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5、【華為HCIE-Storage】--RAID類型

HCIE storage hostman

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① RAID 0

RAID0連續以位或字節為單位分割數據,並行讀/寫於多個磁盤上,因此具有很高的數據傳輸率,但它沒有數據冗余,因此並不能算是真正的RAID結構。

RAID0只是單純地提高性能,並沒有為數據的可靠性提供保證,而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據。因此,RAID0不能應用於數據安全性要求高的場合。

②  RAID 1

RAID1它是通過磁盤數據鏡像實現數據冗余,在成對的獨立磁盤上產生互為備份的數據。當原始數據繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取數據,因此RAID1可以提高讀取性能。

RAID1是磁盤陣列中單位成本最高的,但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時,系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫,而不需要重組失效的數據。

③  RAID 2

將數據條塊化地分布於不同的硬盤上,條塊單位為位或字節,並使用稱為“加重平均糾錯碼(海明碼)”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息,使得RAID2技術實施更復雜,因此在商業環境中很少使用。

④  RAID 3

它同RAID2非常類似,都是將數據條塊化分布於不同的硬盤上,區別在於

RAID3使用簡單的奇偶校驗 ,並用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效,奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據;

如果奇偶盤失效則不影響數據使用。RAID3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率,但對於隨機數據來說,奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。

XOR校驗的算法:相同為假,相反為真

0⊕0=0;0⊕1=1;1⊕0=1;1⊕1=0;

⑤  RAID 4

RAID4同樣也將數據條塊化並分布於不同的磁盤上,但條帶單位為塊或記錄

RAID4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸,因此RAID4在商業環境中也很少使用。

⑥  RAID 5

RAID5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁盤上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。

在RAID5上,讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作,提供了更高的數據流量。

RAID5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。

RAID3與RAID5相比,最主要的區別在於RAID3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤;

而對於RAID5來說,大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作,並可進行並行操作。

RAID5適合順序大IO,RAID5不適合OLTP數據庫。

a. RAID5小寫

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在RAID5 小寫中有“寫損失”,即每一次寫操作將產生個實際的讀操作和兩個實際的寫操作,其中讀舊的數據及奇偶信息,寫新的數據及寫新的奇偶信息。RAID5的小寫損失是4。

讀改寫(小寫):要寫入的分條單源數目不足磁盤數目的一半。

新的校驗數據=老數據 XOR 新數據 XOR 老校驗數據

b. RAID5 大寫

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在RAID5 大寫中有“寫損失”,即每一次寫操作將產生個實際的讀操作和兩個實際的寫操作,其中讀舊的數據,寫新的數據及寫新的奇偶信息。RAID5的大寫損失是3。

重構寫(大寫):要寫入的分條單元數目超過磁盤數目的一半。

新的校驗數據=新數據 XOR 不需要修改的分條數據。

⑦  RAID 6

與RAID5相比,RAID6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。

兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法,數據的可靠性非常高,即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數據的使用。但RAID6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間,相對於RAID5有更大的“寫損失”,因此“寫性能”非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID6很少得到實際應用。

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⑧  RAID 5E

RAID5E(RAID5Enhencement): RAID5E是在RAID5級別基礎上的改進,與RAID5類似,數據的校驗信息均勻分布在各硬盤上,但是,在每個硬盤上都保留了一部分未使用的空間,這部分空間沒有進行條帶化,最多允許兩塊物理硬盤出現故障。

看起來,RAID5E和RAID5加一塊熱備盤好象差不多,其實由於RAID5E是把數據分布在所有的硬盤上,性能會比RAID5 加一塊熱備盤要好。

當一塊硬盤出現故障時,有故障硬盤上的數據會被壓縮到其它硬盤上未使用的空間,邏輯盤保持RAID5級別。

⑨  RAID 5EE

與RAID5E相比,RAID5EE的數據分布更有效率,每個硬盤的一部分空間被用作分布的熱備盤,它們是陣列的一部分,當陣列中一個物理硬盤出現故障時,數據重建的速度會更快。

⑩  RAID 50

RAID50是RAID5與RAID0的結合。

此配置在RAID5的子磁盤組的每個磁盤上進行包括奇偶信息在內的數據的剝離。

每個RAID5子磁盤組要求三個硬盤。

RAID50具備更高的容錯能力,因為它允許某個組內有一個磁盤出現故障,而不會造成數據丟失。

而且因為奇偶位分部於RAID5子磁盤組上,故重建速度有很大提高。

優勢:更高的容錯能力,具備更快數據讀取速率的潛力。

需要註意的是:磁盤故障會影響吞吐量。

故障後重建信息的時間比鏡像配置情況下要長。

11  RAID 1+0

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可以兩邊RAID1中各壞一塊硬盤,但不能同時壞掉單邊的兩個硬盤。
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RAID1+0實際是沒有“寫損失”的,因為不需要進行校驗數據;如果非要說有“寫損失”,那麽可以理解為2;

12  RAID 0+1

RAID0+1 不可以兩邊RAID0中各壞一塊硬盤,但可以在單邊同時壞掉單邊的兩塊硬盤

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