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-RAID技术分析及参数

一般的这个额外的奇偶校验数据由异或逻 辑运算(XOR, eXclusive OR )产生。如果你 对异或逻辑运算不清楚。下表讲让你明白 : 很简单“真”“真”异或的结果是真,“假 ”“假”异或的结果也是真,“真”“假 ”异或结果是“假”,这里的“真”“假”
延展(striping)技术
striping技术通过把数据分布到磁盘阵列的所有驱动器上以提高性能——而延展技术 的主要原理是并行处理。 Striping 写——是将一个完整的数据文件分成若干块依次同时写入不同的硬盘,即增 加了可靠性又充分利用了各个硬盘的读写能力将速度发挥到最大。 Striping 读——单块硬盘上有个非常大的文件,读时只能从头到尾的读取。而striping 技术在读取的时候是从多个硬盘里同时读取。 硬盘越多,性能提高越明显。
RAID技术
什么是 RAID?
RAID: Redundant Arrays of Inexpensive(Independent) Disks 廉价(独立)磁盘冗余阵列技术,是磁盘
阵列所使用的主要技术。可将硬盘根据可 靠性和性能要求的不同分成若干级别。
RAID 0,0+1,1,3,5,6 RAID 10,30,50,60
中。
容量: RAID 3 磁盘阵列有效的数据容量为 (N - 1) x 单块硬盘的容量 (N:硬盘数)
RAID 3
RAID 5
技术:与RAID-3相同,关键之处是把条带改成了“块”。并将Parity分散于所有RAID结构的硬盘中,不需要专门的 Parity硬盘,每个硬
盘都记录着其它阵列中硬盘的 Parity数据,若当阵列中某一个硬盘损坏时,便很容易地可由其它硬盘來修复/重建数据以达到系统容错 能力。可在同一时间內执行多个 I/O 动作,提高了整体 Read / Write 的效率,也正好符合Multi-I/O,Multi-User 的环境。写入时把 条带改成了数据块.
完整而造成资料损毀。 应用:以 RAID-0 的执行效率來看较适用于顺序且大数据量的连续存储环境,并对安全性要求低的环境。 容量: RAID-0 磁盘阵列有效之数据容量为 N x 单块硬盘容量 ( N:硬盘数 )
RAID 1
技术:就是大家熟悉的“Disk Mirroring”,使用两块相同容量的硬盘,系统一次写入2份相同的数据到这两个硬盘內,而系统可使用的只是一个硬盘的 容量( RAID 1 基本上並沒有用到“Data Striping”的技术) 。
RAID 0
技术:RAID-0只用到Data Striping,就是把数据分散成以 sector为单位写入磁盘內。 优点:由于阵列中的硬盘在同一时间共同分担每笔数据的写入及读取操作,所以RAID-0执行效率远超过一个硬
盘或其它RAID形式。 缺点:RAID-0沒有容错功能(Fault-Tolerance),也就是说当阵列中的任一个硬盘故障,整个阵列也因数据的不
优点:适用在顺序且大数据量的连续存储,以及Single-User的环境上,如 CAD/CAM系统,Image Processing,Audio/Video Data .....
等,通过 “ Data Striping ”,在转速相同的硬盘阵列中可以达到相当好的效率。
缺点:因为每次的 I/O 读取动作都必须由每一个硬盘在同一时间來处理,所以以效率來看並不适用于 Multi-I/O,Multi-Users的环境
奇偶校验 parity 技术
parity是应用于RAID中的另一种冗余技术 比如你的一个数据单位有x位数字,那么你
可以使用这x位数字产生一个奇偶校验位, 并且把这个奇偶校验位作为这个数据单位 的第x+1位,如果这x+1位中的任何一个 丢失,剩下的x位仍能修复这个数据。
奇偶校验 parity 技术
优点:RAID-5的技术可以说是综合了以上所有不同RAID技术的优点。是在磁盘阵列技术上相当具有潜力的架构,越來越多的使用者将他
们的网络主机或数据库系统架构在 RAID-5 的基础上,因为它将是储存技术的主流。
容量: RAID 5 磁盘阵列有效的数据容量为 (N - 1) x 单块硬盘容量 (N:硬盘数)
RAID 3
技术:RAID-3 运用了与RAID-0相同的技术,最大的差別是它多了一块硬盘来储存Parity的资料,目地是为了系统的容错功能( Fault-
Tolerance )。一样是分成条带(Stripe )存入数据阵列中 ,RAID-3会把这些片段数据以 XOR 的逻辑运算方式计算出一个值--Parity Data,然后再將此Parity值储存到专属的Parity硬盘內,其最主要的作用就在于当磁盘阵列中的某一个硬盘出了问题,系统仍可依照 Parity的计算模式继续工作。
RAID 5
RAID 5
RAID 5
RAID 5
Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱID 6
RAID 6 技术
RAID 6
Minimum Disks Required
4
Capacity
N-2
Redundancy
Yes
Withstands two drive failures, or one disk failure and bad blocks on another drive
优点: RAID 1 提供了相当好的效率,因为 mirrored 的两个硬盘数据皆相同,系统可以有效率的选择从哪一个硬盘来读取数据会比较快,另一方面,容 錯 (Fault-Tolerance) 功能也是相当重要的原因,由于两个硬盘数据相同,故当其中一个硬盘损毀,另一个可以继续接著工作。
缺点:需要比需求容量多一倍的硬盘,费用较高。 容量: RAID1 磁盘阵列有效的数据容量为 (N / 2) x 单块硬盘容量 (N:硬盘数)
RAID 10 / 30
技术:RAID 10、30技术相当于RAID 1或3加RAID 0组合而成,数据写入前先做RAID 1或RAID 3,再藉由 “Data Striping”技术, 通过RAID 0将逻辑磁盘組合成一个大容量之逻辑磁盘,达到更高数据容错保护机制,即为RAID 10或RAID 30。
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