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磁盘阵列重要规范参数有哪些

更新时间:2018-10-10  阅览次数: 317 次

在为大家解释重要规范参数之前先解释下磁盘阵列的观点,所谓的磁盘阵列(RedundantArraysofIndependentDisks,RAID),有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,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。利用这项技能,将数据切割成许多区段,分别存放在各个上。[1]磁盘阵列还能利用同位检查(ParityCheck)的观念,在数组中任意一个硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。磁盘阵列重要规范参数RAID0:RAID0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。RAID0仅仅单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此,RAID0不能运用于数据安全性条件高的场合。RAID1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID1允许提高读取性能。RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统允许自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。RAID01/10:根据组合分为RAID10和RAID01,实际是将RAID0和RAID1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID0的超凡速率和RAID1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。RAID1+0是先镜射再分区数据,再将所有硬盘分为两组,视为是RAID0的最低组合,然后将这两组各自视为RAID1运作。RAID0+1则是跟RAID1+0的程序相反,是先分区再将数据镜射到两组硬盘。它将所有的硬盘分为两组,变成RAID1的最低组合,而将两组硬盘各自视为RAID0运作。性能上,RAID0+1比RAID1+0有着更快的读写速率。可靠性上,当RAID1+0有一个硬盘受损,其余三个硬盘会继续运作。RAID0+1只要有一个硬盘受损,同组RAID0的另一只硬盘亦会停止运作,只剩下两个硬盘运作,可靠性较低。因此,RAID10远较RAID01常用,零售主板绝大部份支持RAID0/1/5/10,但不支持RAID01。RAID2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用称为“加重平均纠错码(汉明码)”的编码技能来提供错误检查及恢复。RAID3:它同RAID2很是类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID3使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。假如一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘允许重新产生数据;假如奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。RAID4:RAID4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。RAID4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID4在商业环境中也很少使用。RAID5:RAID5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。RAID5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID3与RAID5相比,最主要的区别在于RAID3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作。在RAID5中有“写损失”,即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。RAID6:与RAID5相比,RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性很是高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID5有更大的“写损失”,因此“写性能”很是差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID6很少得到实际运用。RAID7:这是一种新的RAID标准,其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机CPU资源。RAID7允许看作是一种存储计算机(StorageComputer),它与其他RAID标准有明显区别。除了以上的各种标准(如表1),我们允许如RAID0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列,例如RAID5+3(RAID53)就是一种运用较为多数的阵列形式。用户一般允许通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其条件的磁盘存储系统。RAID5E(RAID5Enhancement):RAID5E是在RAID5级别基础上的改进,与RAID5类似,数据的校验信息均匀分布在各硬盘上,但是,在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间,这部分空间没有进行条带化,最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来,RAID5E和RAID5加一块热备盘好像差不多,其实由于RAID5E是把数据分布在所有的硬盘上,性能会比RAID5加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时,有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间,逻辑盘保持RAID5级别。RAID5EE:与RAID5E相比,RAID5EE的数据分布更有效率,每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘,它们是阵列的一部分,当阵列中一个物理硬盘出现故障时,数据重建的速率会更快。RAID50:RAID50是RAID5与RAID0的结合。此配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID5子磁盘组条件三个硬盘。RAID50具备更高的容错能力,因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障,而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于RAID5子磁盘组上,故重建速率有很大提高。优势:更高的容错能力,具备更快数据读取速率的潜力。需要重视的是:磁盘故障会影响吞吐量。故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。