RAID级别与性能大全
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了解电脑的硬盘RAID技术RAID(Redundant Array of Independent Disks)是一种用于存储数据的技术,通过将多个硬盘组合在一起,提供更高的数据可靠性和性能。
本文将介绍电脑硬盘RAID技术的基本原理、不同级别的RAID以及其应用场景。
一、RAID技术的基本原理RAID技术的基本原理是将多个硬盘组合成一个逻辑盘组,通过数据的分布和备份来提高数据的安全性和性能。
其中最常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10。
RAID 0通过将数据分散存储在多个硬盘上,提高了数据的读写性能。
然而,RAID 0没有冗余备份机制,一旦其中一个硬盘损坏,所有数据都将丢失。
RAID 1是一种镜像技术,将数据同时写入两个硬盘,提供冗余备份以提高数据的可靠性。
当其中一个硬盘损坏时,系统可以自动切换到另一个硬盘,保持数据的完整性。
RAID 5通过将数据和奇偶校验码分散存储在多个硬盘上,提高了数据的读写性能,并且具有一定的冗余备份机制。
当其中一个硬盘损坏时,可以通过奇偶校验码恢复数据。
RAID 10是将RAID 1和RAID 0结合起来的技术,通过将数据复制到多个硬盘并分散存储,同时提供了数据的冗余备份和读写性能的提升。
二、不同级别的RAID和应用场景1. RAID 0:适用于需要高速数据读写的应用,如数据处理、视频编辑等。
由于没有冗余备份机制,不适用于对数据可靠性要求较高的场景。
2. RAID 1:适用于对数据可靠性要求较高的场景,如企业数据库、文件服务器等。
由于需要将数据同时写入两个硬盘,磁盘的使用效率较低。
3. RAID 5:适用于需要相对较高的性能和一定冗余备份的场景,如中小型企业的文件存储、邮件服务器等。
由于需要存储奇偶校验码,写入性能相对较低。
4. RAID 10:适用于对数据性能要求较高且对数据可靠性要求较高的场景,如大型数据库、虚拟化环境等。
由于需要将数据复制到多个硬盘,存储成本较高。
磁盘阵列参数解读英文回答:RAID Levels.RAID (Redundant Array of Independent Disks) is a data storage technology that uses multiple physical disk drives to improve performance and reliability. There are several different RAID levels, each with its own advantages and disadvantages.RAID 0 (Striping): RAID 0 does not provide any data redundancy. It simply stripes data across multiple disks, improving performance but not providing any protection against data loss.RAID 1 (Mirroring): RAID 1 mirrors data across two disks. If one disk fails, the data can still be accessed from the other disk. RAID 1 provides excellent data protection, but it is also the most expensive RAID level.RAID 5 (Parity): RAID 5 uses parity to protect data. Data is striped across multiple disks, and a parity block is created that allows the data to be reconstructed if one disk fails. RAID 5 is a good balance of performance and cost.RAID 6 (Dual Parity): RAID 6 uses dual parity to protect data. Data is striped across multiple disks, and two parity blocks are created. This provides even greater data protection than RAID 5, but it also has a higher performance overhead.RAID 10 (Mirrored Striping): RAID 10 combines RAID 0 and RAID 1. It stripes data across multiple mirrored pairs of disks. This provides both high performance and data protection.RAID Parameters.RAID parameters are the settings that control how a RAID array operates. These parameters include:Stripe Size: The stripe size is the size of the data blocks that are striped across the disks. A larger stripe size can improve performance, but it can also increase the risk of data loss if a disk fails.Number of Parity Disks: The number of parity disks is the number of disks that are used to store parity information. A higher number of parity disks provides greater data protection, but it also reduces the amount of usable storage space.Cache Size: The cache size is the amount of memorythat is used to store frequently accessed data. A larger cache size can improve performance, but it can also increase the cost of the RAID array.Write Policy: The write policy determines how data is written to the RAID array. There are two main types ofwrite policies: write-through and write-back. Write-through policies write data to both the cache and the disks at the same time. Write-back policies write data to the cachefirst and then write it to the disks at a later time.Choosing the Right RAID Level and Parameters.The right RAID level and parameters for a particular application depend on several factors, including:Performance requirements.Data protection requirements.Cost.中文回答:磁盘阵列。
raid级别分类及功能Raid级别分类及功能一、RAID 0:提升读写速度,无容错能力RAID 0是最简单的RAID级别,它通过将数据分散地存储在多个磁盘上,从而提升了读写速度。
在RAID 0中,数据被分割成多个块,并且每个块都被写入到不同的磁盘上。
因此,当进行读取操作时,可以同时从多个磁盘上读取数据,从而显著提高了读取速度。
同样地,当进行写入操作时,数据也会被分散地写入到多个磁盘上,从而提高了写入速度。
然而,RAID 0没有容错能力,如果其中一个磁盘出现故障,所有数据都将丢失。
二、RAID 1:提供完全冗余,读取速度较快RAID 1是一种提供完全冗余的RAID级别。
在RAID 1中,数据被同时写入到多个磁盘上,这样即使其中一个磁盘出现故障,其他磁盘上的数据仍然完好无损。
因此,RAID 1具有很高的可靠性,可以保护数据免受硬件故障的影响。
此外,由于数据可以从多个磁盘上同时读取,RAID 1还具有较快的读取速度。
然而,RAID 1的写入速度较慢,因为数据需要同时写入多个磁盘。
三、RAID 5:提供容错能力和较快的读写速度RAID 5是一种常用的RAID级别,它提供了容错能力和较快的读写速度。
在RAID 5中,数据和校验信息被分散地存储在多个磁盘上。
校验信息用于恢复数据,以防某个磁盘发生故障。
当进行读取操作时,RAID 5可以同时从多个磁盘上读取数据,从而提高了读取速度。
在写入操作时,RAID 5需要计算校验信息,并将其写入到对应的磁盘上,因此写入速度较慢。
然而,RAID 5的容错能力使得即使其中一个磁盘发生故障,数据仍然可以被恢复。
四、RAID 6:提供更高的容错能力和较快的读写速度RAID 6是在RAID 5的基础上进一步提高容错能力的RAID级别。
在RAID 6中,数据和两个独立的校验信息被分散地存储在多个磁盘上。
这意味着即使同时发生两个磁盘故障,数据仍然可以被恢复。
RAID 6不仅提供了更高的容错能力,还保持了较快的读写速度。
RAID0,RAID1,RAID5,RAID6有什么区别一、raid什么意思?RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,raid什么意思了?说白了,中文翻译过来通俗的讲就是磁盘阵列的意思,也就是说RAID就是把硬盘做成一个阵列,而阵列也就是把硬盘进行组合配置起来,做为一个整体进行管理,最关键的是这个阵列的磁盘之间具有冗余容错处理,这样可提高磁盘之间相互的安全性和稳定性,不存在“单点”硬盘现象,也就说不会让某些硬盘读写频繁,其他的硬盘可能数据交换较少的现象,从而提高硬盘的安全性,同时磁盘的整体管理会提高读写速度,使硬盘的利用发挥到最大。
那么RAID什么意思?在实际应用中有什么意义了?一般而言,作为服务器最容易出现的故障是服务器的硬盘和电源,因此服务器采用磁盘阵列技术是非常重要的。
简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
组成不同方式的磁盘阵列我们称为RAID的级别(RAID Levels)。
磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同磁盘阵列配置情况,大家通称为RAID level(Raid 级别), 而每一level代表一种具体配置阵列的方法或叫阵列技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。
其中Raid0、Raid1、Raid5是最常见,后期又推出了Raid6、Raid1+0(也有人误解为Raid10),Raid5+0(也有人误解为Raid50),而Raid2、3、4不是非常通用.需要特别说明的是,不同的Raid level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的操作环境(operating environment)及具体应用(application)而定,与level的数字高低(大小)没有必然的关系。
RAID 0:把多个磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余功能,并行I/O,速度最快。
它是将多个磁盘并列起来,成为一个大硬盘。
在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些磁盘中。
所以,在所有的级别中,RAID 0的速度是最快的。
但是RAID 0没有冗余功能,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。
RAID 1:两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘出错,可靠性最高。
RAID 1就是镜像。
其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。
当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。
因为有镜像硬盘做数据备份,所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。
但是其磁盘的利用率却只有50%,是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。
RAID 2综合利用了共轴同步技术和ECC(Error Checking and Correcting)检验技术,原理是将若干个硬盘分成两组,分别用来储存数据和校验用的海明码。
RAID2是将数据分散为位(bit)分别并算出其ECC代码,然后同时写入各硬盘。
如果某一个硬盘发生故障,系统也能够根据海明码和其余的有效数据算出正确的数据进行恢复。
因为RAID2的存取是所有硬盘同时进行的,用的是又单位元的存储,所以小于一个扇区的存取会大大削弱其性能,在磁盘利用率方面,RAID2一般只有在使用15个硬盘以上的系统中才会凸显其利用率的优势。
因此RAID2不适合用于网络服务器,小型机或PC上。
RAID 3 存放数据的原理和RAID 0、RAID 1不同。
RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘中。
它象RAID 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有RAID 0快。
如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。
利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高,但是硬盘利用率得到了很大的提高,为n-1。
一.什么是RAID:RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写,中文意思是独立冗余磁盘阵列。
冗余磁盘阵列技术诞生于1987年,由美国加州大学伯克利分校提出。
RAID磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks)简单地解释,就是将N台硬盘通过RAID Controller(分Hardware,Software)结合成虚拟单台大容量的硬盘使用,其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault Tolerant,所以RAID是当成平时主要访问Data的Storage不是Backup Solution。
在RAID有一基本概念称为EDAP(Extended Data Availability and Protection),其强调扩充性及容错机制,也是各家厂商如:Mylex,IBM,HP,Compaq,Adaptec,Infortrend等诉求的重点,包括在不须停机情况下可处理以下动作:RAID 磁盘阵列支援自动检测故障硬盘;RAID 磁盘阵列支援重建硬盘坏轨的资料;RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘备援 Hot Spare;RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘替换 Hot Swap;RAID 磁盘阵列支援扩充硬盘容量等。
一旦RAID阵列出现故障,硬件服务商只能给客户重新初始化或者REBUILD,这样客户数据就会无法挽回。
因此对RAID0、RAID1、RAID5以及组合型的RAID系列磁盘阵列数据恢复,出现故障以后只要不对阵列作初始化操作,就有机会恢复出故障RAID磁盘阵列的数据。
二.关于RAID的技术规范介绍(1)RAID技术规范简介冗余磁盘阵列技术最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,以降低大批量数据存储的费用,同时也希望采用冗余信息的方式,使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失,从而开发出一定水平的数据保护技术,并且能适当的提升数据传输速度。
常用raid分类及优缺点总结RAID(redundant array of independent disks),独立磁盘冗余阵列。
单个硬盘无法满足大量数据存储和数据安全性的需求,RAID将多个独立的物理硬盘按照一定方式(RAID级别)组合在一起,形成一个大的逻辑盘,提高了数据读写速度、可靠性、存储能力及容错能力。
RAID分类软RAID无独立的RAID控制卡,由操作系统和CPU来实现所有的RAID功能。
占用CPU资源,如果操作系统出现故障,则RAID信息会丢失,RAID功能将不可用。
跟硬RAID比性能差,但成本低。
硬RAID拥有独立的RAID控制卡,通过RAID卡实现所有的RAID功能,不占用CPU资源。
性能好,但成本高。
常用RAID级别优缺点及适用场景RAID主要利用数据条带、镜像和数据校验技术来获取高读写、可靠性及容错能力,根据组合方式的不同,可以把RAID分为不同的级别。
JBODJBOD(Just a Bunch Of Disks),磁盘簇、简单磁盘捆绑或Span。
JBOD并非标准的RAID级别,不能提供RAID带来的高读写、可靠性及容错能力。
JBOD是在逻辑上把几个物理磁盘串联到一起,从而提供一个大的逻辑磁盘。
存储数据时从第一个磁盘开始存储,当第一个磁盘的存储空间用完后,再依次从后面的磁盘开始存储数据。
存取性能等同于对单一磁盘的存取操作,不提供数据安全保障,它只是简单的提供一种利用磁盘空间的方法。
JBOD的低成本是它的主要优势。
RAID 0数据条带化,无校验,不提供数据保护。
数据并发写入多个硬盘。
优点1.所有RAID中读写性能最高2.100%的磁盘空间利用率缺点不提供数据冗余保护,一旦数据损坏,将无法恢复。
适用场景RAID 0适用于迅速读写,但对数据安全性和可靠性要求不高的场景,如视频、打印等。
RAID 1数据镜像,无校验。
一半的空间存储冗余数据,所有RAID中数据安全性最高。
优点1.所有的RAID中安全性最高,即使有一半的磁盘发生故障,仍能正常运转。
RAID-0 等级Striped Disk Array without Fault Tolerance( 没有容错设计的条带磁盘阵列)图中一个圆柱就是一块磁盘(以下均是),它们并联在一起。
从图中可以看出,RAID 0 在存储数据时由RAID 控制器(硬件或软件)分割成大小相同的数据条,同时写入阵列中的磁盘。
如果发挥一下想象力,你会觉得数据象一条带子横跨过所有的阵列磁盘,每个磁盘上的条带深度则是一样的。
至于每个条带的深度则要看所采用的RAID 类型,在N T 系统的软RAID 0 等级中,每个条带深度只有64KB 一种选项,而在硬RAID 0 等级,可以提供8 、16 、32 、64 以及128KB 等多种深度参数。
Striped 是RAID 的一种典型方式,在很多RAID 术语解释中,都把Striped 指向RAID 0 。
在读取时,也是顺序从阵列磁盘中读取后再由RAID 控制器进行组合再传送给系统,这也是RAID 的一个最重要的特点。
RAID-0 结构图解这样,数据就等于并行的写入和读取,从而非常有助于提高存储系统的性能。
对于两个硬盘的RAID 0 系统,提高一倍的读写性能可能有些夸张,毕竟要考虑到也同时缯加的数据分割与组合等与RAID 相关的操作处理时间,但比单个硬盘提高50% 的性能是完全可以的。
不过,RAID 0 还不能算是真正的RAID ,因为它没有数据冗余能力。
由于没有备份或校验恢复设计,在RAID 0 阵列中任何一个硬盘损坏就可导致整个阵列数据的损坏,因为数据都是分布存储的。
下面总结一下RAID 0 的特点:最低硬盘数量2优点/特点缺点极高的磁盘读写效率缺乏校验恢复机制而不是真正的RAID没有校验所占用的CPU资源没有数据容错能力,一(硬盘)毁俱(整个阵列)毁设计使用与配置简单不可能用于任务苛求的环境适用领域:视频生成与编辑,图象编辑,较为“拥挤”的操作,其他需要大的传输带宽的操作。
常见的RAID级别1.RAID的概念: RAID的独⽴(或廉价)磁盘冗余阵列的缩写。
RAID也叫磁盘阵列卡,它是⼀种将信息存储在多个硬盘上的⽅法,以获得更多保护或性能提升。
RAID有⼏种不同的存储⽅式,命名级别从0到9。
下⾯介绍⼀下⼏个常见的RAID级别。
常见的RAID级别有、RAID0、RAID1、RAID5、RAID102.RAID0+ ⾄少两块磁盘+ ⾼效的性能+ 没有冗余+ 使⽤场景:不要求安全只要求速度+ 举例:数据库从库存储从库3.RAID1+ ⾄少两块磁盘+ 写⼊慢读取ok+ 优秀的冗余+ 使⽤场景:只追求安全性,对于速度没要求+ 举例:系统盘监控服务器4.RAID5+ ⾄少3块磁盘+ 良好的性能(写⼊性能不好,读取速度ok)+ 良好的冗余(允许损坏⼀块盘)+ 使⽤场景:对于数据安全要求⾼,对于速度要求不⾼+ 举例:对于⼤量⾯向读的数据库5.RAID10+ 常⽤的RAID 10+ RAID 10也称为RAID 1+0+ 最少需要4快磁盘+ 优秀的冗余+ 优秀的性能(读写速度都很快)+ 使⽤场景:对于安全和性能要求都⾼+ 举例:⾼并发⾼访问的数据库主库6.总结:看到了RAID 10,其实还有RAID 01 ,RAID10 和RAID01的读写性能差别不⼤。
最主要的区别是RAID01,当⼀块磁盘出现故障的时候将导致整个虚拟磁盘损失,RAID10(既保证了性能有保证了客容量),所以RAID10更为常⽤RAID是⼀种⽤于提⾼数据库存储性能或磁盘数据的可靠技术,他能保证磁盘损坏之后的数据安全性.。
1,RAID 1ERAID 1E是RAID 1的增强版本,它并不是我们通常所说的RAID 0+1的组合。
RAID 1E的工作原理与RAID1基本上是一样的,只是RAID 1E 至少需要3块硬盘才能实现。
RAID 1E和RAID 1的工作原理图如下:可以把RAID1理解成盘与盘之间的镜像,而RAID1E是条带与条带之间的镜像,明显的好处是3块盘也可以做array了,他们都只允许坏一块盘,而RAID1E性能要好点(实际情况还要取决卡的优劣)。
2,RAID 5EERAID 5EE是在每个磁盘中预留一部分空间作为分布的热备盘,当一个硬盘出现故障时,这个磁盘上的数据将被压缩到分布的热备盘中,达到数据的保护作用。
不过与RAID 5E不同的是RAID 5EE内增加了一些优化技术,使RAID 5EE的工作效率更高,压缩数据的速度也更快。
RAID 5EE允许两个磁盘出错,最少需要4个磁盘实现。
RAID 5EE,可以理解成原先的RAID5+SPARE盘模式,只是把SPARE盘的空间条带化并且分布在每块硬盘上,这样一来,SPARE盘也参与读写,性能比RAID5要提高一点,而且在坏了一块盘时恢复也比RAID5快。
RAID5有compact和expand模式,expand模式坏掉一块硬盘后,RAID5EE会自动转变为compact模式,在compact模式还可以允许一块盘故障。
RAID 5EE Disk Array需要注意的是,RAID5EE不能同时坏两块盘;坏一块盘以后,RAID5EE会自动修复到compact模式,相当于RAID5;自动修复完成后,才可以再坏一块,这样一共可以坏两块,但不能同时坏。
如RAID5EE坏了1块盘,自动修复到compact模式以后又坏了一块,修复方式如下:先手工添加一块spare盘进行修复到compact模式,再手工添加一块spare盘继续修复到expand模式。
3,RAID 6RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准,它的全称叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)”。