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RAID技术简介

原创 Linux操作系统 作者:tolywang 时间:2005-03-15 00:00:00 0 删除 编辑
        RAID是利用若干台小型硬磁盘驱动器加上控制器按一定的组合条件,而组成的一个大容量、快速响应、高可靠的存储子系统。由于可有多台驱动器并行工作,大大提高了存储容量和数据传输率,而且由于采用了纠错技术,提高了可靠性。硬盘阵列是视频网络系统中非常重要的一个环节,硬盘阵列的容量、速度、稳定性往往决定整个网络的性能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。在通常情况下,RAID有如下几种分类:

        RAID0:由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写,数据被均匀分布在各个硬盘上,一般情况下,使用的硬盘越多,读写的速度越快。RAID0的特点是读写速度快,并且价格便宜;缺点是安全性相对较差,因为在RAID0中的一个硬盘出现故障时,整个阵列的数据将会丢失。RAID0是最快和最有效的磁盘阵列类型,但没有容错功能。
       RAID1:称为磁盘镜像。原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像,即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上,当一个磁盘出故障时,仍可从另一个硬盘中读取数据,因此安全性得到保障。但系统的成本大大提高,因为系统的实际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。
      RAID 0+1:为RAID0和RAID1的组合,即由两个完全相同配置的RAID0形成镜像关系,既提高了阵列的读取速度,又保障了阵列数据的安全性,当然,为此付出的代价同样是价格昂贵。
      RAID3:是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息,当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。与RAID0相比,RAID3在读写速度方面相对较慢。
      RAID5:RAID5 和RAID3的原理非常类似,硬盘的有效使用空间也是一样的,只是其算法以及数据分块方式有所不同。
使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合,在通常情况下,RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用,如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等;而RAID5适合较小文件的应用,如文字、图片、小型数据库等。

下表是几个常用的RAID级别的特征:
RAID级别 RAID 0 RAID 1 RAID 3 RAID 5
容错性 无 有 有 有
冗余类型 无 复制 奇偶校验 奇偶校验
热备份选择 无 有 有 有
硬盘要求 一个或多个 偶数个 至少三个 至少三个
有效硬盘容量 全部硬盘容量 硬盘容量50% 硬盘容量n-1/n 硬盘容量n-1/n

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