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2023-03-21
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一、[RAID]的简述
二、标准 RAID
三、总结

一、[RAID]的简述

RAID 是英文 (Redundant Array of Independent Disks) 的缩写,翻译成中文是“独立磁盘冗余阵列”, 简称[磁盘阵列](Disk Array)。

简单的说,RAID 是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供[数据备份]技术。

组成磁盘阵列的不同方式称为 RAID 级别(RAID Levels),现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的 RAID 级别。另外,还有一些基本 RAID 级别的组合形式,如 RAID 10(RAID 0 与 RAID 1 的组合)等等.

RAID 技术的两大特点:一是速度、二是安全

二、标准 RAID

最为常用的是下面的几种 RAID 形式: RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10

1)RAID 0 (称为带区卷,性能最佳)

RAID 0 技术把多块物理硬盘设备(至少两块)通过硬件或软件的方式串联在一起,组成一个大的卷组,并将数据一次写入到各个物理硬盘中。这样硬盘设备的读写性能会提升数倍,但是若任意一块硬盘发生故障将导致整个系统的数据都受到破坏。

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  • 优点:使用 n 颗硬盘,即可拥有将近 n 倍的读写效能,读写性能是所有 RAID 级别中最高的。
  • 缺点:不提供数据冗余,因此一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法得到恢复, RAID0 运行时只要其中任一块硬盘出现问题就会导致整个数据的故障。

硬盘数量:最少 2 个

2)RAID 1(称为镜像卷,完整备份)

RAID1 是将一个两块硬盘所构成 RAID 磁盘阵列,其容量仅等于一块硬盘的容量,因为另一块只是当作数据 “镜像”

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  • 优点:安全性依照数组里的实体硬盘数量倍数成长。
  • 缺点:空间利用率是所有 RAID 中最没有效率的。

硬盘数量:最少 2 个, 磁盘空间使用率:50%,故成本最高

3)RAID 5(性能与数据备份的均衡考虑)

RAID 5 技术把多块硬盘设备(至少三块)的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中。RAID 5 磁盘阵列组中数据的奇偶校验信息并不是单独保存到某一块硬盘设备中,而是存储到除自身以外的其他每一块硬盘设备上,这样的好处是其中任何一设备损坏后不至于出现致命缺陷;

RAID5 不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成 RAID5 的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当 RAID5 的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

image-20230321083221730优点:兼顾空间利用率与安全性。

  • 缺点:需要额外的运算资源,仅能忍受 1 个硬盘损毁。
  • 硬盘数量:至少 3 个。

4)RAID 10

RAID 10 技术是 RAID1+RAID0 技术的一个组合体。如下图,RAID 10 技术需要至少四块硬盘来组建,其中先分别两两制作成 RAID 1 磁盘阵列,以保证数据的安全性;然后再对两个 RAID 1 磁盘阵列实施 RAID 0 技术,进一步提高硬盘设备的读写速度。这样子从理论上讲,只要坏的不是同一组中的所有硬盘,那么最多可以损坏 50% 的硬盘设备而不丢失数据。RAID 10 技术继承了 RAID 0 的高读写速度和 RAID 1 的数据安全性。

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三、总结

1)容错对比

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2)性能对比

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本文作者:Gustav

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