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RAID

原创 服务器/存储 作者:jelephant 时间:2014-01-20 19:38:07 0 删除 编辑

RAID为廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),RAID技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘,从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。不同的组合方式用RAID级别来标识。

RAID0

RAID0也称为条带化(stripe),将数据分成一定的大小顺序的写道阵列的磁盘里,RAID0可以并行的执行读写操作,可以充分利用总线的带宽,理论上讲,一个由N个磁盘组成的RAID0系统,它的读写性能将是单个磁盘读取性能的N倍。且磁盘空间的存储效率最大(100%)RAID0有一个明显的缺点:不提供数据冗余保护,一旦数据损坏,将无法恢复。


如图所示:系统向RAID0系统(四个磁盘组成)发出的I/O数据请求被转化为4项操作,其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。通过建立RAID 0,原先顺序的数据请求被分散到块硬盘中同时执行。从理论上讲,块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了4倍。 但由于总线带宽等多种因素的影响,实际的提升速率会低于理论值,但是,大量数据并行传输与串行传输比较,性能必然大幅提高。

RAID1

RAID1成为镜像(mirror),它将数据完全一致的分别写到工作磁盘和镜像磁盘,因此它的磁盘空间利用率为50%,在数据写入时时间会有影响,但是读的时候没有任何影响,RAID1提供了最佳的数据保护,一旦工作磁盘发生故障,系统自动从镜像磁盘读取数据,不会影响用户工作。


RAID5

数据校验的信息被均匀的分散到的阵列的各个磁盘上,这样就不存在并发写操作时的校验盘性能瓶颈。阵列的磁盘上既有数据,也有数据校验信息,数据块和对应的校验信息会存储于不同的磁盘上,当一个数据盘损坏时,系统可以根据同一带区的其他数据块和对应的校验信息来重构损坏的数据。


RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比RAID1而磁盘空间利用率要比RAID1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。

RAID10

RAID10RAID1RAID0的结合,先做镜像然后做条带化,既提高了系统的读写性能,有提供了数据冗余保护,RAID10的磁盘空间利用率和RAID1是一样的,为50%。RAID10适用于既有大量的数据需要存储,有对数据安全性有严格要求的领域,比如金融,证券等。


RAID5RAID10

IO的性能:

RAID-5 技术很少应用于密集写操作的场合,如回滚字段及重做日志。对于raid10,由于不存在数据校验,每次写操作只是单纯的执行写操作。应此在写性能上raid10要好于raid5

数据重构:

对于raid10,当一块磁盘失效时,进行数据重构的操作只是复制一个新磁盘,如果假定磁盘的容量为250G,那么复制的数据量为250G

对于raid5的存储阵列,则需要从每块磁盘中读取数据,经过重新计算得到一块硬盘的数据量,如果raid5是以4+1的方式组建,每块磁盘的容量也为250G,那么,需要在剩余的4个磁盘中读出总共是1000G的数据量计算得出250G的数据。

从这点来看,raid5在数据重构上的工作负荷和花费的时间应该远大于raid10,负荷变大将影响重构期间的性能,时间长意味再次出现数据损坏的可能性变大。

数据安全保护:

raid10系统在已有一块磁盘失效的情况下,只有出现该失效盘的对应镜像盘也失效,才会导致数据丢失。其他的磁盘失效不会出现数据丢失情况。

Raid5系统在已有一块磁盘失效的情况下,只要再出现任意的一块磁盘失效,都将导致数据丢失。

从综合来看,raid10raid5系统在出现一块磁盘失效后,进行数据重构时,raid5需耗费的时间要比raid10长,同时重构期间系统负荷上raid5要比raid10高,同时raid5出现数据丢失的可能性要比raid10高,因此,数据重构期间,raid5系统的可靠性远比raid10来的低。

Raid5在磁盘空间率用率上比raid10高,raid5的空间利用率是(N-1/ N   N为阵列的磁盘数目),而raid10的磁盘空间利用率仅为50%。

 

 

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