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RAID0、RAID1及RAID5的區別詳解

目前已有的RAID(Redundant Array of Independent Disks,獨立冗餘磁碟陣列)技術有很多種,但是RAID0、RAID1、RAID5是最常見的幾種方案。

1、RAID0

RAID0技術把多塊(至少兩塊)物理硬碟裝置通過軟體或硬體的方式串聯在一起,組成一個大的卷組,並將資料依次寫入到各個物理硬碟中。這樣,在最理想的情況下,硬碟裝置的讀寫效能會提升數倍,但是若任意一塊硬碟發生故障將導致整個系統的資料都受到破壞。雖然,RAID0技術能夠有效的提升硬碟資料的吞吐速度,但是不具備資料備份和錯誤修復能力。如下圖,資料被分別寫入到不同的硬碟裝置中,即disk1和disk2硬碟裝置會被分別儲存資料資料,最終實現提升讀取、寫入速度的效果。

2、RAID1

儘管RAID0技術提升了硬碟裝置的讀寫速度,但是它將資料一次寫入各個物理硬碟中,也就是說,它的資料是分開存放的,其中任何一塊硬碟發生故障都會損壞整個系統的資料。因此,如果生產環境對硬碟裝置的讀寫速度沒有要求,而是希望增加資料的安全性時,就需要用到RAID1技術了。

RAID1技術示意圖如下圖,它是把兩塊以上的硬碟裝置進行繫結,在寫入資料時,是將資料同時寫入到多塊硬碟裝置上(可以將其視為資料的映象或備份)。當其中某一塊硬碟發生故障後,一般會立即自動以熱交換的方式來恢復資料的正常使用。

RAID1技術雖然十分注重資料的安全性,但是因為是在多塊硬碟裝置中寫入了相同的資料,因此硬碟裝置的利用率下降了一半。從理論上說,如下圖所示的應哦按空間的真實可用率只有50%,由三塊硬碟裝置組成的RAID1磁碟陣列的可用率只有33%左右,以此類推。由於需要把資料同時寫入兩塊以上的硬碟裝置,這無疑也在一定程度上增大了系統計算功能的負載。

3、RAID5

RAID5技術是把硬碟裝置的資料奇偶校驗資訊儲存到其他硬碟裝置中。RAID5磁碟陣列組中資料的奇偶校驗資訊並不是單獨儲存到某一塊磁碟裝置中,而是儲存到除自身以外的其他每一塊應哦按裝置上,這樣的好處是其中任何一個裝置損壞後不至於出現致命缺陷。下圖“parity”部分存放的就是資料的奇偶校驗資訊,換句話說,就是RAID5技術實際上沒有備份磁碟中的真實資料資訊,而是當硬碟裝置出現問題後通過奇偶校驗資訊來嘗試重建損壞的資料。RAID5這樣的技術特性“妥協”的兼顧了硬碟裝置的讀寫速度、資料安全性與儲存成本問題。

 

4、RAID10

鑑於RAID5技術是因為磁碟裝置的成本問題對讀寫速度和資料的安全效能而有了一定的妥協,但是在企業裡更在乎的還是資料本身的價值而非硬碟的價格,因此在生產環境中推薦使用RAID10技術。

RAID10即RAID0+RAID1的一個組合體。如下圖所示,RAID10技術需要至少4塊硬碟來組建,其中先分別兩兩製作成RAID1磁碟陣列,以保證資料的安全性;然後再對兩個RAID1次哦按陣列實施RAID0技術,進一步提高硬碟裝置的讀寫速度。這樣從理論上講,只要壞的不是同一組中的所有磁碟,那麼最多可以損壞50%的硬碟裝置而不丟失資料。由於RAID10技術繼承了RAID0的高速寫速度和RAID1的資料安全性,在不考慮成本的情況下RAID10的效能都超過了RAID5,因此當前成為廣泛使用的一種儲存技術。

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宣告:本文摘自《Linux就該這麼學》

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