RAID详解(上)

什么是RAID?其实在企业中RAID是一个必须使用的东东,RAID: Redundant  Arrays of Inexpensive Disks 廉价冗余磁盘阵列。我感觉使用RAID一点都不廉价,尤其使用企业的SAS接口的硬盘价格贵的吓人,当然转速还是很快的。

不过取了这个名字那是因为在早期的企业中只有两种硬盘可以选择:SCSI、IDE。当然早期的IDE硬盘转速很低所以企业一般不会采用,一般企业都使用SCSI硬盘,现在在我公司的机房中一些老服务器还能见到这种硬盘。这种硬盘转速非常快有10K吧(10000转)虽然10000转速度已经挺快的了,但是经过时间的推移越来越多的人需要访问服务器,而企业的I/O能力却没有任何提高。所以在某大学的某教授(这个故事自己百度)发明了让多块硬盘组织在一起工作实现各种不同的功能。

不同的功能?对!就是现在所说的RAID的级别。RAID有很多的级别,并且级别还可以相加使用。

首先先不说级别,先说说如何实现RAID:一共有三种方案,第三种最不推荐因为没有前两种的底层,一旦出现问题很麻烦。

  • 外接式的磁盘阵列卡,其实就是通过PCI-E接口插在主板上的扩展卡而已。
  • 出厂焊接在主板上的RAID控制器。其实现在大多数机架式服务器都是出场直接集成的RAID卡因为这个是企业必须使用的东西。
  • 通过软件的方式使用RAID,这个最不推荐因为这玩意在系统层工作!(如果你没有多块硬盘又想测试的话可以使用)

然后再详细说说级别:

RAID_0:这玩意现在应该已经淘汰了…除非配合其他级别使用。性能:读写性能提升;最少磁盘数:2块;冗余能力:没有,只要坏掉一块硬盘全部报废;可用空间:N(磁盘块数)*MIN(所有磁盘取最小的磁盘容量),话说RAID_0在早期的数码城给游戏玩家装机的时候非常常用。使用两块机械硬盘组合为RAID_0在游戏中读取进度速度杠杠的,现在自从出现了固态硬盘就没它什么事情了,只有在企业中需要使用组合级别的方式才会顺带用到它。下面给个图片让大家理解下:

RAID0

其实就是一段数据下来分割成N段(看有几个磁盘)然后将分割的数据分别存储在N个磁盘之中。

RAID_1:这玩意在企业使用安装系统盘比较常见。性能:读取性能提升,写入性能有一点点下降;最少磁盘数:2块;冗余能力:有 ;最多损失磁盘数:N-1;可用空间1*MIN。给个图片看看:

RAID1

来了两大块数据:A1和A2 ;先存储A1数据存储的过程中复制一份A1(多块磁盘多复制)存储在两块磁盘中。数据A2同理,这样做大大增加了安全性能磁盘越多安全性越大,但是空间永远只有一块磁盘,所以对磁盘空间浪费非常严重。

RAID_2、RAID_3一个是RAID_0改良版还有一个就是廉价冗余的原型。这两兄弟现在几乎不使用了。

RAID_4:咋说呢,这个哥们现在也是几乎不使用了。不过还是说说吧方便理解RAID5,下面是图片:

RAID4其中带P的就是奇偶校验了,看到这个可以知道RAID4需要至少三块磁盘,可以这样理解(不准确)当数据来到的时候先分割成两块:即为A1,A2然后再另外的第三块磁盘上放入可以进行异或运算的奇偶校验码。然而这样做使用RAID4就有了性能瓶颈了,当校验码盘访问量大的时候,因为奇偶校验盘全放在一个磁盘上了所以很快变成性能瓶颈。所以被RAID_5代替。

RAID_5:这个在企业中最受到青睐了,不管大小企业。保证了性能而且对于冗余的价格也很廉价。性能:读取性能提升,写入性能略有下降。因为复制文件的时候要计算奇偶校验;最少磁盘数:3块;冗余能力:有 ;最多损失磁盘数:1块;可用空间(N-1)*MIN。给个图片看看:

RAID5

你看奇偶校验有啥变化没?是不是ABC的奇偶校验可以连成一条线呢?对了这就是RAID5和RAID4的区别增加了读取的性能。奇偶校验不在一块磁盘上了所以就没有了性能瓶颈。

RAID_6:如果老板没钱的情况下,对于数据库服务器比较常用,不过以后在桌面虚拟化的环境中也会使用。性能:读取性能提升,写入性能略有下降。因为复制文件的时候要计算奇偶校验;最少磁盘数:4块;冗余能力:有 ;最多损失磁盘数:2块;可用空间(N-2)*MIN。给个图片看看:

RAID6

看看是不是和RAID_5有所区别呢?增加了一个磁盘做奇偶校验,而且和RAID_5一样校验码并没有放在一块磁盘上而是分散放置。

好了关于RAID的单个的使用已经完全说完啦,下一期说说对于RAID级别的组合使用方法!

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