RAID

3.raid的核心技術是什麼?raid0,1,2,3,4,5的特性和區別是什麼?

  答: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。

  RAID技術經過不斷的發展,現在已擁有了從 RAID 0 到 6 七種基本的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。

  RAID卡是一種磁盤陣列卡,它的核心技術當然就是RAID(Redundant Array of Independent Disks,物理磁盤冗餘陣列)。它是一種工業標準,它的主要作用就是爲了提高服務器的磁盤讀寫性能和鏡像備份以提高服務器磁盤系統的安全級別。當然要實現冗餘,則至少需要兩個以上的物理磁盤,所以在RAID卡上則必須提供一個以上的磁盤接口,當然這裏的磁盤接口不僅限於SCSI接口,目前還有IDE (ATA)和SATA接口。(如圖2所示)的是ADAPTEC SCSI-3210S磁盤陣列卡,它有內2個68針、2個外68針SCSI接口,可實現30個SCSI磁盤或SCSI外設的連接。(如圖3所示)的 RocketRAID 404磁盤陣列卡,它提供4條獨立的IDE通道,因一個IDE接接口,最能連接2個硬盤,所以它最多可接8個IDE硬盤。目前對RAID級別的定義可以獲得業界廣泛認同的有4種,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

  RAID 0是無數據冗餘的存儲空間條帶化,具有成本低、讀寫性能極高、存儲空間利用率高等特點,適用於音、視頻信號存儲、臨時文件的轉儲等對速度要求極其嚴格的特殊應用。但由於沒有數據冗餘,其安全性大大降低,構成陣列的任何一塊硬盤的損壞都將帶來災難性的數據損失。這種方式其實沒有冗餘功能,沒有安全保護,只是提高了磁盤讀寫性能和整個服務器的磁盤容量。一般只適用磁盤數較少、磁盤容易比較緊缺的應用環境中,如果在RAID 0中配置4塊以上的硬盤,對於一般應用來說是不明智的。

  RAID 1是兩塊硬盤數據完全鏡像,安全性好,技術簡單,管理方便,讀寫性能均好。因爲它是一一對應的,所以它無法單塊硬盤擴展,要擴展,必須同時對鏡像的雙方進行同容量的擴展。因爲這種冗餘方式爲了安全起見,實際上只利用了一半的磁盤容量,數據空間浪費大。

  RAID 0+1綜合了RAID 0和RAID 1的特點,獨立磁盤配置成RAID 10,兩套完整的RAID1 0互相鏡像。它的讀寫性能出色,安全性高,但構建陣列的成本投入大,數據空間利用率低。

  RAID 5是目前應用最廣泛的RAID技術。各塊獨立硬盤進行條帶化分割,相同的條帶區進行奇偶校驗(異或運算),校驗數據平均分佈在每塊硬盤上。以n塊硬盤構建的RAID 5陣列可以有n-1塊硬盤的容量,存儲空間利用率非常高。任何一塊硬盤上的數據丟失,均可以通過校驗數據推算出來。它和RAID 3最大的區別在於校驗數據是否平均分佈到各塊硬盤上。RAID 5具有數據安全、讀寫速度快,空間利用率高等優點,應用非常廣泛,但不足之處是如果1塊硬盤出現故障以後,整個系統的性能將大大降低。

  RAID 1、RAID 0+1、RAID 5陣列配合熱插拔(也稱熱可替換)技術,可以實現數據的在線恢復,即當RAID陣列中的任何一塊硬盤損壞時,不需要用戶關機或停止應用服務,就可以更換故障硬盤,修復系統,恢復數據,對實現高可用系統具有重要的意義


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