
什么是 RAID 以及有哪些不同的 RAID 模式?
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RAID 是独立磁盘冗余阵列的缩写。
RAID 是一种数据存储虚拟化技术,它将多个物理磁盘驱动器组件组合成一个或多个逻辑单元,以实现数据冗余、性能提高或两者兼而有之。
数据以多种方式分布在驱动器上,这些方式称为 RAID 级别,具体取决于所需的冗余级别和性能。不同的方案(或数据分布布局)
以单词“RAID”后跟数字命名,例如 RAID 0 或 RAID 1。每种方案或 RAID 级别在关键目标之间提供了不同的平衡:可靠性、可用性、性能和容量。
高于 RAID 0 的 RAID 级别可防止不可恢复的扇区读取错误以及整个物理驱动器故障。
RAID 0 - 最快的传输速度
RAID 0 由条带化组成,但没有镜像或奇偶校验。
RAID 0 卷的容量相同;它是阵列中所有驱动器容量的总和。但由于条带化将每个文件的内容分布在阵列中的所有驱动器上,因此任何驱动器发生故障都会导致
整个 RAID 0 卷和所有文件都将丢失。RAID 0 的优点在于,任何文件的读写操作吞吐量都会乘以驱动器数量,因为读写操作
同时进行。代价是增加了驱动器故障的风险——由于 RAID 0 设置中的任何驱动器发生故障都会导致整个卷丢失,因此卷的平均故障率会随着
所连接驱动器的数量。RAID 0 不提供数据冗余,但提供所有 RAID 级别中最佳的性能。
RAID 1 - 数据保护最安全
RAID1 是数据保护模式(镜像模式)。一半的容量用于存储数据,另一半用于复制。RAID 1 由数据镜像组成,不包含奇偶校验或条带化。
数据会被写入两个或多个完全相同的驱动器。如果其中一个驱动器发生故障,您的数据将受到保护,因为它已被复制。只要至少一个驱动器仍在运行,阵列就能继续运行。
RAID 5 - 最佳适合数据保护和传输
RAID 5 由具有分布式奇偶校验的块级条带化组成。
RAID 5 至少需要三个磁盘。在包含四个驱动器的系统中,我们建议您将系统设置为 RAID 5。这样可以兼顾两方面的优势:通过将数据条带化到所有驱动器上,可以获得更快的性能;
通过将四驱动器系统中每个驱动器的四分之一用于容错来实现数据保护,而将四分之三的系统容量用于数据存储。
一旦单个驱动器发生故障,可以根据分布式奇偶校验计算后续读取,这样就不会丢失任何数据。
风险在于重建阵列需要读取所有磁盘的所有数据,这有可能导致第二次驱动器故障以及整个阵列丢失。
RAID 6 - 大容量安全存储 RAID6 更适合
RAID 6 由块级条带化和双重分布式奇偶校验组成。双重奇偶校验最多可支持两块驱动器发生故障。
RAID 6 至少需要四块磁盘。与 RAID 5 一样,单个磁盘故障会导致整个阵列的性能下降,直到故障磁盘被替换为止。
使用 RAID 6 阵列,使用来自多个来源和制造商的驱动器,可以缓解与 RAID 5 相关的大多数问题。
驱动器容量越大、阵列大小越大,选择 RAID 6 而不是 RAID 5 就越重要。
RAID 10 - 高可靠性和性能
RAID 10,也称为 RAID 1+0。RAID 10 是镜像条带。
也可以使用超过四块磁盘的阵列。设置为 RAID 10 的系统将获得阵列中所有驱动器总容量的一半。
RAID 10 提供比除 RAID 0 之外的所有其他 RAID 级别更好的吞吐量和延迟。此 RAID 模式适用于需要
最高性能和高容错性。因此,对于数据库、电子邮件和 Web 服务器等 I/O 密集型应用程序来说,它是首选的 RAID 级别。
以及任何其他需要高磁盘性能的用途。
RAID 50 - 高可靠性和性能
RAID 50,也称为 RAID 5+0,将 RAID 0 的直接块级条带化与 RAID 5 的分布式奇偶校验相结合。作为跨 RAID 5 元素条带化的 RAID 0 阵列,最小 RAID 50 配置需要
六个驱动器。每个 RAID 5 组中的其中一个驱动器可以发生故障而不会丢失数据;例如,包含三个 RAID 5 组的 RAID 50 配置最多可以容忍三个同时发生的驱动器故障
(但每个 RAID 5 组只有一个)。RAID 50 提高了 RAID 5 的性能,尤其是在写入过程中,并且提供了比单个 RAID 级别更好的容错能力。
此级别适用于需要高容错性、高容量和随机访问性能的应用程序。
RAID 60 - 高可靠性和性能
RAID 60,也称为 RAID 6+0,结合了 RAID 0 的直接块级条带化和 RAID 6 的分布式双奇偶校验,
最终形成一个由 RAID 6 元素组成的 RAID 0 阵列。该操作至少需要 8 个磁盘。
RAID 100 - 高可靠性和性能
RAID 100,有时也称为 RAID 10+0,是由 RAID 10 组成的条带。这在逻辑上相当于更宽的 RAID 10 阵列,
但通常使用软件 RAID 0 而不是硬件 RAID 10 来实现。由于“双向条带化”,RAID 100 被描述为“格子 RAID”。
JBOD(磁盘组)
JBOD(“Just a Bunch Of Disks” 的缩写,也称为“None RAID”)是一种使用多个硬盘作为单独设备暴露的架构。
硬盘可以独立处理,也可以使用卷管理器(如 LVM 或mdadm )或跨设备文件系统(如btrfs )组合成一个或多个逻辑卷;
此类卷通常称为 SPAN 或 BIG。跨区卷不提供冗余,因此单个硬盘故障就等于整个逻辑卷故障。
连接(SPAN、BIG、LARGE)
驱动器串联或跨接不属于 RAID 级别,但它是将多个物理磁盘驱动器组合成单个逻辑磁盘的常用方法。它不提供数据冗余。
跨接提供了另一种最大容量解决方案,有些人称之为“大/大”。跨接将多个硬盘组合成一个逻辑单元。与条带化不同,跨接将数据写入第一个物理单元
跨接磁盘,直到其容量达到最大。当第一个磁盘容量达到最大时,数据将写入第二个物理磁盘。跨接可提供最大可能的存储容量,但不会提高性能。
SPAN 或 BIG 与 RAID 配置的不同之处在于可以选择驱动器。RAID 通常要求所有驱动器的容量相似,并且最好使用相同或相似的
出于性能原因,通常会使用驱动器模型,而跨区卷则没有这样的要求。使用此模式的优势在于,您可以添加更多驱动器,而无需重新格式化系统。
克隆
CLONE 至少包含两个驱动器,用于存储相同数据的副本。在此模式下,数据会同时写入两个或多个磁盘。
因此,磁盘阵列的存储容量受限于最小磁盘的大小。