一,概念及原理

概念

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组

组成形态

1.单体:raid0,raid1,raid5,raid 6

2.组合型:raid10,RAID 01,raid50

3.jbod

功能

(1)通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度

(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。 

(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护

实现方式分类

(1)软RAID:由操作系统自身的算法来实现的,需要依赖消耗系统本身的资源,不适用与大型,密集型的计算场景

(2)硬RAID:由一个物理的RAID来组成的RAID,不需要依赖消耗操作系统本身的资源,性能好。

raid分类

  • 目前常见的分类由 raid0,raid1,raid5,raid 6,raid10,RAID 01,raid50 等...

raid 0:条带卷

  • 将一份数据分成两份去存储,从而提高存储效率 image20210903113225855.png
磁盘空间=磁盘总量=100%

需要的磁盘数>=1

读写性能=优秀=磁盘个数(n)*I/O速度=n*100%

块大小=每次写入的块大小=2的n次方=一般为2~512kb

优点: 1. 充分利用I/O总线性能使其带宽翻倍,读写速度翻倍。

1. 充分利用磁盘空间,利用率为100%。

缺点: 1. 不提供数据冗余。

1. 无数据检验,不能保证数据的正确性。
2. 存在单点故障。

应用场景:

1. 对数据完整性要求不高的场景,如:日志存储,个人娱乐。
2. 要求读写效率高,安全性要求不高,如图像工作站。

raid 1:镜像卷

  • 将一份数据保存两份,从而保障数据的安全性。 image20210903113302169.png
磁盘空间=磁盘总量/2=50%

需要的磁盘数(n)>=2*n

读性能=优秀=I/O性能*n=200%

写性能=正常=I/O性能=100%

优点:

1. 提供数据冗余,数据双倍存储。
2. 提供良好的读性能

缺点:

1. 无数据校验。
2. 磁盘利用率低,成本高。

应用场景:

1. 存放重要数据,如数据存储领域。

RAID 5 : 奇偶校验(XOR)

  • 结合 Reid 0 的存储优势,分开存储,再加上 一个校验机制,互为校验,确保数据不丢失 image20210903094226651.png
磁盘空间=n-1

需要的磁盘数>=3

读写性能≈优秀=磁盘个数(n)*I/O速度=n*100%

优点:

1. 读写性能高
2. 有校验机制
3. 磁盘空间利用率高

缺点:

磁盘越多安全性越差

应用场景:

安全性高,如金融、数据库、存储等

raid 6

  • 在reid 5 的基础上加了一个校验块 image20210903094351182.png
磁盘空间 = n-2

需要的磁盘数 ≥ 4

优点:

1、 良好的随机读性能

2、 有校验机制

 

缺点:

1、 写入速度差

2、 成本高

应用场景:

对数据安全级别要求比较高的企业

raid 01

  • RAID 01 : RAID 0 和 RAID 1的组合
  • 先 raid 0 后 raid 1 image20210903094300886.png
磁盘空间= n/2 = 50%

4 ≥ 需要的磁盘数 ≥ 2*n

读写性能 = RAID0

优点:

1、 较高的IO性能

2、 有数据冗余

3、 无单点故障

缺点:

1、 成本稍高

2、 安全性比RAID 10 差 

应用场景:

特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。

raid 10

  • RAID 01 : RAID 1 和 RAID 0的组合
  • 先 raid 1 后 raid 0

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原理:先做RAID 1再将RAID 1组合成RAID 0,拥有两种RAID的特性,安全性高

磁盘空间=n/2=50%

4≤ 需要的磁盘数 ≥ 2*n

优点:

1. RAID 10的读性能将优于RAID 01
2. 较高的IO性能
3. 有数据冗余
4. 无单点故障
5. 安全性高

缺点:

成本稍高

应用场景:特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。

RAID 50

  • RAID 50 : RAID 5 和 RAID 0的组合
  • 先 raid 5 后 raid 0

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不同raid的对比

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