圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

RAID(Redundant Array of Independent Disk 獨立冗餘磁盤陣列)技術是加州大學伯克利分校1987年提出,最初是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤,同時希望磁盤失效時不會使對數據的訪問受損 失而開發出一定水平的數據保護技術。RAID就是一種由多塊廉價磁盤構成的冗餘陣列,在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。RAID可以充分發 揮出多塊硬盤的優勢,可以提升硬盤速度,增大容量,提供容錯功能夠確保數據安全性,易於管理的優點,在任何一塊硬盤出現問題的情況下都可以繼續工作,不會 受到損壞硬盤的影響。

RAID 為 Redundant Array of Indepent Disks (獨立磁盤冗餘陣列) 的縮寫,最常用的四種RAID為 RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10,下面以圖解的方式解釋這四種RAID的特點和區別。

在後面的圖示中,用到以下標識:

  • A,B,C,D,E和F - 表示數據塊
  • p1,p2,p3 - 表示奇偶校驗信息塊

RAID 0

圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

RAID 0的特點:

  • 最少需要兩塊磁盤
  • 數據條帶式分佈
  • 沒有冗餘,性能最佳(不存儲鏡像、校驗信息)
  • 不能應用於對數據安全性要求高的場合

RAID 1

圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

以下為RAID 1的特點:

  • 最少需要2塊磁盤
  • 提供數據塊冗餘
  • 性能好

RAID 5

圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

RAID 5特點:

  • 最少3塊磁盤
  • 數據條帶形式分佈
  • 以奇偶校驗作冗餘
  • 適合多讀少寫的情景,是性能與數據冗餘最佳的折中方案

RAID 10

圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

RAID 10(又叫RAID 1+0)特點:

  • 最少需要4塊磁盤
  • 先按RAID 0分成兩組,再分別對兩組按RAID 1方式鏡像
  • 兼顧冗餘(提供鏡像存儲)和性能(數據條帶形分佈)
  • 在實際應用中較為常用

RAID 0即Data Stripping(數據分條技術)。整個邏輯盤的數據是被分條(stripped)分佈在多個物理磁盤上,可以並行讀/寫,提供最快的速度,但沒有冗餘能力。要求至少兩個磁盤。我們通過RAID 0可以獲得更大的單個邏輯盤的容量,且通過對多個磁盤的同時讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁盤的速度和容量,忽略了安全,只要其中一個磁盤出了問題,那麼整個陣列的數據都會不保了。

問:RAID0至少幾塊盤?

答:RAID0最少要兩塊硬盤才能實現。

RAID 1

RAID 1,又稱鏡像方式,也就是數據的冗餘。在整個鏡像過程中,只有一半的磁盤容量是有效的(另一半磁盤容量用來存放同樣的數據)。同RAID 0相比,RAID 1首先考慮的是安全性,容量減半、速度不變。

問:RAID1至少幾塊盤?

答:RAID1最少要兩塊硬盤才能實現。

RAID 0+1(RAID 10)

為了達到既高速又安全,出現了RAID 10(或者叫RAID 0+1),可以把RAID 10簡單地理解成由多個磁盤組成的RAID 0陣列再進行鏡像。

問:RAID0+1至少幾塊硬盤才能實現?

答:RAID0+1至少需要4塊盤。

RAID 3和RAID 5

RAID 3和RAID 5都是校驗方式。RAID 3的工作方式是用一塊磁盤存放校驗數據。由於任何數據的改變都要修改相應的數據校驗信息,存放數據的磁盤有好幾個且並行工作,而存放校驗數據的磁盤只有一個,這就帶來了校驗數據存放時的瓶頸。RAID 5的工作方式是將各個磁盤生成的數據校驗切成塊,分別存放到組成陣列的各個磁盤中去,這樣就緩解了校驗數據存放時所產生的瓶頸問題,但是分割數據及控制存放都要付出速度上的代價。

問:RAID5需要幾塊硬盤?為什麼損失一個盤的容量?

答:至少3塊。

RAID5把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上,並且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲於不同的磁盤上,其中任意N-1塊磁盤上都存儲完整的數據,也就是說有相當於一塊磁盤容量的空間用於存儲奇偶校驗信息。因此當RAID5的一個磁盤發生損壞後,不會影響數據的完整性,從而保證了數據安全。當損壞的磁盤被替換後,RAID還會自動利用剩下奇偶校驗信息去重建此磁盤上的數據,來保持RAID5的高可靠性。

圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

來源:https://www.cnblogs.com/WayneZeng/p/3409221.html


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