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raid分类及原理,raid是干嘛的

时间:2023-05-04 18:24:30 阅读:39828 作者:4524

RAID硬盘是一种脆弱的东西,经常会损坏。 因此,硬盘必须始终可用,以确保服务器的可靠性和耐用性。 所以有了RAID这个东西。 其目的是将多个硬盘整合为一个。 剩下的几个硬盘正常,以防一个硬盘坏了,服务器也不会挂起。

当然,保证服务的高可用性只是RAID的功能之一。 它还提供了提高存储容量、加快访问速度等功能。

RAID分为0级到6级,还有RAID 1 0,简称RAID 1 0。 分别介绍这些RAID的实现原理。

下图是RAID的实物照片。

下图是RAID映像。

和插线板是相似的概念。 区别在于用于扩展电源插孔的插线板和用于扩展硬盘插槽的RAID。

RAID-0 RAID 0没有数据冗馀和奇偶校验。 因此,如果一个硬盘损坏,整个RAID阵列的数据将无法正常使用。 其存在的意义在于提高读写速度,提高硬盘容量。 RAID 0通常仅在数据不可靠时使用。 例如游戏和科学计算。

每个硬盘都可以独立读写,所以如果有n个硬盘,读写速度就会提高n倍。

下图显示了RAID 0的数据分布方法。

在RAID-1 RAID 1模式下,有n个硬盘可以将数据完全存储n份。 这样,即使一个数据损坏,剩下的备份也能正常工作。 就性能而言,随机访问速度相当于所有硬盘的总和,写入性能与原始单个硬盘相同。

RAID-1E模式与RAID 1的区别在于,如果硬盘数量大于2,则RAID 1E最多可为同一数据存储两个相同的硬盘。 这样可以充分利用硬盘空间。 下图说明了如何保存此文件。

RAID-1 0模式的全名是RAID-1加上RAID-0。 其实现原理如下图所示。

让我用几句话来说明。 这相当于首先将这些硬盘成对地以RAID-1方式组合,然后将这些组合结果以RAID-0方式组合。 该模式支持高可用性,具有良好的读写性能。 这种方式需要存储两个一模一样的数据,因此容量减半。

这种方式是目前最常用的。

RAID-2这种模式现在很少使用。 将每个数据位分开,均匀分布在每个硬盘上。 使用Hamming码进行纠错,将Hamming码放入专用的几个硬盘中。 下图显示了此模式的数据分布。

RAID-3这种模式现在也很少使用。 分散每个数据字节,均匀分布在每个硬盘上。 将奇偶校验数据放入专用硬盘中。 奇偶校验的数据将在后面叙述。 在此模式下,每个数据都分布在每个硬盘的不同位置,因此每次操作时所有硬盘都必须参与。 因此,在随机接入场景中,该模式的性能较差。 特别适用于视频监视数据等长顺序读写。

RAID-4模式将每个数据块分散开来,均匀分布在每个硬盘上。 还设有专用硬盘,用于存储奇偶校验数据。 在这种模式下,随机读取的性能非常好。 但是,随机写入的性能不行。 因为必须将所有奇偶校验的数据写入专用硬盘。

RAID-5模式将每个数据块分开,并均匀分布在每个硬盘上。 与RAID-4不同,奇偶校验数据均匀地分布在不同的硬盘上。 这样,如果一个硬盘损坏,则可以根据奇偶校验计算丢失的数据。

通常,由于存储奇偶校验信息,RAID-5容量会丢失1/3。

该模型兼顾了成本、性能,也是比较常用的模型。

RAID-6模式与其他模式的区别在于它支持同时损坏两个硬盘,并且仍能正常工作。 之所以有这么棒的能力,是因为保存了两种奇偶校验。 一种是普通的XOR方式,与RAID-5相同。 另一个需要复杂、高消耗的CPU。 这种奇偶校验方式稍后说明。

参考资料https://en.Wikipedia.org/wiki/raid

3359 en.Wikipedia.org/wiki/standard _ raid _ levels

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