RAID磁盤陣列、熱備盤的淺顯整理

簡介

        RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫,中文簡稱爲獨立冗餘磁盤陣列。簡單的說,RAID是一種把多塊獨立的硬盤(物理硬盤)按不同的方式組合起來形成一個硬盤組(邏輯硬盤),從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據備份技術。

        組成磁盤陣列的不同方式稱爲RAID級別(RAID Levels)。在用戶看起來,組成的磁盤組就像是一個硬盤,用戶可以對它進行分區,格式化等等。總之,對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是,磁盤陣列的存儲速度要比單個硬盤高很多,而且可以提供自動數據備份。數據備份的功能是在用戶數據一旦發生損壞後,利用備份信息可以使損壞數據得以恢復,從而保障了用戶數據的安全性。

        雖然RAID包含多塊硬盤,但是在操作系統下是作爲一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於存儲系統的好處主要有以下三種:

        (1)通過把多個磁盤組織在一起作爲一個邏輯卷提供磁盤跨越功能;

        (2)通過把數據分成多個數據塊(Block)並行寫入/讀出多個磁盤以提高訪問磁盤的速度;

        (3)通過鏡像或校驗操作提供容錯能力;

        最初開發RAID的主要目的是節省成本,當時幾塊小容量硬盤的價格總和要低於大容量的硬盤。目前來看RAID在節省成本方面的作用並不明顯,但是 RAID可以充分發揮出多塊硬盤的優勢,實現遠遠超出任何一塊單獨硬盤的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID還可以提供良好的容錯能力,在任何一塊硬盤出現問題的情況下都可以繼續工作,不會受到損壞硬盤的影響。

        RAID技術分爲幾種不同的等級,分別可以提供不同的速度,安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種:NRAID,JBOD,RAID0,RAID1,RAID1+0,RAID3,RAID5等。目前經常使用的是 RAID5 和 RAID(1+0)

        磁盤陣列(Disk Array)是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接,使多個硬盤的讀寫同步,減少錯誤,增加效率和可靠度的技術。磁盤陣列卡則是實現這一技術的硬件產品,磁盤陣列卡擁有一個專門的處理器,還擁有專門的存儲器,用於高速緩衝數據。使用磁盤陣列卡服務器對磁盤的操作就直接通過陣列卡來進行處理,因此不需要大量的CPU及系統內存資源,不會降低磁盤子系統的性能。陣列卡專用的處理單元來進行操作,它的性能要遠遠高於常規非陣列硬盤,並且更安全更穩定。

        RAID技術的兩大特點:一是速度、二是安全,由於這兩項優點,RAID技術早期被應用於高級服務器中的SCSI接口的硬盤系統中,隨着近年計算機技術的發展,PC機的CPU的速度已進入GHz 時代。IDE接口的硬盤也不甘落後,相繼推出了ATA66和ATA100硬盤。這就使得RAID技術被應用於中低檔甚至個人PC機上成爲可能。RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。

分類

         RAID技術經過不斷的發展,現在已擁有了從 RAID 0 到 7 八種基本的RAID 級別。另外,還有一些基本RAID級別的組合形式,如RAID 10(RAID 0與RAID 1的組合),RAID 50(RAID 0與RAID 5的組合)等。不同RAID 級別代表着不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。但我們最爲常用的是下面的幾種RAID形式。

(1)RAID 0

(2) RAID 1

(3)RAID 0+1

(4) RAID 3

(5) RAID 5

         RAID級別的選擇有三個主要因素:可用性(數據冗餘)、性能和成本。如果不要求可用性,選擇RAID0以獲得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一個主要因素,則根據硬盤數量選擇RAID 1。如果可用性、成本和性能都同樣重要,則根據一般的數據傳輸和硬盤的數量選擇RAID3、RAID5。

 

熱備盤

        熱備盤的作用相當於是在raid裏面再做一個備份,比如說本來Raid裏面是隻允許壞一個盤的情況下系統和數據依然正常運行,但是壞兩個就不行了,但是加了熱備之後就可以同時壞兩個盤都沒問題,就多了個保險。

        那個熱備盤相當於幫Raid陣列多做多個備份,如果Raid陳列裏其中一個盤壞了,這個熱備盤就會頂替Raid裏的那個壞盤,同時利用異或校驗算法,把壞盤上面的數據原樣做出來並存儲在熱備盤中。這樣一來就等於Raid沒受到損壞,然後你再找個一個同樣的盤把壞盤替換掉,Raid和熱備盤的狀態又正常了!

以上引用百度百科

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