RAID的幾種工作模式

2022-09-27 06:36:02 字數 2635 閱讀 1129

(1) raid 0

即data stripping資料分條技術。raid 0可以把多塊硬碟連成乙個容量更大的硬碟群,可以提高磁碟的效能和吞吐量。raid 0沒有冗餘或錯誤修復能力,成本低,要求至少兩個磁碟,一般只是在那些對資料安全性要求不高的情況下才被使用。

a、raid 0最簡單方式

,形成乙個獨立的邏輯驅動器,容量是單獨硬碟的x倍,在電腦資料寫時被依次寫入到各磁碟中,當一塊磁碟的空間用盡時,資料就會被自動寫入到下一塊磁碟中,它的好處是可以增加磁碟的容量。速度與其中任何一塊磁碟的速度相同,如果其中的任何一塊磁碟出現故障,整個系統將會受到破壞,可靠性是單獨使用一塊硬碟的1/n。

b、raid 0的另一方式

是用n塊硬碟選擇合理的帶區大小建立帶區集,最好是為每一塊硬碟都配備乙個專門的磁碟控制器,在電腦資料讀寫時同時向n塊磁碟讀寫資料,速度提公升n倍。提高系統的效能。

(2) raid 1

raid 1稱為磁碟映象:把乙個磁碟的資料映象到另乙個磁碟上,在不影響效能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上,具有很高的資料冗餘能力,但磁碟利用率為50%,故成本最高,多用在儲存關鍵性的重要資料的場合。raid 1有以下特點:

a、raid 1的每乙個磁碟都具有乙個對應的映象盤,任何時候資料都同步映象,系統可以從一組映象盤中的任何乙個磁碟讀取資料。

b、磁碟所能使用的空間只有磁碟容量總和的一半,系統成本高。

c、只要系統中任何一對映象盤中至少有一塊磁碟可以使用,甚至可以在一半數量的硬碟出現問題時系統都可以正常執行。

d、出現硬碟故障的raid系統不再可靠,應當及時的更換損壞的硬碟,否則剩餘的映象盤也出現問題,那麼整個系統就會崩潰。

e、更換新盤後原有資料會需要很長時間同步映象,外界對資料的訪問不會受到影響,只是這時整個系統的效能有所下降。

f、raid 1磁碟控制器的負載相當大,用多個磁碟控制器可以提高資料的安全性和可用性。

(3) raid 0+1

把raid0和raid1技術結合起來,資料除分布在多個盤上外,每個盤都有其物理映象盤,提供全冗餘能力,允許乙個以下磁碟故障,而不影響資料可用性,並具有快速讀/寫能力。raid0+1要在磁碟映象中建立帶區集至少4個硬碟。

(4) raid 2

電腦在寫入資料時在乙個磁碟上儲存資料的各個位,同時把乙個資料不同的位運算得到的海明校驗碼儲存另一組磁碟上,由於海明碼可以在資料發生錯誤的情況下將錯誤校

正,以保證輸出的正確。但海明碼使用資料冗餘技術,使得輸出資料的速率取決於驅動器組中速度最慢的磁碟。raid2控制器的設計簡單。

(5) raid 3:帶奇偶校驗碼的並行傳送

raid 3使用乙個專門的磁碟存放所有的校驗資料,而在剩餘的磁碟中建立帶區集分散資料的讀寫操作。當乙個完好的raid 3系統中讀取資料,只需要在資料儲存盤中找到相應的資料塊進行讀取操作即可。但當向raid 3寫入資料時,必須計算與該資料塊同處乙個帶區的所有資料塊的校驗值,並將新值重新寫入到校驗塊中,這樣無形雖增加系統開銷。

當一塊磁碟失效時,該磁碟上的所有資料塊必須使用校驗資訊重新建立,如果所要讀取的資料塊正好位於已經損壞的磁碟,則必須同時讀取同一帶區中的所有其它資料塊,並根據校驗值重建丟失的資料,這使系統減慢。當更換了損壞的磁碟後,系統必須乙個資料塊乙個資料塊的重建壞盤中的資料,整個系統的效能會受到嚴重的影響。raid 3最大不足是校驗盤很容易成為整個系統的瓶頸,對於經常大量寫入操作的應用會導致整個raid系統效能的下降。

raid 3適合用於資料庫和web伺服器等。

(6) raid 4

raid4即帶奇偶校驗碼的獨立磁碟結構,raid4和raid3很象,它對資料的訪問是按資料塊進行的,也就是按磁碟進行的,每次是乙個盤,raid4的特點和raid3也挺象,不過在失敗恢復時,它的難度可要比raid3大得多了,控制器的設計難度也要大許多,而且訪問資料的效率不怎麼好。

(7) raid 5

raid 5把校驗塊分散到所有的資料盤中。raid 5使用了一種特殊的演算法,可以計算出任何乙個帶區校驗塊的存放位置。這樣就可以確保任何對校驗塊進行的讀寫操作都會在所有的raid磁碟中進行均衡,從而消除了產生瓶頸的可能。

raid5的讀出效率很高,寫入效率一般,塊式的集體訪問效率不錯。raid 5提高了系統可靠性,但對資料傳輸的並行性解決不好,而且控制器的設計也相當困難。

(8) raid 6

raid6即帶有兩種分布儲存的奇偶校驗碼的獨立磁碟結構,它是對raid5的擴充套件,主要是用於要求資料絕對不能出錯的場合,使用了二種奇偶校驗值,所以需要n+2個磁碟,同時對控制器的設計變得十分複雜,寫入速度也不好,用於計算奇偶校驗值和驗證資料正確性所花費的時間比較多,造成了不必須的負載,很少人用。

(9) raid 7

raid7即優化的高速資料傳送磁碟結構,它所有的i/o傳送均是同步進行的,可以分別控制,這樣提高了系統的並行性和系統訪問資料的速度;每個磁碟都帶有高速緩衝儲存器,實時作業系統可以使用任何實時操作晶元,達到不同實時系統的需要。

允許使用snmp協議進行管理和監視,可以對校驗區指定獨立的傳送通道以提高效率。可以連線多台主機,當多使用者訪問系統時,訪問時間幾乎接近於0。但如果系統斷電,在高速緩衝儲存器內的資料就會全部丟失,因此需要和ups一起工作,raid7系統成本很高。

(10) raid 10

raid10即高可靠性與高效磁碟結構它是乙個帶區結構加乙個鏡象結構,可以達到既高效又高速的目的。這種新結構的**高,可擴充性不好。

個人使用磁碟raid主要是用raid0、 raid1或raid0+1工作模式。

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