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磁盤陣列raid0,raid1,raid5,raid0-1,raid1-0學習筆記

raid0 raid5 raid1 磁盤陣列

磁盤陣列RAID ,REDUNDANTARRAYS OD INDEPENSIVE DISKS ,容錯廉價磁盤陣列,可以通過一些技術將多個較小的磁盤整合為一個較大的磁盤設備,而這個較大的磁盤功能不只是存儲,還具有數據保護的功能。


整個RAID的等級不同,而使整合後的磁盤具有不同的功能。


常見的RAID有以下幾種:

1.RAID 0:(等量模式)性能最佳

這個模式如果使用相同型號與容量的磁盤來組成,效果最佳,這種模式的RAID會將磁盤先切出等量的區塊,然後當一個文件要寫入RAID的時候,該文件會依據塊的大小切割好之後,再依次放入到各個磁盤之中。

因為每個磁盤會交錯存放數據,因此當你的數據要寫入RAID 的時候,數據會被等量的放置在各個磁盤上,放置方式如下圖所示

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當有數據要寫入的時候,數據先會被分為符合小區塊的大小,然後再依次一個個的放置到不同的磁盤中,這樣數據已經被分開並且依次放置到不同的磁盤上,因此每塊磁盤所負責的數據量都變小了,因此,越多塊磁盤組成的RAID-0性能越好。、

但是,使用這個等級必須要自行負擔數據損毀的風險,只要某一塊磁盤損毀,數據文件會缺少一塊,這個文件就損毀了,

2.RAID 2 :(映像模式MIRROR) 完整備份

需要相同的磁盤容量,最好是一模一樣的兩個片,這個模式主要是讓同一份數據完整保存在兩塊磁盤之上,比如說有一個大小為100M的文件,在存儲的時候,會將這100M數據同時存儲到兩個磁盤上,實現備份,即映像,整體RAID的容量減少了50%。

如下所示,數據傳到兩個磁盤的時候,會被分為兩股,並分別希爾到各個磁盤之中,如果要寫入100M的數據的時候,數據傳輸到I/O總線的時候,會被復制多份到各個磁盤上,結果就是數據量感覺變大了,因此在大量寫入RAID 1的時候,寫入的性能會變得很差。

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因為兩塊磁盤寫入的內容一樣,因此當其中一塊磁盤損毀時候,數據還是可以完整的保存下來,所以說RAID 1 最大的優點就是實現數據存放的冗余。

3.RAID 0+1

為了解決RAID 0性能佳但是不安全,RAID 1 安全但是性能不佳的缺點,可以將這兩種陣列相結合,即為RAID 0+1 或者RAID 1+0

實現的方法分別如下所示

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4.RAID 5

至少需要3塊以上的磁盤才能夠組成這種類型的磁盤陣列,這種磁盤陣列的數據寫入類似RAID 0,不過每個循環的寫入過程中,在每塊磁盤還加入一個同位檢查數據(PARITY),這個舒服會記錄其他磁盤的備份數據,用於當有磁盤損毀時 的數據,讀寫情況如下所示

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每個循環寫入時,都會有部分的同位檢查碼都被記錄下來,並且記錄的同為檢查碼每次都在不同的磁盤,任何一個磁盤損毀時都能通過其他磁盤的檢查碼來重建原理啊磁盤內的數據。

不過需要註意的是,當有同為檢查碼存在的時候整個磁盤陣列的容量會是整體磁盤數量減一塊。

讀性能還不錯,但是寫性能沒有增加很多,因為要寫入RAID5的數據還要經過計算同位檢查碼.

5.預備磁盤功能(spare disk)

當磁盤陣列的磁盤損毀時,就得要將損毀的磁盤拔除,然後換一塊新的磁盤,換成新磁盤之後並且順利啟動磁盤陣列之後,磁盤陣列就會主動重建原本壞掉的那塊磁盤數據到新的磁盤上,然後磁盤陣列上的數據就復原了,這就是磁盤陣列的優點

為了讓系統可以實時地在壞掉硬盤時主動重建,就需要預備磁盤的輔助,所謂的預備磁盤是一塊或者多塊沒有包含在原本cipa陣列等級中的硬盤,這塊硬盤平時並不會被磁盤陣列所使用,當磁盤陣列有任何磁盤損毀時,這塊spare disk會被主動拉進磁盤陣列中,並將壞掉的那塊硬盤移除磁盤陣列.


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