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常見的RAID磁盤陣列

raid0 raid1 raid5 raid10 磁盤陣列

什麽是RAID?
磁盤陣列的英文名稱是Redundant Array of Independent Disks (RAID),即獨立冗余磁盤陣列。RAID可以通過一些技術(軟件或硬件)將多個硬盤整合成為一個較大的磁盤設備;而這個較大的磁盤可不止存儲功能而已,它還具有數據保護的功能。

根據功能的不同,基本常見的可劃分為以下幾個等級(需使用相同容量與型號的硬盤來組成,效果最佳):

1. RAID 0 (稱為帶區卷,性能最佳)
RAID 0技術把多塊物理硬盤設備(至少兩塊)通過硬件或軟件的方式串聯在一起,組成一個大的卷組,並將數據一次寫入到各個物理硬盤中。這樣硬盤設備的讀寫性能會提升數倍,但是若任意一塊硬盤發生故障將導致整個系統的數據都受到破壞。

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2. RAID 1 (稱為鏡像卷,完整備份)
RAID 1技術把多塊物理硬盤設備(至少兩塊)進行綁定,在寫入數據時,是將數據同時寫入到多塊硬盤設備上(可以將其視為數據的鏡像或備份)。當其中某一塊硬盤發生故障後,一般會立即自動以熱交換的方式來恢復數據的正常使用。
RAID1技術雖然十分註重數據的安全性,但是因為是在多塊硬盤設備中寫入了相同的數據,因此硬盤設備的利用率得以下降,從理論上來說,下圖中硬盤空間的真實可用率只有50%,由三塊硬盤設備組成的RAID1磁盤陣列的可用率只有33%左右。
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3. RAID 5 (性能與數據備份的均衡考慮)
RAID 5技術把多塊硬盤設備(至少三塊)的數據奇偶校驗信息保存到其他硬盤設備中。RAID 5磁盤陣列組中數據的奇偶校驗信息並不是單獨保存到某一塊硬盤設備中,而是存儲到除自身以外的其他每一塊硬盤設備上,這樣的好處是其中任何一設備損壞後不至於出現致命缺陷;
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4. RAID 10
RAID 10技術是RAID1+RAID0技術的一個組合體。如下圖,RAID 10技術需要至少四塊硬盤來組建,其中先分別兩兩制作成RAID 1磁盤陣列,以保證數據的安全性;然後再對兩個RAID 1磁盤陣列實施RAID 0技術,進一步提高硬盤設備的讀寫速度。這樣子從理論上講,只要壞的不是同一組中的所有硬盤,那麽最多可以損壞50%的硬盤設備而不丟失數據。由於RAID 10技術繼承了RAID 0的高讀寫速度和RAID 1的數據安全性。
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5. Spare Disk:預備磁盤的功能
當磁盤陣列的磁盤損毀時,就得要將壞掉的磁盤拔除,然後換一塊新的磁盤。換成新磁盤並且順利啟動磁盤整理後,磁盤陣列就會開始主動重建(rebuild)原本壞掉的那塊磁盤數據到新的硬盤上,然後你硬盤陣列上面的數據就復原了。這就是磁盤陣列的優點。不過,我們還是得要動手拔插硬盤,此時通常得要關機才能這麽做。

為了讓系統可以實時地在壞掉硬盤時主動重建,因此就需要預備磁盤的輔助。所謂的spare disk就是一塊或多塊沒有包含在原本磁盤陣列等級中的磁盤,這塊磁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,則這塊spare disk會被主動拉進磁盤陣列中,並將壞掉的那塊硬盤移出磁盤陣列,然後立即重建數據系統。如果你的磁盤你陣列支持熱插拔那就更完美了直接將壞掉的那塊硬盤拔除換一塊新的,再將那塊新的設備成為spare disk,就完成了!

磁盤陣列的優點:
? 數據安全與可靠性:指的並非信息安全,而是當硬件(指磁盤)損毀時,數據是否還能夠安全救援或使用;
? 讀寫性能:例如RAID0可以加強讀寫性能;
? 容量:可以讓多塊磁盤組合起來,故單一文件系統可以有相當大的容量。

RAID容錯對比表
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