一、Raid 简介

RAID是英文(Redundant Array of Independent Disks)的缩写,翻译成中文是“独立磁盘冗余阵列”, 简称磁盘阵列(Disk Array)

        简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查(Parity Check)的观念,在数组中任意一个硬盘故障时,仍可读出数据,在数据重构时,将数据经计算后重新置入新硬盘中。

        组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels),现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0+RAID 1的组合)。

raid0    raid1    raid5    raid1+0  常见


二、Raid 级别详解

2.1 Raid 0

RAID0 俗称“条带”,它将两个或者多个硬盘组成一个逻辑硬盘,容量是所有硬盘之和。 Raid0 要想有效果最低需要两块硬盘,它把数据分散到每块硬盘上进行存储,所以raid0拥有所有 raid种类中最强的存储性能。 当然也可以对一块盘做Raid0 不过没什么效果。

raid0的总可用空间容量就是硬盘数量乘以最低容量硬盘的容量,连续读写性能就是单盘的倍数。

 

特点:数据条带化,无校验,不提供数据保护; 数据并发写入多个硬盘。

优点:RAID读写性能最高,100%的磁盘空间利用率。  最少1块盘做raid0 ,但没效果

缺点:此方式硬盘数据没有冗余(备份),没有容错,一旦一个物理硬盘损坏,则所有数据均丢失。

适用:RAID0 适合于对数据量大,但安全性要求不高的场景,比如音像、视频文件的存储等。
 

tips:在什么情况下使用一块盘做 raid 0 ?
系统中 直通盘(没做raid的盘)和  raid 盘 无法通用,使用raid的系统无法识别 直通盘,如果只有一个盘只能做raid0 

系统中 要不然都不做raid  要不然都做raid

2.2 Raid 1

RAID1俗称“镜像”,它最少由两个硬盘组成,而且两个硬盘上存储的数据均相同,以实现数据冗余。 容错性是所有组合中方式里最好的,只要有一块硬盘正常,则能继续保持正常工作。 但它对磁盘利用率只有50%。 RAID1只支持两块硬盘组RAID阵列,而实际容量只有最小的那块硬盘的容量,原因是RAID1只提高了数据的安全性。 但是RAID1不等于数据备份。

特点:数据镜像,无校验(检查)。 一半的空间存储冗余(备份)数据,但是在所有的RAID中数据安全性 最高。

优点:所有的RAID中安全性能最高,即使一块磁盘发生故障,仍能正常运转。 镜像磁盘没有完全 故障,数据就不会丢失。

缺点:一半的磁盘空间用于存储冗余数据,磁盘空间利用率50%

适用:数据安全性要求比较高的场景,如邮件系统,数据库等。
 

2.3 Raid 5

RAID5的数据以块为单位分布到各个硬盘上。RAID 5不对数据进行备份,而是把数据和与其相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。 因而RAID5最多只允许一个硬盘损坏,有容错性。

特点:数据条带化,校验数据均匀分布在每个物理磁盘上。 当某个物理磁盘发生故障十五,可根 据同一条带的其他数据块和对应的校验数据来重建损坏的数据。

优点:允许1个物理磁盘发生故障,而不丢失数据。 读取性能相对较高,磁盘空间利用率大于 RAID1+0。

缺点:写入性能相对低。 重建数据时,性能会受到较大的影响。  

适用:RAID5可理解为RAID0和RAID1折中方案,兼顾储存性能,数据安全和存储成本等因素。
 

2.4 Raid 1 0

Raid10也被称为镜象阵列条带。像 Raid0 一样,数据跨磁盘抽取;像 RAID1 一样,每个磁盘都有一个镜象磁盘, 所以RAID 10的另一种会说法是 RAID 0+1。RAID10 提供100%的数据冗余,支持更大的卷尺寸,但价格也相对较高。对大多数只要求具有冗余度而不必考虑价格的应用来说,RAID10提供最好的性能。使用RAID10,可以获得更好的可靠性,因为即使两个物理驱动器发生故障(每个阵列中一个),数据仍然可以得到保护。RAID10需要4 + 2*N 个磁盘驱动器(N >=0), 而且只能使用其中一半(或更小, 如果磁盘大小不一)的磁盘用量, 例如 4 个 250G 的硬盘使用RAID10 阵列, 实际容量是 500G。

特点:RAID1与RAID0的结合,先创建RAID1,再创建RAID0

优点:读取性能仅次于RAID0。 镜像中的磁盘没有全部故障,数据就不会丢失。 一半的物理磁盘 发生故障时,仍可以运转。

缺点:成本高。 磁盘利用率50%,一半的空间用于冗余数据。

适用:适用于读写性能要求高,数据安全大于磁盘成本的场景。 如银行、数据库等。
 

Raid 级别总结

Raid级别 Raid 0 Raid 1 Raid 5 Raid 1 0
冗余类型 镜像 奇偶校验 镜像
保护能力 不允许设备故障 允许一个设备故障 允许一个设备故障 允许一组设备中一个故障
写性能 中间
需要硬盘数 2 2 3 4
利用率 N 50% N-1 / N 50%

三、Raid 模拟器

3.1 硬Raid

此RAID配置模拟器就能够很好的帮助你在没有硬件的条件下学习RAID配置,下面就具体演示一下硬raid 是如何配置的。

打开RAID模拟器如下界面,有8块硬盘供你测试使用,清空配置或没有raid信息的情况下,磁盘应为如下状态:

此时选中页面的第一行或者第二行,按F2键,弹出命令行。回车选择“Create Virtual Drive”选项后创建虚拟设备。

回车之后弹出以下界面

选择RAID-5。

之后按空格键 或回车,选择加入raid阵列的磁盘,选中后,磁盘前的状态显示为“×”。然后其他选项不设置,一直按下键后点ok完成。

在第一个磁盘阵列中按"F2"键进行初始化,选择“Fast Init”进行快速初始化,然后就配置完成了。

 

我们再配置一个 raid 10

热备盘

 按 ctrl + n 切换到以下界面

 

 

 

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