
优点:答应两个物理磁盘发生故障,而不丢失数据。 读取性较高。
缺点:成本高于RAID 5,写入性能较低(低于RAID 5)。
适用:RAID 6主要用于对数据安全要求非常高、成本同样重要的场景,它一般是替代RAID 10经 济性选择。 如金融、数据库等。
 
2.5RAID 10

        RAID10是先将数据进行镜像操作,然后再对数据进行分组。 RAID 1 在这里就是一个冗余的 备份阵列,而 RAID 0 则负责数据的读写阵列。 至少要四块盘,两块做 raid0,另两块 做 raid1,RAID 10 对存储容量的使用率和 RAID 1 一样低,只有 50%.。 Raid1+0 方 案造成了 50%的磁盘浪费,但是它提供了 200%的速度和单磁盘破坏的数据安全性, 而且当同时破坏的磁盘不在同一 Raid1 中,就能保证数据安全性。
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特点:RAID1与RAID0的结合,先创建RAID1,再创建RAID0
优点:读取性能仅次于RAID0。 镜像中的磁盘没有全部故障,数据就不会丢失。 一半的物理磁盘 发生故障时,仍可以运转。
缺点:成本高。 磁盘使用率50%,一半的空间用于冗余数据。
适用:适用于读写性能要求高,数据安全大于磁盘成本的场景。 如银行、数据库等。
 
2.6RAID 01

(1)raid01是先做条带再做镜像,这种架构的安全性低于raid10,而两者由于IO数量一致。 读写速度雷同,使用的硬盘数量也一致。
(2)当有磁盘发生故障时,RAID10工作能力高于RAID01
三、总结

①容错对比
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 ②性能对比
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