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RAID都有哪些類型
知道了RAID是什么之后,我們就來看看RAID都有哪些類型吧。根據(jù)RAID算法的不同,有RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID01/10、RAID50等等很多種,然而由于他們其中有一些的算法過于麻煩,日常使用中很少涉及。因此,我們這次的科普只涉及幾種廣泛使用的RAID類型:包含RAID0、RAID1、RAID5、RAID01/10四種。除此之外,我們還將順帶提及RAID6以及RAID50這兩種稍麻煩點,但至少還有人用的陣列類型。
磁盤陣列原理
磁盤陣列作為獨立系統(tǒng)在主機外直連或通過網(wǎng)絡與主機相連。磁盤陣列有多個端口可以被不同主機或不同端口連接。一個主機連接陣列的不同端口可提升傳輸速度。 [2] 和當時PC用單磁盤內部集成緩存一樣,在磁盤陣列內部為加快與主機交互速度,都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互,緩存與具體的磁盤交互數(shù)據(jù)。 [2] 在應用中,有部分常用的數(shù)據(jù)是需要經常讀取的,磁盤陣列根據(jù)內部的算法,查找出這些經常讀取的數(shù)據(jù),存儲在緩存中,加快主機讀取這些數(shù)據(jù)的速度,而對于其他緩存中沒有的數(shù)據(jù),主機要讀取,則由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機。對于主機寫入的數(shù)據(jù),只寫在緩存中,主機可以立即完成寫操作。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。
磁盤陣列 RAID 技術基本原理
RAID 技術可以將一個硬盤上的任務分散或copy到多個(少則兩個)磁盤上,借此來提高了性能或建立數(shù)據(jù)冗余以防驅動器發(fā)生故障??梢酝ㄟ^設定設備的 RAID 模式來決定設備以何種方式處理數(shù)據(jù)。RAID 配置可讓多個硬盤驅動器以不同的方式(例如使用條帶技術或鏡像技術)組合成單一的運行單元。
RAID 的兩個關鍵目標是提高數(shù)據(jù)可靠性和 I/O 性能。磁盤陣列中,數(shù)據(jù)分散在多個磁盤中,然而對于計算機系統(tǒng)來說,就像一個單獨的磁盤。通過把相同數(shù)據(jù)同時寫入到多塊磁盤(典型地如鏡像),或者將計算的校驗數(shù)據(jù)寫入陣列中來獲得冗余能力,當單塊磁盤出現(xiàn)故障時可以保證不會導致數(shù)據(jù)丟失。有些 RAID 等級允許更多地 磁盤同時發(fā)生故障。在這樣的冗余機制下,可以用新磁盤替換故障磁盤, RAID 會自動根據(jù)剩余磁盤中的數(shù)據(jù)和校驗數(shù)據(jù)重建丟失的數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。數(shù)據(jù)分散保存在 RAID 中的多個不同磁盤上,并發(fā)數(shù)據(jù)讀寫要大大優(yōu)于單個磁盤,因此可以獲得更高的聚合 I/O 帶寬。當然,磁盤陣列會減少全體磁盤的總可用存儲空間,犧牲空間換取更高的可靠性和性能。比如, RAID1 存儲空間利用率僅有 50% , RAID5 會損失其中一個磁盤的存儲容量,空間利用率為 (n-1)/n 。