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图解服务器磁盘阵列 RAID 的功能


RAID简称磁盘阵列,就是把多个相对便宜的硬盘组合起来,成为一个硬盘数组,使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。今天就来和大家讲讲RAID技术原理,供大家了解存储相关的技术。
 
RAID分成不同的等级,每种等级都有其理论上的优缺点,不同的等级在两个目标间取得平衡,分别是增加数据可靠性以及增加存储器(群)读写性能。
 
★标准RAID
 
◇RAID 0
优点:使用 n 颗硬盘,即可拥有将近 n 倍的读写效能。
缺点:数据安全性较低,同组数组中任一硬盘发生问题都会造成数据遗失。
硬盘数量:最少 2 个。
 
◇RAID 1
优点:安全性依照数组里的实体硬盘数量倍数增长。
缺点:空间利用率是所有 RAID 中最没有效率的。
硬盘数量:最少 2 个。
 
在 RAID 0 追求效能同时存在着强调数据安全性的RAID 1,RAID 1 的数据储存方式恰好与 RAID 0相反,将写入硬盘的数据被复制成与硬盘相同数量的份数,分别写入数组中的各颗硬盘,每个硬盘内都拥有着同份数据的不同拷贝,只要数组中的其中 1 颗硬盘还可使用,数据就不会遗失,可忍受 n-1 颗硬盘同时损毁(n 为数组中实体硬盘的个数)。
 
效能部分则分为写入和读取 2 种不同状况,写入时因为须将数据复制多份写入各颗硬盘,写入效能与单颗硬盘差不多;读取时则能够同时从各颗硬盘同时读取数据的不同部分,所以能够和 RAID 0 相提并论,约是单颗硬盘读取效能乘上数组中的硬盘个数,不过也有以单颗硬盘读取的设计。
 
数组可使用容量是 RAID 1 最大的缺点,由于各实体硬盘中的数据几乎是以镜像的方式储存,因此无论数组中放入了多少颗硬盘,可用容量都是以最小的那颗硬盘为主;同 RAID 0,如果数组中有着硬盘容量不一的情形,大硬盘的剩余容量就浪费了。
 
◇RAID 5
优点:兼顾空间利用率与安全性。
缺点:需要额外的运算资源,仅能忍受 1 个硬盘损毁。
硬盘数量:至少 3 个。

 
◇RAID 6
优点:容错硬盘数量比 RAID 5 多 1 颗。
缺点:运算量比 RAID 5 大、空间利用率比 RAID 5 低。
硬盘数量:至少 4 个。
 
★混合RAID
 
◇RAID N+N
在厂商支持的情况下,使用者甚至可以将 2 种以上的 RAID 组态放在同 1组磁盘阵列内,也就是有时可以看到的双位数 RAID 01、10、50、60……
 
建立的方式也很好理解,首先利用前位数字的RAID 方式建立数组,接着再将后方数字所代表的数组建立其上。
 
譬如 RAID 10 就是先建立 2 组 RAID 1,接着这 2 组 RAID 1 再组合成 RAID 0;RAID50就是先建立 2 组 RAID 5,接着再组合成 1 组 RAID 0。
 
在HDD机械硬盘横行的时代,有人为了追求性能而组RAID 0,理论上能获得双倍的读写速度提升,而在SSD固态硬盘时代中,RAID似乎变得更加麻烦了,因为二者的工作原理太不一样了SSD组RAID 0还有一个问题就是性能提升与成本提升不那么明显,因为主流SSD的速度已经够快,组RAID对随机性能提升也不明显,再加上成本方面的影响,SSD组RAID只是少数玩家才会考虑的事。
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