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RAID磁盤陣列技術介紹

時間:2016-05-06 11:56來源:未知 作者:漢中安防 點擊:
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簡介
       磁盤陣列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks,RAID),有“價格便宜具有冗余能力的磁盤陣列”之意。原理是利用數組方式來作磁盤組,配合數據分散排列的設計,提升數據的安全性。磁盤陣 列是由很多價格較便宜的磁盤,組合成一個容量巨大的磁盤組,利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。利用這項技術,將數據切割成許多區 段,分別存放在各個硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查(Parity Check)的觀念,在數組中任一顆硬盤故障時,仍可讀出數據,在數據重構時,將數據經計算后重新置入新硬盤中。

 

raid1.jpg


分類
       磁盤陣列其樣式有三種,一是外接式磁盤陣列柜、二是內接式磁盤陣列卡,三是利用軟件來仿真。(漢中安防監控

       外接式磁盤陣列柜最常被使用大型服務器上,具可熱抽換(Hot Swap)的特性,不過這類產品的價格都很貴。

       內接式磁盤陣列卡,因為價格便宜,但需要較高的安裝技術,適合技術人員使用操作。

       利用軟件仿真的方式,由于會拖累機器的速度,不適合大數據流量的服務器。

優點

       提高傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大幅提高存儲系統的數據吞吐量(Throughput)。在RAID中,可以讓很多磁盤驅動 器同時傳輸數據,而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器,所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最 初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快,而磁盤驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高,所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最后成功了。

       通過數據校驗提供容錯功能。普通磁盤驅動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環冗余校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅動器 的硬件容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了 RAID系統的容錯度,提高了系統的穩定冗余性。
 

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缺點
       做不同的RAID,有RAID模式硬盤利用率低,價格昂貴。

       RAID0沒有冗余功能,如果一個磁盤(物理)損壞,則所有的數據都無法使用。

       RAID1磁盤的利用率最高只能達到50%(使用兩塊盤的情況下),是所有RAID級別中最低的。

       RAID0+1以理解為是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以為系統提供數據安全保障,但保障程度要比  Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。

方式

       磁盤陣列有兩種方式可以實現,那就是“軟件陣列”與“硬件陣列”。

       軟件陣列是指通過網絡操作系統自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬盤配置成邏輯盤,組成陣列。軟件陣列可以提供數據冗余功能,但是磁盤子系統的性能會有所降低,有的降低幅度還比較大,達30%左右。

       硬件陣列是使用專門的磁盤陣列卡來實現的。硬件陣列能夠提供在線擴容、動態修改陣列級別、自動數據恢復、驅動器漫游、超高速緩沖等功能。它能提供性能、數據保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作,它的性能要遠遠高于常規非陣列硬盤,并且更安全更穩定。

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       磁盤陣列其實也分為軟陣列 (Software Raid)和硬陣列 (Hardware Raid) 兩種。軟陣列即通過軟件程序并由計算機的 CPU提供運行能力所成。 由于軟件程式不是一個完整系統故只能提供最基本的 RAID容錯功能,其他如熱備用硬盤的設置, 遠程管理等功能均一一欠奉。硬陣列是由獨立操作的硬件提供整個磁盤陣列的控制和計算功能,不依靠系統的CPU資源。由于硬陣列是一個完整的系統,所有需要 的功能均可以做進去。所以硬陣列所提供的功能和性能均比軟陣列好;而且,如果你想把系統也做到磁盤陣列中,硬陣列是唯一的選擇。故我們可以看市場上 RAID 5 級的磁盤陣列均為硬陣列, 軟陣列只適用于 Raid 0 和 Raid 1。對于我們做鏡像用的鏡像塔, 肯定不會用 Raid 0或 Raid 1。作為高性能的存儲系統,已經得到了越來越廣泛的應用。RAID的級別從RAID概念的提出,已經發展了七個級別, 其級別分別是0、1、2、3、4、5、6等。但是最常用的是0、1、5、6四個級別。
 
 
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(責任編輯:漢中安防)

 

 

文章作者:漢中安防監控
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