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磁盤陣列功能
RAID技術(shù)主要有以下三個(gè)基本功能:
(1)通過對(duì)磁盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行條帶化,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)成塊存取,減少磁盤的機(jī)械尋道時(shí)間,提高了數(shù)據(jù)存取速度。
(2)通過對(duì)一個(gè)陣列中的幾塊磁盤同時(shí)讀取,減少了磁盤的機(jī)械尋道時(shí)間,提高數(shù)據(jù)存取速度。
(3)通過鏡像或者存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)信息的方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)。
RAID級(jí)別介紹
一般常用的RAID,分別是RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4以及RAID 5,再加上二合一型 RAID 0 1﹝或稱RAID 10﹞。我們先把這些RAID級(jí)別的優(yōu)、缺點(diǎn)做個(gè)比較:
RAID級(jí)別 相對(duì)優(yōu)點(diǎn) 相對(duì)缺點(diǎn)
RAID 0 存取速度很快 沒有容錯(cuò)
RAID 1 完全容錯(cuò) 成本高
RAID 2 帶海明碼校驗(yàn),數(shù)據(jù)冗余多,速度慢
RAID 3 寫入性能較好 沒有多任務(wù)功能
RAID 4 具備多任務(wù)及容錯(cuò)功能 Parity 磁盤驅(qū)動(dòng)器造成性能瓶頸
RAID 5 具備多任務(wù)及容錯(cuò)功能 寫入時(shí)有overhead
RAID 0 1/RAID 10 速度快、完全容錯(cuò) 成本高
RAID 中主要有三個(gè)關(guān)鍵概念和技術(shù)
鏡像( Mirroring )、數(shù)據(jù)條帶( Data Stripping )和數(shù)據(jù)校驗(yàn)( Data parity )。鏡像,將數(shù)據(jù)copy到多個(gè)磁盤,一方面可以提高可靠性,另一方面可并發(fā)從兩個(gè)或多個(gè)副本讀取數(shù)據(jù)來提高讀性能。顯而易見,鏡像的寫性能要稍低, 確保數(shù)據(jù)正確地寫到多個(gè)磁盤需要更多的時(shí)間消耗。數(shù)據(jù)條帶,將數(shù)據(jù)分片保存在多個(gè)不同的磁盤,多個(gè)數(shù)據(jù)分片共同組成一個(gè)完整數(shù)據(jù)副本,這與鏡像的多個(gè)副本是不同的,它通常用于性能考慮。數(shù)據(jù)條帶具有更高的并發(fā)粒度,當(dāng)訪問數(shù)據(jù)時(shí),可以同時(shí)對(duì)位于不同磁盤上數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作, 從而獲得非常可觀的 I/O 性能提升 。數(shù)據(jù)校驗(yàn),利用冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)和修復(fù),冗余數(shù)據(jù)通常采用海明碼、異或操作等算法來計(jì)算獲得。利用校驗(yàn)功能,可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯(cuò)能力。不過,數(shù)據(jù)校驗(yàn)需要從多處讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比,會(huì)影響系統(tǒng)性能。 不同等級(jí)的 RAID 采用一個(gè)或多個(gè)以上的三種技術(shù),來獲得不同的數(shù)據(jù)可靠性、可用性和 I/O 性能。至于設(shè)計(jì)何種 RAID (甚至新的等級(jí)或類型)或采用何種模式的 RAID ,需要在深入理解系統(tǒng)需求的前提下進(jìn)行合理選擇,綜合評(píng)估可靠性、性能和成本來進(jìn)行折中的選擇。