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Raid的学习和基础知识 v0,1b

无盘 大步 885浏览 0评论

来源:http://www.linuxsir.org/main/?q=node/255

作者:小P
来自:LinuxSir.Org
摘要:各种灾难、错误带来的数据损坏和丢失给人们带来的损失和不便,个人及网站服务器的数据必须要备份,作Raid便是一种可行而有效的方法。Raid分为软Raid和硬raid......


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正文
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1.什么是Raid;

RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)称为廉价磁盘冗余阵列。RAID 的基本想法是把多个便宜的小磁盘组合到一起,成为一个磁盘组,使性能达到或超过一个容量巨大、价格昂贵的磁盘。
目前 RAID技术大致分为两种:基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。其中在Linux下通过自带的软件就能实现RAID功能,这样便可省去购买 昂贵的硬件 RAID 控制器和附件就能极大地增强磁盘的 IO 性能和可靠性。由于是用软件去实现的RAID功能,所以它配置灵活、管理方便。同时使用软件RAID,还可以实现将几个物理磁盘合并成一个更大的虚拟设 备,从而达到性能改进和数据冗余的目的。当然基于硬件的RAID解决方案比基于软件RAID技术在使用性能和服务性能上稍胜一筹,具体表现在检测和修复多 位错误的能力、错误磁盘自动检测和阵列重建等方面。


2.RAID级别介绍;

一般常用的RAID阶层,分别是RAID 0、RAID1、RAID 3、RAID 4以及RAID 5,再加上二合一型 RAID 0+1﹝或称RAID 10﹞。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较:

RAID级别 相对优点 相对缺点
RAID 0 存取速度最快 没有容错
RAID 1 完全容错 成本高
RAID 3 写入性能最好 没有多任务功能
RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造成性能瓶颈
RAID 5 具备多任务及容错功能 写入时有overhead
RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错 成本高


2.1 RAID0的特点与应用;

也称为条带模式(striped),即把连续的数据分散到多个磁盘上存取,如图所示。当系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自 己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。因为读取和写入是在设备上并行完成的,读取和写入性能将会 增加,这通常是运行 RAID 0 的主要原因。但RAID 0没有数据冗余,如果驱动器出现故障,那么将无法恢复任何数据。
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2.2 RAID 1 的特点与应用;

RAID 1又称为镜像(Mirroring),一个具有全冗余的模式,如图所示。RAID 1可以用于两个或2xN个磁盘,并使用0块或更多的备用磁盘,每次写数据时会同时写入镜像盘。这种阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量的一半,同时 这些磁盘的大小应该相等,否则总容量只具有最小磁盘的大小。
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2.3 RAID 3特点与应用;

RAID 3 是将数据先做XOR 运算,产生Parity Data后,在将数据和Parity Data 以并行存取模式写入成员磁盘驱动器中,因此具备并行存取模式的优点和缺点。进一步来说,RAID 3每一笔数据传输,都更新整个Stripe﹝即每一个成员磁盘驱动器相对位置的数据都一起更新﹞,因此不会发生需要把部分磁盘驱动器现有的数据读出来,与 新数据作XOR运算,再写入的情况发生﹝这个情况在 RAID 4和RAID 5会发生,一般称之为Read、Modify、Write Process,我们姑且译为为读、改、写过程﹞。因此,在所有 RAID级别中,RAID 3的写入性能是最好的。

RAID 3的 Parity Data 一般都是存放在一个专属的Parity Disk,但是由于每笔数据都更新整个Stripe,因此,RAID 3的 Parity Disk 并不会如RAID 4的 Parity Disk,会造成存取的瓶颈。

RAID 3的并行存取模式,需要RAID 控制器特别功能的支持,才能达到磁盘驱动器同步控制,而且上述写入性能的优点,以目前的Caching 技术,都可以

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