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RAID磁盘阵列是什么?一看就懂!
存储 存储软件
在单机时代,采用单块磁盘进行数据存储和读写的方式,由于寻址和读写的时间消耗,导致I/O性能非常低,且存储容量还会受到限制。另外,单块磁盘极其容易出现物理故障,经常导致数据的丢失。

在单机时代,采用单块磁盘进行数据存储和读写的方式,由于寻址和读写的时间消耗,导致I/O性能非常低,且存储容量还会受到限制。另外,单块磁盘极其容易出现物理故障,经常导致数据的丢失。因此大家就在想,有没有一种办法将多块独立的磁盘结合在一起组成一个技术方案,来提高数据的可靠性和I/O性能呢。

在这种情况下,RAID技术就应运而生了。

一、RAID 是什么?

RAID ( Redundant Array of Independent Disks )即独立磁盘冗余阵列,简称为「磁盘阵列」,其实就是用多个独立的磁盘组成在一起形成一个大的磁盘系统,从而实现比单块磁盘更好的存储性能和更高的可靠性。

二、RAID 有哪些?

RAID方案常见的可以分为:

  • RAID0
  • RAID1
  • RAID5
  • RAID6
  • RAID10

下面来分别介绍一下。

RAID0

RAID0 是一种非常简单的的方式,它将多块磁盘组合在一起形成一个大容量的存储。当我们要写数据的时候,会将数据分为N份,以独立的方式实现N块磁盘的读写,那么这N份数据会同时并发的写到磁盘中,因此执行性能非常的高。

RAID0 的读写性能理论上是单块磁盘的N倍(仅限理论,因为实际中磁盘的寻址时间也是性能占用的大头)

但RAID0的问题是,它并不提供数据校验或冗余备份,因此一旦某块磁盘损坏了,数据就直接丢失,无法恢复了。因此RAID0就不可能用于高要求的业务中,但可以用在对可靠性要求不高,对读写性能要求高的场景中。

那有没有可以让存储可靠性变高的方案呢?

有的,下面的RAID1就是。

RAID1

RAID5

 

RAID5校验位算法原理:P = D1 xor D2 xor D3 … xor Dn (D1,D2,D3 … Dn为数据块,P为校验,xor为异或运算)

RAID5的方式,最少需要三块磁盘来组建磁盘阵列,允许最多同时坏一块磁盘。如果有两块磁盘同时损坏了,那数据就无法恢复了。

RAID6

为了进一步提高存储的高可用,聪明的人们又提出了RAID6方案,可以在有两块磁盘同时损坏的情况下,也能保障数据可恢复。

为什么RAID6这么牛呢,因为RAID6在RAID5的基础上再次改进,引入了双重校验的概念。

RAID6除了每块磁盘上都有同级数据XOR校验区以外,还有针对每个数据块的XOR校验区,这样的话,相当于每个数据块有两个校验保护措施,因此数据的冗余性更高了。

但是RAID6的这种设计也带来了很高的复杂度,虽然数据冗余性好,读取的效率也比较高,但是写数据的性能就很差。因此RAID6在实际环境中应用的比较少。

RAID10

RAID10其实就是RAID1与RAID0的一个合体。

我们看图就明白了:

RAID10兼备了RAID1和RAID0的有优点。首先基于RAID1模式将磁盘分为2份,当要写入数据的时候,将所有的数据在两份磁盘上同时写入,相当于写了双份数据,起到了数据保障的作用。且在每一份磁盘上又会基于RAID0技术讲数据分为N份并发的读写,这样也保障了数据的效率。

但也可以看出RAID10模式是有一半的磁盘空间用于存储冗余数据的,浪费的很严重,因此用的也不是很多。

整体对比一下 RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10 的几个特征:

责任编辑:武晓燕 来源: Python运维圈
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