所谓RAID组合方式可以理解为如何将多块硬盘组合起来,实现存储速度的提升和数据的冗余。RAID技术发展到今天,已经形成了多种磁盘整理方式。其中包括RAID0~RAID7,以及RAID0+1等组合方式。其中比较常见的为RAID0,RAID1,RAID10(RAID0+1),RAID5,RAID6,其余几种方式在实际使用中并不多见。下面对这几种常见的磁盘组合方式来做一下简单介绍:
RAID0:英文为Striped Disk Array without Fault Tolerance,可以翻译为没有容错功能的条带磁盘阵列。下面是逻辑图:
RAID0结构图
实现RAID0磁盘阵列需要至少2块硬盘,推荐等容量,也可以不等容量。工作原理是将硬盘并联在一起,在存储数据的时候将数据分成容量相同的小数据块,然后并发的存储到磁盘阵列中的磁盘中。用上方的图来举例,4个圆柱代表4个硬盘,在存储数据的时候,数据被分割成小数据块同时存储到四块硬盘中,这样一来比起传统的串行存储来说大大的提升了存储的速度,速度可以提高50%以上。
需要注意的是,RAID0模式不提供数据的冗余容错,因为数据是分散的存储到磁盘阵列中的所有硬盘上,一旦其中一块硬盘损坏,其他硬盘上的数据也将不能连贯,导致数据的全部报废。再者建议使用相同容量的硬盘组成RAID0模式,否则会造成存储空间的浪费。
RAID0模式极大的提高了存储速度,并且配置简单,不需要校验数据而占用系统资源,但是不提供数据的容错,不宜应用于关键的数据存储,比较适合用于追求硬盘传输速度的领域。
RAID1:英文Mirroring and Duplexing,可以翻译为镜像磁盘阵列。下面是逻辑图:
RAID1磁盘阵列需要至少2块硬盘,彼此作为备份。在向磁盘阵列进行存储时,同时向磁盘阵列中的硬盘同时写入相同的数据。以两块硬盘做成的RAID1阵列举例,两块硬盘容量内容完全相同,如果其中一块硬盘数据出现问题,立刻可以利用第二块硬盘中的备份的数据进行恢复。RAID1阵列具备强大的冗余容错功能,是很安全的一种磁盘阵列模式,而且可以显著提升磁盘子系统的读取速度。但是这种磁盘阵列模式也存在显著的缺陷,只能提供冗余而不能提升存储性能,而且需要一笔不小的开支来购买镜像硬盘来提供冗余,这种模式不能增加整个磁盘阵列的容量,单一的镜像硬盘也不能作用于由多块硬盘组成的RAID1磁盘阵列。
RAID10:英文为Very High Reliability combined with High Performance,可以翻译成高可靠性与高性能的组合。这种组合RAID模式实际上是多个RAID模式组合而成。RAID10就是建立在RAID0和RAID1的基础之上的。下面是逻辑图:
上图只是RAID10的一种模式,可以看出是由RAID0和RAID1结合而成。分为两部操作,RAID0部分数据并发存储读取,大大的提高了磁盘性能,RAID1部分作为数据的备份冗余,保证数据的安全性。RAID10可以说同时具备了RAID0的磁盘性能和RAID1的冗余容错功能,但是这种模式依旧浪费硬盘空间,企业也需要大笔的资金投入来保证数据的冗余。这种模式比较适合于对磁盘性能要求比较高,但是存储容量不大的领域。
RAID5:英文为Independent Data disks with distributed parity blocks,可以翻译为带分布式校验块的独立数据磁盘阵列。前面介绍的几种磁盘阵列均有其各自的缺陷。而RAID5模式由于兼俱了前几种模式的优势而不具备前面的劣势,目前被更为广泛的应用。下面是逻辑图:
以上图为例,每个圆柱代表一块硬盘,在存储数据时,类似于RAID0,数据被分割成小块同时存储到前四块硬盘上,而将综合前面四块数据得出的校验值存储在第五块硬盘上。依次类推,由图上可以看到,每次并发存储时,总有一块硬盘存储校验值,这些校验值存在于每一块硬盘上,所以如果其中一块硬盘损坏,可以通过其他四块硬盘上的数据和校验值计算出这块硬盘上的数据,使损坏的数据可以尽快恢复。
RAID5既可以极大地提高磁盘性能,还可以提供数据冗余平衡,因为不需要单独的硬盘来提供冗余,所以大大节省了冗余所付出的成本,但是RAID5模式设计复杂,需要计算校验值而占用系统的运算资源。
RAID6:英文为Independent Data disks with two independent distributed parity schemes,可以翻译为带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘。RAID6是在RAID5的基础上发展起来的,比RAID5进一步加强了对数据的保护,下面是逻辑图:
与RAID5类似,数据也是分块来存储,以上图为例,每个圆柱代表一块硬盘,在存储时,数据被分块并发同时存储到前三块硬盘上,计算这三块并行的数据得出的校验值存储在第四块硬盘上。这个功能与RAID5相同。但是除此之外,RAID6提供了另外一种数据校验,即针对每个硬盘来说,计算这块硬盘上存储的所有数据块,然后得出一个校验值,然后将这个值存储。但是这个校验值不存于本块硬盘之上,而是分散的存储于磁盘阵列中的其他一块硬盘之上,这样一来保证了校验值的数据安全。
RAID6对每个数据块提供了两重校验,比RAID5提供了更好的数据保护,对磁盘子系统提供了更优秀的冗余容错,但是在设计和管理上RAID6更为复杂,并且由于两重校验数据,需要消耗更大的运算资源,也降低了磁盘的储存效率。所以相对RAID5来讲RAID6不具备明显的优势。
- 第1页:RAID技术简介
- 第2页:二, 常见的RAID组合方式