中級通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點(diǎn)： RAID 級別

RAID 級別

RAID主要包含RAID0-RAID7等數(shù)個(gè)規(guī)范，它們的側(cè)重點(diǎn)各不相同。不同等級的RAID提供不同的速度和不同程度的數(shù)據(jù)保護(hù)。

(1)RAID0

RAID0連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀馬于多個(gè)磁盤上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，因此并不能算是真正的RAID結(jié)構(gòu)。RAID0只是單純地提高性能，并沒有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個(gè)磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)。因此，RAID0不能應(yīng)用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場合。

(2)RAID1

RAID1通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對的獨(dú)立磁盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID1可以提高讀取性能。RAID1是單位成本較高的磁盤陣列，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當(dāng)一個(gè)磁盤失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。

(3)RAID0+1

RAID0+1也被稱為RAID10標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際是將RAID0和RAID1標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合的產(chǎn)物，在連續(xù)地以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)并且并行讀/寫多個(gè)磁盤的同時(shí)，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進(jìn)行冗余?它的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)擁有RAID0的超凡速度和RAID丨的數(shù)據(jù)高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且輯盤的利用率比較低。

(4)RAID2

RAID2將數(shù)據(jù)條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節(jié)，并使用稱為“加重平均糾錯(cuò)碼(海明碼)”的編碼技術(shù)來提供錯(cuò)誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個(gè)磁盤存放檢查及恢復(fù)信息，使得RAID2技術(shù)實(shí)施更復(fù)雜，因此在商業(yè)環(huán)境中很少使用。

(5)RAID3

RAID3同RAID2非常類似，都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上，區(qū)別在于RAID3使用簡單的奇偶校驗(yàn)，并用單塊磁盤存放奇偶校驗(yàn)信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)：如果奇偶盤失效，則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID3對于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率，但對于隨機(jī)數(shù)據(jù)來說，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。

(6)RAID4

RAID4同樣也將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄。RAID4使用一塊磁盤作為奇偶校驗(yàn)盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤，這時(shí)奇偶校驗(yàn)盤會成為寫搡作的瓶頸，因此RAID4在商業(yè)環(huán)境中也很少使用。

(7)RAID5

RAID5不單獨(dú)指定奇偶盤,而是在所有磁盤上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗(yàn)信息。在RAID5上，讀/寫指針可同時(shí)對陣列設(shè)備進(jìn)行操作，提供了更高的數(shù)據(jù)流錄。RAID5更適合于小數(shù)據(jù)塊和隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)。RAID3與RAID5相比，最主要的區(qū)別在于RAID3每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸就需涉及所有的陣列盤;而對于RAID5來說，大部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸只對一塊磁盤操作，并可進(jìn)行并行操作。在RAID5中有“損失”，即每一次寫操作將產(chǎn)生4個(gè)實(shí)際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。

(8)RAID6

與RAID5相比，RAID6增加了第二個(gè)獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)信息塊。兩個(gè)獨(dú)立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，數(shù)據(jù)的可靠性非常高，即使兩塊磁盤同時(shí)失效也不會影響數(shù)據(jù)的使用。但RAID6需要分配給奇偶校驗(yàn)信息更大的磁盤空間，相對于RAID5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”不強(qiáng)。較差的性能和復(fù)雜的實(shí)施方式使得RAID6很少得到實(shí)際應(yīng)用。

(9)RAID7

RAID7這是一種新的RAID標(biāo)準(zhǔn)，其自身帶有智能化實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和用于存儲管理的軟件工具，可完全獨(dú)立于主機(jī)運(yùn)行，不占用主機(jī)CPU資源。RAID7可以看做是一種存儲計(jì)算機(jī)。

除了以上的各種標(biāo)準(zhǔn)，可以如RAID0+1那樣結(jié)合多種RAID規(guī)范來構(gòu)筑所需的RAID陣列，如RAID5+3(RAID53)就是一種應(yīng)用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統(tǒng)。

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