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Raid Raid0 Raid1 Raid5 Raid0+1 Raid1+0

原创 Linux操作系统 作者:释怀355 时间:2013-07-13 10:56:03 0 删除 编辑
Raid0
RAID 0又称为Stripe或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。 这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能
这种方式大大减少了每个磁盘的负载,并且减少了旋转延迟(每个磁盘不再需要转和原来一样的圈数就能满足请求)。
虽然RAID0大大提高了IO性能,但没有提供任何容错措施,这意味着如果磁盘阵列中的某一块磁盘崩溃,则整个磁盘阵列中的数据全部丢失。
因为RAID0并没有提供任何容错措施,所以在生产环境中RAID0几乎不被使用。

还有一点值得注意的是,由于RAID0磁盘阵列中的每个磁盘都用于存储数据,所以没有任何磁盘空间的损失,比如使用RAID0,10个300GB的磁盘就会有3TB的可用存储空间,这意味着没有损失磁盘空间的RAID代价。

Raid1

RAID 1又称为Mirror或Mirroring,它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。 RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。由于对存储的数据进行百分之百的备份,在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据安全保障。同样,由于数据的百分之百备份,备份数据占了总存储空间的一半,因而,Mirror的磁盘空间利用率低,存储成本高

Mirror虽不能提高存储性能,但由于其具有的高数据安全性,使其尤其适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域。

RAID 1需要付出写入时的性能代价。每个写入IOP需要运行两次,但是对于读来说却会提升性能,因为RAID控制器对于大量数据请求会从两个磁盘中读取。

Raid5


 RAID 5也被称为”Striping With Parity)”,这种方式既可以通过磁盘分割(Striping raid0)来提高性能,也可以通过奇偶性(Parity)来提供容错,当一个磁盘崩溃后,奇偶数据可以通过计算重建丢失的数据。

RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,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。

RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。
虽然奇偶性是实现容错的一种不错的方式。但是从磁盘写入来说代价高昂。也就是说对于每一个IOP写请求,RAID5需要4个IOPS。

  为什么需要这么高写入代价的过程如下:

  ·读取原始数据(1 iop)

  ·读取当前奇偶数据(1 iop)

  ·比较当前数据和新写入请求

  ·基于数据差异计算新的奇偶值

  ·写入新数据(1 iop)

  ·写入新的奇偶值(1 iop)

RAID1+0

RAID1+0:正如其名字一样RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式,也称为RAID 10。

 RAID 1+0 由于将数据分割到多个磁盘中使得并且不像RAID5那样有奇偶效验码,所以写入速度非常快。但写入速度还是会有影响因为需要重复写入镜像盘,但仍然,写入速度还是非常的快。

由于RAID 1+0也通过数据的100%备份提供数据安全保障,因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同,存储成本高。

RAID 1+0的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。
    RAID 0+1


RAID 0+1 和RAID1 +0 是很像,它们都是通过磁盘分割和镜像来实现目的。他们的区别更加学术化,这里我们假设他们一样。

  RAID 0+1和 RAID 1+0所付出的代价是一样的。

其它RAID级别(2,3,4,6,DP等)
还有一些其它不常见的非标准RAID层级,RAID 2,3,4,6和RAID DP都和RAID5类似,他们都是通过分割和某种奇偶校验来提供性能上和容错。这些类似RAID 5的RAID层级的区别仅仅是它们如何写入奇偶数据。它们之中有些是通过保留一个磁盘来存储奇偶数据,还有一些是将奇偶数据分布到多个磁盘当中等等。如果 需要,你可以去做这些研究,但对于我来说,我都称它们为”RAID 5”

  还有一个值得讨论的非标准的RAID级别是RAID DP,DP的是”Dual Parity”的缩写,这和RAID 5很像但其将奇偶数据写入两次,这对于写入来说代价高昂,写入代价被提高到了6(每一次IO写请求需要6 IOPS)

RAID 比较

  选择合适的RAID层级并不容易,需要考虑多方面因素:成本,性能和容量。
下表总结了每个标准RAID层级的好处和坏处



文章来源:http://tech.it168.com/a2012/1111/1420/000001420409_all.shtml

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