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  • 磁盘阵列基础知识

    中国教育装备采购网2012-11-16 10:19围观1863次我要分享

      RAID 是英文 Redundant Array of Independent Disks(独立磁盘冗余阵列),简称磁盘阵列。下面将各个级别的 RAID 介绍如下。RAID0 条带化(Stripe)存储。理论上说,有N 个磁盘组成的 RAID0 是单个磁盘读写速度的 N 倍。RAID 0 连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的 RAID 结构。

      RAID1 镜象(Mirror)存储。它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生 互 为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此 RAID 1 可以 提高读取性能。RAID 1 是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用 性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

      RAID2 海明码(Hamming Code)校验条带存储。将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节, 使用称为海明码来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放 检查及恢复信息,使得 RAID 2 技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。

      RAID3 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为字节。它同 RAID 2 非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于 RAID 3 使用简单的奇偶校验, 并用单块磁盘存放奇偶校验信息。 如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据; 如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3 对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

      RAID4 奇偶校验(XOR)条带存储,共享校验盘,数据条带存储单位为块。RAID 4 同样也将 数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。RAID 4 使用一块磁盘作为奇 偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘, 这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈, 因此 RAID 4 在商业环境中也很少使用。

      RAID5

      奇偶校验(XOR)条带存储,校验数据分布式存储,数据条带存储单位为块。RAID 5 不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在 RAID 5 上, 读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID 5 更适合于小数据块 和随机读写的数据。RAID 3 与 RAID 5 相比,最主要的区别在于 RAID 3 每进行一次数据传 输就需涉及到所有的阵列盘;而对于 RAID 5 来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作。在 RAID 5 中有“写损失”,即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。当进行恢复时, 当进行恢复时,比如我们需要恢复A0,这里就必须需要B0、C0、D0 加,0 parity 才能计算并得出 A0,进行数据恢复。所以当有两块盘坏掉的时候,整个RAID 的 ,进行数据恢复。所以当有两块盘坏掉的时候,数据失效。

      RAID6 奇偶校验(XOR)条带存储,两个分布式存储的校验数据,数据条带存储单位为块。 与 RAID 5 相比,RAID 6 增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6 需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于 RAID 5 有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6 很少得到实际应用。

      RAID7 这是一种新的 RAID 标准,其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机 CPU 资源。RAID 7 可以看作是一种存储计算机(Storage Computer),它与其他 RAID 标准有明显区别。RAID 7 等级是至今为止,理论上性能最高的 RAID 模式,因为它从组建方式上就已经 和以往的方式有了重大的不同。

    磁盘阵列基础知识
    来源:北京鑫博腾飞科技有限公司作者:北京鑫博腾飞科技有限公司
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