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RAID 功能區別

 

 

RAID 0:

是無冗餘、無校驗的磁碟陣列,它將兩個以上的硬碟 合併成一塊硬碟,

資料同時分散在每塊硬碟中,因為頻寬加倍, 所以讀寫速度加倍,

RAID 0 的理論速度是單塊硬碟的  N  倍,

但是由於資料並不是保存在一個硬碟上,而是分成資料塊

保存在不同硬碟上,所以安全性也下降 N 倍,

只要任何 一塊硬碟損壞就會丟失所有資料。

 

RAID 1:

是一種安全的 RAID 模式,通過磁片資料鏡像實現資料 的冗餘,在兩塊硬碟上產生互為備份的資料

,當其中一塊l硬碟出現故障時,系統還可以從另外一塊成員盤中讀取資料,

因此 RAID 1 可以提供更好的冗餘性。

但是由於資料需寫入兩次,因此在寫入時性能會略有下降

是磁碟陣列中單位成本最高的,但提供了很高的資料安全性和可用性。

當一個物理盤 失效時,系統可以自動切換到鏡像磁片上讀寫

,而不需要重組失效的資料。

 

如果 RAID1 中一塊硬碟出現故障,只要把故障硬碟更換為一塊好的硬碟就可以了。

如果沒有及時更換,導致第二塊硬碟也出現故障,這時 RAID1 就會失效。

因為先出現故障的硬碟中的資料已經不完整,所以不能以第一塊硬碟為基準進行資料 恢復,

而應該用後出現故障的硬碟進行資料恢復,一般情況下都能夠完全恢復出所有的數 據。

 

 

RAID 5:

是使用最為廣泛的一種 RAID 級別,它綜合考 慮了資料安全和磁碟空間充分利用這兩方面的因素,

由於資料是從同位塊中讀取,因此一塊硬碟故 障不會導致服務中斷。

 

適用于歸檔,且適合那些追求性能並要求持續訪問資料的使用者(如視頻編輯人員)使用。

在讀寫性能方面,因為每一個寫操作都需要計算校驗並寫入校驗,所以寫性能稍微差 一些,

但讀取性能很好。

另外由於 RAID 5 的每個條帶組中都有一個條帶用來寫校驗,

所以所有校驗條帶加在 一起剛好佔用一塊硬碟的空間。

也就是說 RAID 5 總硬碟的容量等於所有硬碟容量的總和減去一塊硬碟的容量。

 

如果一個硬碟出現故障,該硬碟的資料可以重建到更換的硬碟上

,單個硬碟出 現故障時,資料不會丟失,但如果資料尚未重建到更換的硬碟上,

而此時又有一個硬碟出現故障,那麼 RAID 中的所有資料都將丟失。

 

 

 

image

 

RAID等級主要從I / O性能,成本,容錯三個因素來選擇。


如果不考慮容錯,請選擇RAID 0獲得高I / O性能。


如果I / O性能,容錯都重要,而成本不是主要因素,可選擇RAID 1。


如果I / O性能,成本,容錯都重要,則根據磁盤數,

可用容量,

允許故障硬盤數選擇RAID 5,RAID 6,RAID 10,RAID 50或RAID 60。

 

 

 

RAID 級別

說明

最少磁片

數目

RAID0

它代表了所有RAID 級別中最高的存儲性能。RAID0 存儲性能的原理是把連續的資料分散到多個磁片上進行存取,這樣,系統有資料請求就可以被多個磁片並行的執行,每個磁片執行屬於它自己的那部分資料請求。

2

RAID1

RAID1 又稱為Mirror Mirroring(鏡像),它的宗旨是最大限度的保證使用者資料的可用性和可修復性。 RAID1 的操作方式是把使用者寫入硬碟的資料百分之百地自動複製到組成RAID1 的其它硬碟上。

2

RAID3

RAID3 不對存儲的資料進行備份,而是把資料資訊存儲到組成RAID3的資料磁片上,把校驗資訊存儲到組成RAID3 的校驗磁片上,校驗資訊和相對應的資料分別存儲於不同的磁片上。當RAID3 的一個磁片資料發生損壞後,利用剩下的資料和相應的校驗資訊去恢復被損壞的資料。

3

RAID10

RAID10 是一個Raid 0 Raid1 的組合體,它利用了RAID0 極高的讀寫效率和RAID1 較高的資料保護、恢復能力,使RAID10 成為了一種性能及安全性比較高的等級。但是,RAID10 對存儲容量的利用率和RAID1 一樣低,只有50%

4

RAID5

RAID5 不對存儲的資料進行備份,而是把資料和相對應的校驗資訊存儲到組成RAID5 的各個磁片上,並且校驗資訊和相對應的資料分別存儲於不同的磁片上。當RAID5 的一個磁片資料發生損壞後,利用剩下的資料和相應的校驗資訊去恢復被損壞的資料。

3

RAID6

RAID5 的基礎上,校驗盤增加到2 塊,校驗資訊同樣是分佈打散在每塊盤上。RAID6 能夠保證同時壞兩塊盤的情況下,資料依然可以通過剩餘資料和校驗資訊恢復被損壞的資料。

4

RAID50

RAID50 RAID5RAID0 的組合體,使用多組RAID5 按著RAID0的方式組成RAID50,既保證了擁有RAID0 的極高讀寫速度,又保證了擁有RAID5 的資料保護和恢復能力。RAID50 RAID10 相比提高了對存儲容量的利用率。最多支持每一個子RAID5 分別壞一塊盤,這時可以通過其他盤恢復資料。

6

RAID60

RAID60是在RAID6RAID0 的基礎上,使用多組RAID6 按著RAID0 的方式組成RAID60,既保證了擁有RAID0 的讀寫速度,又保證了RAID6 的資料冗餘性。RAID60 最多支持每一個子RAID6 分別壞二塊盤,這時可以通過其他盤恢復資料。

8

JBOD

簡單磁片捆綁(Just a Bunch Of Disks)的縮寫,對磁片進行獨立編址。

2

SRAID

RAID5 的基礎上,增加了快速初始化、磁片防閃斷、局部重構、寫時重構、磁片預拷貝、永不踢盤、快速遷移等功能,增強了RAID 的對磁片錯誤的容錯功能與RAID 的重構性能。

3

 

 

 

RAID5的狀態詳解

Sync盤和rebuilding盤的概念

Sync盤:表示該盤是同步盤。該盤存儲完的數據。

rebuilding盤:

界面上狀態顯示為rebuilding、recovering、spare的盤均為rebuilding盤。

表示該盤的數據需要通過別的子盤計算出來。

RAID5的狀態說明

假使現有一個N塊盤組成的RAID5

Active: RAID5數據完整

判斷條件:sync >= N-1

Degraded:RAID5已處於降級狀態

判斷條件:sync = N-1

Recovering:RAID5正處於同步數據階段

判斷條件:(sync = N-1) and (還有一塊rebuilding盤)

InActive: RAID5已經損壞,數據丟失

判斷條件:sync < N-1

CreateVG:該RAID5是存儲池

 

RAID5的組合狀態說明

 

假設N為RAID5的子盤數目,這裡N為3

 

a) Active:RAID5同步完成後的狀態,數據完整。

該狀態下允許掉任意一塊盤,而且數據不會丟失。

子盤數目=N and sync=N時,狀態中只有Active一個單詞

 

b) Active,Degraded:RAID5在Active狀態下掉出任意一塊盤,

熱備盤沒有頂上去,但是數據完整。

該狀態下再掉出一塊盤,RAID會變為Inactive,

數據丟失。子盤數目=N-1 and sync=N-1

 

c) Active,Degraded,Recovering:RAID5在同步中。

該情況一般分為三種,

1:該RAID5剛創建成功後的同步

 

2:RAID5在Active狀態下有sync盤掉出,

或 Active,Degraded,Recovering狀態下有rebuilding盤掉出,

熱備盤頂上去後,需要把剩餘盤的數據計算出來,同步到熱備盤中

 

3:RAID5在Active狀態下有sync盤掉出,

或Active,Degraded,Recovering狀態下有rebuilding盤掉出,

在一定時間內掉出的子盤又重新回到RAID5中,

需要將子盤掉出期間的數據計算出來同步到該子盤中

該狀態下允許掉一塊rebuilding盤變為Active,Degraded狀態。

不允許掉sync盤。如果掉sync盤,RAID狀態變為Inactive,數據丟失。

子盤數目=N and sync=N-1

 

d) InActive:RAID5已經失效,數據丟失。

該情況一般分為三種,1:Active,Degraded狀態下掉任意一塊盤

2:Active,Degraded,Recovering狀態下掉一塊sync盤

3:Active狀態下同時掉兩塊盤。

該狀態下表示已經不能通過剩下硬盤計算出丟失盤的數據。

 

Sync < N-1

是在上一步Active,Degraded,Recovering的RAID5的基礎上,

掉出8槽位的sync盤。

RAID變成Inactive後,每個子盤均顯示為spare盤,其實失效前子盤是什麼狀態,

失效後仍舊是什麼狀態,只是顯示問題而已。

 

 

什麼是熱備盤

答:所謂熱備盤(Hot spare)是在建立RAID磁盤陣列系統的時候,

將其中一塊磁盤指定為熱備盤,此熱備盤在平常並不工作,

當陣列中某一磁盤發生故障時,

熱備盤便取代故障磁盤,並自動將故障磁盤的數據重構在熱備盤上。

熱備盤分為:全局熱備盤和局部熱備盤

全局熱備盤:針對整個磁盤陣列,對陣列中所有RAID組起作用。

局部熱備盤:只針對某一RAID組起作用,又稱之為專屬熱備盤。

對於要求不停機的大型數據處理中心或控制中心而言,

熱備盤更是一項重要的功能,

因為可避免晚間或無人守護時發生磁盤故障所引起的種種不便

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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