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什么是磁盘阵列,磁盘阵列是什么东西

05-21 互联网 未知 投稿

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1、什么是磁盘阵列:磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

很多人都知道RAID 0,但并不了解磁盘阵列,自己在生活中也没用到过,Ta到底是怎样工作的,是否真的有那么厉害,今天小编就带大家来了解一下磁盘阵列,同步135-5203-8551。

什么是磁盘阵列,磁盘阵列是什么东西

首先要明确磁盘阵列只适用于多块硬盘,单硬盘是无法组成阵列的,而当拥有多块硬盘时,在正常情况下每个磁盘相互独立,互不干涉,磁盘的利用率得不到完全发挥,往往只有一块硬盘在持续工作,“一盘有难,八盘围观”的盛况屡屡出现在各个电脑里,以上情况简称为JBOD模式,即各个磁盘相互独立。

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而当多个硬盘组成磁盘阵列时,工作模式就会发生变化,我们可以理解为阵列就是将磁盘物尽其用,尽可能让每一块硬盘的性能都得到发挥,就是RAID。

当把多个硬盘以磁盘阵列模式运行时,系统只会识别RAID磁盘,而不会显示实体硬盘,但是作用和使用方法是一样的,都是存储数据使用。

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目前RAID模式里获得广泛认可的有7个等级,分别是0-7,不同的RAID工作模式各不相同,测重点也不一样,根据自身情况选择就好。

RAID 0

RAID 0的工作模式类似于双通道内存,读写速度翻倍,但是因为机械结构的限制对随机读写的提升很小,且由于数据存放在不同硬盘内,其中一块硬盘损坏即会造成所有数据的丢失。

RAID 1

RAID 1又称镜像模式,是最安全的RAID模式,工作原理是将一块硬盘当做主盘,另一个硬盘当做备份盘实现本地实时备份,在A盘内写入数据时,B盘也会实时写入一份数据备份,即使某个硬盘损坏,备份盘也能直接顶上。

RAID 2

RAID2利用海明码校验,在RAID 0的基础上增加数据纠错能力,重点:纠错不等于容灾,由于模式稍微有些复杂,小O就不深入探讨了。

RAID 3

RAID 3的组建至少需要拥有3块硬盘,其中2块用来装日常数据,另外一块盘存放前2块的数据恢复码,当另外两块硬盘有一块损坏时, 可以利用硬盘中的校验码恢复数据,校验码硬盘损坏时,另外两块硬盘也可以重新组建新的校验码,相比RAID 0有一定容灾能力,速度上也和RAID 0相差无几,可以理解为在RAID 0基础上额外设立一个恢复盘。

RAID 4

RAID 4和RAID 3类似,也是RAID 0加强版,区别是RAID 3是将数据拆分存放,针对小文件计算校验码,RAID 4是直接将文件打包存放,校验码也只用计算一个大文件的即可,两者使用体验差距不大,容灾能力同样为1块硬盘。

RAID 5

RAID 5在硬盘数量少时和RAID 3、4体现不出差距,随着硬盘越来越多,恢复盘会限制整个阵列的发挥,RAID 5则是在此基础上进行升级,以往单独负责存储恢复码的硬盘不复存在,每块硬盘都分别存储着不同的文件与恢复码。

RAID 5可以做到与RAID 0相似的性能,又用巧妙的方式解决了RAID 4的瓶颈问题,还有不错的容灾能力,所以也成为了应用最广泛的阵列模式。

RAID 6

RAID 6则是在RAID 5的基础上增加一块容灾硬盘,重点照顾可能同时坏两块硬盘的“非酋”。

RAID 7

RAID 7与我们见到RAID级别具有明显的区别。RAID 7完全可以理解为一个独立存储计算机,它自身带有操作系统和管理工具,完全可以独立运行。

总结一下

RAID 0:速度快、没有容灾能力、利用率高

RAID 1:速度正常、容灾能力强、利用率低

RAID 2:速度较快、有一定纠错能力、没有容灾能力

RAID 3/4:在RAID 0基础上增加一块容灾盘,容灾盘制约着整个阵列

RAID 5:取消固定的容灾盘,将数据和恢复码存放在不同硬盘上,一块容灾盘

RAID 6:两块容灾盘

RAID 7:不同于以上所有模式,可以独立存在

而我们平时说到的RAID 10,其实是先由多个硬盘组成RAID 0模式,再由多个RAID 0阵列盘组成RAID 1,即为RAID 10。

2、什么是磁盘阵列,10分钟告诉你什么是磁盘阵列

一、磁盘阵列RAID是什么?

磁盘阵列英文全称:Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),意思是:数块独立磁盘构成具有冗余能力的阵列。

磁盘阵列是由多块磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

二、RAID功能

主要有以下三个基本功能:

1、通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。

2、通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。

3、通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护。

三、RAID分类

磁盘阵列有三种组建形式:

    1. 外接式磁盘阵列柜(硬件RAID)

这种阵列方式,一般是磁盘阵列柜上有拔码开关,可以通过拔码设置不同的阵列模式,如麦沃K35274D。

常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性。

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    1. 内接式磁盘阵列卡(阵列卡RAID)

这种组建方式是通过硬盘柜 阵列卡组合来实现,这种方式需要专用阵列卡接在电脑主机上,通过阵列上的接口连接硬盘柜.

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    1. 利用软件仿真组建阵列(软件RAID)

这种方式是通过操作系统上的磁盘管理软件来组建阵列,

特点是:硬盘成本低,操作简单。

缺点是:能组建的RAID级别有限。需要CPU来执行RAID计算,消耗系统资源。与操作系统绑定,更换系统时,需要兼容性验证,使用环境不够灵活。

这种方式由于消耗处理器资源,不适合配置低的主机或是大数据流量的服务器。

外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性,不过这类产品的价格都很贵。

四、几种常见的RAID阵列模式

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RAID0,2块以上硬盘可以组建,将数据分割成多块分散写入到所有的硬盘中,同时进行读写,理论上是单块硬盘读写速度的N倍。(N是硬盘数量)

对应软件RAID(带区卷),没有冗余功能,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。

RAID1,磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件。

当一块磁盘上数据损坏时,可以在另一块磁盘上正常读取需要的数据。如果装入2块500G硬盘,硬盘可以使用的空间只有500G。对应软件RAID(跨区卷)。

RAID5,至少使用3块硬盘(也可以更多)组建RAID5,一个磁盘发生损坏后,不会影响数据的完整性,从而保证了数据安全。常用在服务器数据存储中。

当损坏的磁盘被替换后,RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据,来保持RAID5的高可靠性。

RAID6,至少使用4块硬盘组建RAID6,在RAID5基础上增加了第二个独立的奇偶校验信息块 。常用在服务器数据存储中。

两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。

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