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RAID技術

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磁盤陣列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有“獨立磁盤構成的具有冗余能力的陣列”之意。 磁盤陣列是由很多價格較便宜的磁盤,組合成一個容量巨大的磁盤組,利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。利用這項技術,將數據切割成許多區段,分別存放在各個硬盤上。[1] 磁盤陣列還能利用同位檢查(Parity Check)的觀念,在數組中任意一個硬盤故障時,仍可讀出數據,在數據重構時,將數據經計算後重新置入新硬盤中。

分類

磁盤陣列其樣式有三種,一是外接式磁盤陣列櫃、二是內接式磁盤陣列卡,三是利用軟件來仿真。 外接式磁盤陣列櫃最常被使用大型服務器上,具可熱交換(Hot Swap)的特性,不過這類產品的價格都很貴。 內接式磁盤陣列卡,因為價格便宜,但需要較高的安裝技術,適合技術人員使用操作。硬件陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫遊、超高速緩沖等功能。它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作。 利用軟件仿真的方式,是指通過網絡操作系統自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬盤配置成邏輯盤,組成陣列。軟件陣列可以提供數據冗余功能,但是磁盤子系統的性能會有所降低,有的降低幅度還比較大,達30%左右。因此會拖累機器的速度,不適合大數據流量的服務器。

原理

磁盤陣列作為獨立系統在主機外直連或通過網絡與主機相連。磁盤陣列有多個端口可以被不同主機或不同端口連接。一個主機連接陣列的不同端口可提升傳輸速度。 和當時PC用單磁盤內部集成緩存一樣,在磁盤陣列內部為加快與主機交互速度,都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互,緩存與具體的磁盤交互數據。 在應用中,有部分常用的數據是需要經常讀取的,磁盤陣列根據內部的算法,查找出這些經常讀取的數據,存儲在緩存中,加快主機讀取這些數據的速度,而對於其他緩存中沒有的數據,主機要讀取,則由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機。對於主機寫入的數據,只寫在緩存中,主機可以立即完成寫操作。然後由緩存再慢慢寫入磁盤。

Raid的級別

RAID 的級別分為: Raid0、 Raid1、 Raid2、 Raid3、 Raid4、 Raid5、 Raid6、 Raid7、 Raid10
生產環境中常用級別: Raid0、 Raid1、 Raid5、 Raid10

常見的Raid對比

RAID 級別 優點 缺點 應用場景
RAID0 讀寫速度最快 沒有任何冗余 對讀寫要求高、冗余要
求 不 高 的 設 備 , 如
MYSQL Slave
RAID1 100%冗余,鏡像 讀寫性能一般,成本高 單獨的、數據很重要的、
不能宕機的業務
RAID5 有一定的冗余,但只允許壞一塊盤,
讀性能好,
寫入性能不高 一般業務使用
RAID10 讀寫速度很快, 100%冗余 成本高 性能與冗余要求都很高
的業務,如數據庫的主
庫和存儲的主節點

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