磁盘阵列RAID的简介_w6589600的空间_百度空间
RAID (Redundant Array of Independent Disk)中文名叫独立冗余磁盘阵列。

通俗解释就是用多个相同的硬盘组合成一个硬盘群来提高硬盘的读写速度与安全。就因为它是一个硬盘群,所以做RAID一定要用两个以上的硬盘。

在RAID的世界里给大家介绍几种常用的RAID模式:

(I) RAID 0 (data Stripping数据分条技术)

用至少两个硬盘来做成一个大容量的硬盘,来提高硬盘的读写速度。做个通俗的比喻:你在喝汽水的时候用一条吸管喝汽水(相当于一个硬盘,或者是两个没有做成RAID 0的硬盘)和用两条吸管(做成RAID 0的两个硬盘)喝汽水来比,哪种方法喝的比较快,当然是两条吸管喝的快啦。所以RAID 0的速度是平时两个没有用RAID0的硬盘的速度的两倍。但是RAID 0有个缺陷:当两个硬盘里面有一个硬盘坏了,那它所有硬盘里面的数据都没有了,没有办法拯救。所以它不安全。

(II) RAID 1 (data mirror数据镜像)

用两个以上的硬盘做成一个实时热备份系统。当数据要写入硬盘时,是同时写入两个硬旁里面,两个硬盘里面是存放着相同的数据。这样就弥补了RAID 0里面当一个硬盘坏了,里面的数据还是存放在另外一个硬旁里面,还可以继续保留数据,所以它是安全的。但是它有缺陷就是速度只有RAID 0的一半,也就是和没有做RAID 0的硬盘速度是一样的,只有一个硬盘的容量。

大家会想,有没有一个两全其美的办法呢,即可以提高硬盘速度,又可以安全保留数据。

(III) RAID 10 或者叫 0+1 (strip and mirror)

用四个硬盘首先用两个硬盘做成做成RAID 1 ,再用剩下的两个硬盘再做成一个RAID 1,然后再用这两组硬盘做成一个RAID 0,这样既提高的硬盘的速度又提高了安全性。但是缺陷就是4个硬盘的容量实际能用的只有两个硬盘的容量,只有一半的容量。

(IV) RAID 2

可能有些记错了,我在工作中很少用RAID 2。

RAID 2就是用三个硬盘做成一种阵列模式。首先是用两个硬盘来读写数据再加上个校验盘。这样既达到了一定的速度,也提高了安全性。它是怎么工作的呢?首先我们要知道校验盘是什么?我们来举个简单的例子: 3+5=8 我把3放入到一个硬盘里面,在把5放到一个硬盘里面。然后把8放到校验硬盘里面,当我这三个硬盘里面有一个硬盘坏了,譬如放5的硬盘坏了。但是我要恢复放5硬盘的那个数据,我应该怎样恢复坏了的硬盘的数据呢?,这时候就需要校验了,我们把一个好的硬盘换掉那个坏了的硬盘,它就会用8-3=5然后把5重新放回到那个我们新换的硬盘里面,所以说它只允许坏一个硬盘哟,你要是坏多一个硬盘也就没有办法校验了,所有数据就bye bye了。速度比单硬盘快一点点,因为它要把校验码在独立存放到一个硬盘去,还要去计算校验位,大大影响了它的速度,是RAID里面最慢的。

(V) RAID 3

和RAID 2 差不多,我根本就没有用过。

(VI) RAID 4

我不记得了,市面上好像没有什么人用阿。

(VII) RAID 5

必须用三个以上的硬盘来做,它把数据本身和校验码分别随机的存放到三个硬盘里面去,这样提高了三个硬盘的整体性能,安全也是只能坏一个硬盘哟。 它的速度当然没有能和三个硬盘做RAID 0的速度的快了,安全却比RAID 0 好很多,大家可以想到它写数据的时候要去计算校验位,所以速度一般,但是读数据的时候不需要计算,速度可以和RAID0 相媲美。

速度上来说 RAID 0 > RAID 10 > RAID 5 > RAID 2 > RAID 1

容量使用率来说 RAID 0 > RAID 5 = RAID 2 > RAID 10 > RAID 1

安全上来说 RAID 1 = RAID 10 > RAID 5 = RAID 2 > RAID 0

Adaptec公司的RAID 卡介绍:

RAID 卡通常支持RAID 0 , 1 ,10 , 5

主板集成芯片的通常支持RAID 0 ,1 有些好的支持RAID 10

SCSI RAID 卡:

Adaptec PCI-X插槽: 2130单通道卡 2230双通道卡 2020零通道卡

PCI插槽: 2200双通道卡 2120单通道卡 2010零通道卡

顺便介绍一下SATA的技术:

SATA的传输速度是150MB/S,SATAII的速度是300MB/S接近现在的SCSI硬盘的{zg}速度360MB/S,ATA{zg}的速度是133MB/S。 SATA还可以像SCSI一样热插拨哟,所谓热插拨就是开机的时候可以把硬盘拔出来,而不会硬盘数据损坏和系统当机。SATA的一个接口只能接一个硬盘,SCSI一个接口可以接14个, IDE一个接口可以接两个,一个主盘,一个从盘。


SATA II RAID 卡:

Adaptec PCI-X 2820(8口) 2420(4口) 1420(4口,64/133Mhz)

SATA RAID 卡:

Adaptec 21610(16口) 2810(8口) 2410(4口) 2020(零通道卡) 1210(2口)

IDE RAID 卡:

Adaptec 2400(4通道) 1200(2通道)

磁盘阵列入门:
什么是RAID?如何实现RAID功能?PATA与SATA硬盘能组建RAID磁盘阵列吗?

一、什么是RAID?其具备哪些常用的工具模式?

即然提到了RAID磁盘阵列,那么我们就先来了解一下什么是RAID?所谓的RAID,是Redundant Arrays of Independent Disks的简称,中文为廉价冗余磁盘阵列。由1987年由加州大学伯克利分校提出的,初衷是为了将较廉价的多个小磁盘进行组合来替代价格昂贵的大容量磁盘,希望单个磁盘损坏后不会影响到其它磁盘的继续使用,使数据更加的安全。RAID作为一种廉价的磁盘冗余阵列,能够提供一个独立的大型存储设备解决方案。在提高硬盘容量的同时,还能够充分提高硬盘的速度,使数据更加安全,更加易于磁盘的管理。

了解RAID基本定义以后,我们再来看看RAID的几种常见工作模式。

1、RAID 0

RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,是实现成本是{zd1}的。

RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用

操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。在使用中电脑数据依次写入到各块硬盘中,它的{zd0}优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。如使用了三块80GB的硬盘组建成RAID 0模式,那么磁盘容量就会是240GB。其速度方面,各单独一块硬盘的速度xx相同。{zd0}的缺点在于任何一块硬盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。

为了解决这一问题,便出一了RAID 0的另一种模式。即在N块硬盘上选择合理的带区来创建带区集。其原理就是将原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。

在创建带区集时,合理的选择带区的大小非常重要。如果带区过大,可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作,使数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上,不能充分的发挥出并行操作的优势。另一方面,如果带区过小,任何I/O指令都可能引发大量的读写操作,占用过多的控制器总线带宽。因此,在创建带区集时,我们应当根据实际应用的需要,慎重的选择带区的大小。

带区集虽然可以把数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。但如果我们把所有的硬盘都连接到一个控制器上的话,可能会带来潜在的危害。这是因为当我们频繁进行读写操作时,很容易使控制器或总线的负荷 超载。为了避免出现上述问题,建议用户可以使用多个磁盘控制器。{zh0}解决方法还是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器。

虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能,但是整个系统是非常不可靠的,如果出现故障,无法进行任何补救。所以,RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。

2、RAID 1

RAID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,在不影响性能情况下{zd0}限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲{jd1}安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。另外,出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。因此,RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。

RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像,所以磁盘控制器的负载也相当大,尤其是在需要频繁写入数据的环境中。为了避免出现性能瓶颈,使用多个磁盘控制器就显得很有必要。

3、RAID0+1

从RAID 0+1名称上我们便可以看出是RAID0与RAID1的结合体。在我们单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题,即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据,不能充分利用所有的资源。为了解决这一问题,我们可以在磁盘镜像中建立带区集。因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势,所以被称为RAID 0+1。把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。



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