解析RAID磁盤冗余陣列



關於工控機的RAID磁盤冗余陣列:

RAID(RedundantArrayofIndependentDrive:獨立磁盤冗余陣列)指的是多個獨立的硬驅合併組成一個邏輯陣列。如果在陣列上創建一個或多個RAID卷,操作系統將不再識別個別硬驅,而將每個卷認作單個邏輯硬驅。RAID的主要目的是提高存儲子系統的性能並支持容錯。RAID級別定義數據在包含陣列硬驅的卷中如何格式化。我再詳細介紹一下常用的RAID級別0(分段)、RAID級別1(鏡像)、RAID級別5(含奇偶校驗的分段)和RAID級別10(分段和鏡像)。
RAID0(分段)
RAID級別0將兩個或更多硬驅合併,把所有數據分段為易於管理的塊(稱為數據塊)。表2描述所允許的數據塊大小的使用情形。這些數據塊在RAID0卷駐留的陣列成員中以條帶形式分布。此方法通過允許同時從一個以上硬驅訪問相鄰數據而提高讀寫(尤其是順序性讀寫)性能。但是,存儲在RAID0卷中的數據無冗余。因此,如果一個硬驅發生故障,卷中的所有數據都將丟失。
優點:提高數據訪問和存儲性能;數據容量無損失。
缺點:無數據冗余(如果一個硬驅發生故障,卷中的所有數據都將丟失)。
應用:通常用於在臺式機和工作站存儲高性能、非關鍵數據和軟件。
RAID1(鏡像)
RAID級別1將兩個硬驅合併,使所有數據同時寫入RAID1卷駐留的各陣列成員。換句話說,數據被鏡像到RAID1卷中的各個硬驅上。這通過將在第二個驅動器上創建第一個驅動器上所有數據的鏡像,實現所有數據的實時冗余。
優點:完全數據冗余;提高讀取傳輸速度。
缺點:存儲容量最多只能等於最小的驅動器的容量;寫入傳輸速度略降低。
應用:通常用於在工作站和服務器存儲關鍵數據。
RAID5(含奇偶校驗的分段)
RAID級別5將三個或更多硬驅合併,把所有數據分段為易於管理的塊(稱為數據塊)。RAID5使用奇偶校驗。這是一種數學方法,用於將丟失的數據重建至單個驅動器,從而提高容錯能力。數據和奇偶校驗以輪轉順序跨陣列成員分段。由於採用奇偶校驗分段,便有可能在以新驅動器替換故障硬驅后重建數據。在重建數據過程中計算丟失數據的額外工作將降低向卷寫入的性能。RAID5處理較小I/O功能的性能比處理較大順序文件時來得好。
優點:完全的數據冗余;高效;容錯;提高存儲陣列性能。
缺點:重建費時,重建正在進行時性能降低。
應用:對文件和應用程序服務器以及因特網和局域網服務器為良好的選擇。
RAID10(分段和鏡像)
RAID級別10使用四個硬驅創建RAID級別0和1的組合。數據以條帶形式分布于構成RAID0組件的雙驅動器陣列。RAID0陣列中的每個硬驅都由RAID1陣列中的一個硬驅作為鏡像。此種配置的優點是兼備RAID0的性能和RAID1的冗余。
優點:提高性能及完全的數據冗余。
缺點:需要四個硬驅(兩個用於冗余),導致成本增加。
應用:數據庫服務器要求高性能和容錯能力。