簡述raid的種類和各種級別的特性

早期由於raid通常用來組合一些廉價的sata接口的硬盤設備來完成冗餘。

故早期的全稱是: Redundant Array of inexpensive Disks (廉價冗餘磁盤陣列)。

如今raid也被大部分企業用來組合scsi和sas接口的硬盤設備。

故現在的全稱是:Redundant Array of independent  Disks (獨立冗餘磁盤陣列)。


         raid的主要功能是把主板上的多塊硬盤以某種特定的方式組合起來,組織成一個具有特定特性的一個邏輯整體,然後輸出給操作系統或應用程序。根據組合方式的不同,可以讓該邏輯整體具有冗餘或者加快數據存儲的特性。這個具有一定特性的邏輯整體就叫做一個raid陣列。


raid根據其實現方式的不同,分爲軟件raid和硬件raid。下面來說一下軟件raid和硬件raid:

    軟件raid:軟件raid是建立在操作系統的基礎上的,首先需要在磁盤上裝操作系統,然後用戶再利用操作系統內核的功能結合用戶應用空間程序在系統識別的塊設備上創建raid。在linux系統上任何塊設備都是可以用mdadm命令結合內核中的md模塊創建成raid的。通過這種方式創建的raid也具有冗餘或加速數據存儲的特性,前提是創建使用的塊設備不在同一塊硬盤上。當然軟raid在實現數據分塊存儲時時消耗CPU的計算能力的,因此大多數企業都不採用此種方式來做raid陣列。

    硬件raid:硬件raid的建立是在操作系統啓動之前的,配置raid一般都是在BIOS和raid陣列卡的界面完成的。raid陣列卡其實就是一個raid控制器,上面可以接多塊磁盤。有的陣列卡是集成在主板上的,而有的陣列卡是裝在主板的插槽上的。raid陣列卡上一般都帶和cpu功能一樣的處理芯片,高端點的陣列卡還帶內存和電池。接在陣列卡上的硬盤設備可以在系統啓動之前配置好raid,在系統啓動之後那多塊硬盤就相當於一塊硬盤供給操作系統使用。當然安裝操作系統時,操作系統需要安裝該raid陣列的驅動,否則這操作系統將無法識別該raid陣列。通過此種方式創建的raid陣列,由於是通過raid陣列卡創建的,而raid卡上面有自帶處理器,因此在執行數據處理工作時,此種方式不需要消耗CPU的計算能力。可以大大的提高raid的性能。因此大多數企業都喜歡用此種方式來做raid陣列。


說完軟raid和硬raid,接下來我說一下基本的raid級別。常見的有以下幾種:

                                    

級別(level)raid0
特性數據均勻的存儲在每塊硬盤上
最少磁盤數2
磁盤要求每塊磁盤的容量必須一樣大,最好是同一廠商同一型號
冗餘能力
讀寫性能提升
可用空間磁盤個數*單塊磁盤容量

    

級別(level)raid1
特性每一份數據在每塊硬盤上都存儲一份
最少磁盤數2
磁盤要求每塊磁盤的容量必須一樣大,最好是同一廠商同一型號
冗餘能力
讀寫性能寫性能下降,讀性能加強
可用空間單塊磁盤容量

  

級別(level)raid4
特性數據被均勻的存儲在(n-1)硬盤上,存儲時會生成校驗碼,校驗碼會存儲在raid4中指定的硬盤上,該硬盤不存儲文件數據
最少磁盤數3
磁盤要求每塊磁盤的容量必須一樣大,最好是同一廠商同一型號
冗餘能力加強
讀寫性能提升
可用空間(磁盤個數-1)*單塊磁盤容量

 

級別(level)raid5
特性數據被均勻的存儲在(n-1)硬盤上,存儲時會生成校驗碼,校驗碼會輪流的存儲到raid5陣列的磁盤上
最少磁盤數2
磁盤要求每塊磁盤的容量必須一樣大,最好是同一廠商同一型號
冗餘能力加強
讀寫性能提升
可用空間(磁盤個數-1)*單塊磁盤容量


除了上述的基本raid以外,raid10和raid50也是raid組合。其中raid10是最常見的這種組合方式是先做raid1,然後把raid1在組合成raid0,這樣可以提高。我舉個例子:

    如圖:在紅框內的藍色小框裏面的兩塊磁盤做的是raid1,然後把三個raid1做成一個raid0,那麼組合起來就稱爲raid10。

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