RAID

时间：2020-09-17 12:45:43 阅读：30 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

开始前先来思考一个问题，如果一个文件的大小超过了一块磁盘的大小，该如何存储？
独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），简称磁盘阵列，利用虚拟化存储技术把多个磁盘组合起来，成为一个或多个磁盘阵列组，目的为提升性能或数据冗余，或是两者同时提升。
简单来说，RAID?把多个磁盘组合成为一个逻辑磁盘，因此，操作系统只会把它当作一个实体磁盘。
常见 RAID 等级
RAID 0
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假设服务器有 N 块磁盘，RAID 0?是数据在从内存缓冲区写入磁盘时，根据磁盘数量将数据分成 N 份，这些数据同时并发写入 N 块磁盘，使得数据整体写入速度是一块磁盘的 N 倍；读取的时候也一样，所以在所有的级别中，RAID 0?的速度是最快的
但是?RAID 0?不做数据备份，N 块磁盘中只要有一块损坏，数据完整性就被破坏，其他磁盘的数据也都无法使用了。
RAID 1
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RAID 1?是数据在写入磁盘时，将一份数据同时写入两块磁盘，这样任何一块磁盘损坏都不会导致数据丢失，插入一块新磁盘就可以通过复制数据的方式自动修复，具有极高的可靠性，RAID 1?的数据安全性在所有的?RAID?级别上来说是最好的。但无论用多少磁盘做?RAID 1，仅算一个磁盘的容量，是所有?RAID?中磁盘利用率最低的一个级别。
RAID 1?在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，理论上读取速度等于磁盘数量的倍数，与?RAID 0?相同。写入速度有微小的降低。
RAID 10
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结合?RAID 0?和?RAID 1?两种方案构成了?RAID 10，它是将所有磁盘 N 平均分成两份，数据同时在两份磁盘写入，相当于?RAID 1；但是平分成两份，在每一份磁盘（也就是 N/2 块磁盘）里面，利用?RAID 0?技术并发读写，这样既提高可靠性又改善性能。不过?RAID 10?的磁盘利用率较低，有一半的磁盘用来写备份数据。
RAID 3
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RAID 3 可以在数据写入磁盘的时候，将数据分成 N-1 份，并发写入 N-1 块磁盘，并在第 N 块磁盘记录校验数据，这样任何一块磁盘损坏（包括校验数据磁盘），都可以利用其他 N-1 块磁盘的数据修复。
由于数据内的比特分散在不同的磁盘上，因此就算要读取一小段数据资料都可能需要所有的磁盘进行工作，所以这种规格比较适于读取大量数据时使用。
在数据修改较多的场景中，任何磁盘数据的修改，都会导致第 N 块磁盘重写校验数据。频繁写入的后果是第 N 块磁盘比其他磁盘更容易损坏，需要频繁更换，所以?RAID 3?很少在实践中使用。
RAID 5
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相比?RAID 3，RAID 5?是使用更多的方案。RAID 5?和?RAID 3?很相似，但是校验数据不是写入第 N 块磁盘，而是螺旋式地写入所有磁盘中。这样校验数据的修改也被平均到所有磁盘上，避免?RAID 3?频繁写坏一块磁盘的情况。
RAID 5?至少需要三块磁盘，RAID 5?不是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?RAID 5?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?RAID 5?的一个磁盘数据发生损坏后，可以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。RAID 5?可以理解为是?RAID 0?和?RAID 1?的折衷方案。
RAID 6
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如果数据需要很高的可靠性，在出现同时损坏两块磁盘的情况下（或者运维管理水平比较落后，坏了一块磁盘但是迟迟没有更换，导致又坏了一块磁盘），仍然需要修复数据，这时候可以使用?RAID 6。
与?RAID 5?相比?RAID 6?增加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，任意两块磁盘同时失效时不会影响数据完整性。转载至—明辰智航云安网络与虚拟化性能管理系统
各种 RAID 技术比较
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原文地址：https://blog.51cto.com/14883165/2528058

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