磁盤(pán)陣列常用RAID方案速度及數(shù)據(jù)對(duì)比.doc

磁盤(pán)陣列 常用RAID方案速度及數(shù)據(jù)對(duì)比 RAID也稱(chēng)為“磁盤(pán)陣列”，它將多個(gè)硬盤(pán)用某種邏輯方式聯(lián)系起來(lái)，作為邏輯上的一個(gè)硬盤(pán)來(lái)使用，是邏輯上，不是物理上，請(qǐng)分清楚。簡(jiǎn)而言之，多個(gè)硬盤(pán)當(dāng)一個(gè)硬盤(pán)使用，提升N倍于單個(gè)硬盤(pán)的速度。只列舉常用RAID方案RAID模式RAID 0RAID 1RAID 5RAID 10RAID 50名稱(chēng)條帶陣列鏡像陣列分散校驗(yàn)條帶陣列跨越鏡像陣列跨越分散校驗(yàn)陣列允許故障否是是是是冗余類(lèi)型無(wú)副本校驗(yàn)副本校驗(yàn)熱備用盤(pán)操作不可以可以可以可以可以硬盤(pán)數(shù)量2塊以上2塊以上（偶數(shù)）3塊以上4塊以上6塊以上可用容量最大最小中間最小中間減少容量無(wú)50%一個(gè)硬盤(pán)50%每個(gè)陣列中減一個(gè)硬盤(pán)讀性能高中間高中間高安全性最差最好好較好 好RAID 模式下磁盤(pán)空間的使用，舉例如下：RAID的優(yōu)點(diǎn)1. 傳輸速率高。在部分RAID模式中，可以讓很多磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器幾倍的速率。因?yàn)镃PU的速度增長(zhǎng)很快，而磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸速率無(wú)法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。2. 更高的安全性。相較于普通磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器很多RAID模式都提供了多種數(shù)據(jù)修復(fù)功能，當(dāng)RAID中的某一磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)嚴(yán)重故障無(wú)法使用時(shí)，可以通過(guò)RAID中的其他磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器來(lái)恢復(fù)此驅(qū)動(dòng)器中的數(shù)據(jù)，而普通磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這是使用RAID的第二個(gè)原因。RAID 0的優(yōu)缺點(diǎn)RAID 0的缺點(diǎn)是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶(hù)數(shù)據(jù)損壞，損壞的數(shù)據(jù)將無(wú)法得到恢復(fù)。RAID0運(yùn)行時(shí)只要其中任一塊硬盤(pán)出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)的故障。一般不建議企業(yè)用戶(hù)單獨(dú)使用RAID 0具有的特點(diǎn)，使其特別適用于對(duì)性能要求較高，而對(duì)數(shù)據(jù)安全不太在乎的領(lǐng)域，如圖形工作站等。對(duì)于個(gè)人用戶(hù)，RAID 0也是提高硬盤(pán)存儲(chǔ)性能的絕佳選擇。RAID 1簡(jiǎn)介RAID 1磁盤(pán)陣列級(jí)，是一種鏡像磁盤(pán)陣列，其原理就是將一塊硬盤(pán)的數(shù)據(jù)以相同位置指向另一塊硬盤(pán)的位置。RAID 1磁盤(pán)陣列又稱(chēng)為Mirror或Mirroring（鏡像），因?yàn)樗褪菍⒁粔K硬盤(pán)的內(nèi)容完全復(fù)制到另一塊硬盤(pán)上。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)先從源盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，如果讀取數(shù)據(jù)成功，則系統(tǒng)不去管備份盤(pán)上的數(shù)據(jù)；如果讀取源盤(pán)數(shù)據(jù)失敗，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)而讀取備份盤(pán)上的數(shù)據(jù)，不會(huì)造成用戶(hù)工作任務(wù)的中斷。當(dāng)然，我們應(yīng)當(dāng)及時(shí)地更換損壞的硬盤(pán)并利用備份數(shù)據(jù)重新建立Mirror，避免備份盤(pán)在發(fā)生損壞時(shí)，造成不可挽回的數(shù)據(jù)損失。 由于對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，在所有RAID級(jí)別中，RAID 1提供最高的數(shù)據(jù)安全保障。同樣，由于數(shù)據(jù)的百分之百備份，備份數(shù)據(jù)占了總存儲(chǔ)空間的一半，因而，Mirror的磁盤(pán)空間利用率低，存儲(chǔ)成本高。 Mirror雖不能提高存儲(chǔ)性能，但由于其具有的高數(shù)據(jù)安全性，使其尤其適用于存放重要數(shù)據(jù)，如服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域。RAID 1優(yōu)缺點(diǎn)RAID1是將一個(gè)兩塊硬盤(pán)所構(gòu)成RAID磁盤(pán)陣列陣列，其容量?jī)H等于一塊硬盤(pán)的容量，因?yàn)榱硪粔K只是當(dāng)作數(shù)據(jù)“鏡像”。RAID 1磁盤(pán)陣列顯然是最可靠的一種陣列，因?yàn)樗偸潜３忠环萃暾臄?shù)據(jù)備份。它的性能自然沒(méi)有RAID 0磁盤(pán)陣列那樣好，但其數(shù)據(jù)讀取確實(shí)較單一硬盤(pán)來(lái)的快，因?yàn)閿?shù)據(jù)會(huì)從兩塊硬盤(pán)中較快的一塊中讀出。RAID 1磁盤(pán)陣列的寫(xiě)入速度通常較慢，因?yàn)閿?shù)據(jù)得分別寫(xiě)入兩塊硬盤(pán)中并做比較。RAID 1磁盤(pán)陣列一般支持“熱交換”，就是說(shuō)陣列中硬盤(pán)的移除或替換可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，無(wú)須中斷退出系統(tǒng)。RAID 1磁盤(pán)陣列是十分安全的，不過(guò)也是較貴一種RAID磁盤(pán)陣列解決方案，因?yàn)閮蓧K硬盤(pán)僅能提供一塊硬盤(pán)的容量。RAID 1磁盤(pán)陣列主要用在數(shù)據(jù)安全性很高，而且要求能夠快速恢復(fù)被破壞的數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。RAID 5 RAID5是目前應(yīng)用最廣泛的RAID技術(shù)。各塊獨(dú)立硬盤(pán)進(jìn)行條帶化分割，相同的條帶區(qū)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)（異或運(yùn)算），校驗(yàn)數(shù)據(jù)平均分布在每塊硬盤(pán)上。以n塊硬盤(pán)構(gòu)建的RAID5陣列可以有n1塊硬盤(pán)的容量，存儲(chǔ)空間利用率非常高。任何一塊硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)丟失，均可以通過(guò)校驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出來(lái)。它和RAID3最大的區(qū)別在于校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否平均分布到各塊硬盤(pán)上。 RAID5具有數(shù)據(jù)安全、讀寫(xiě)速度快，空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛，但不足之處是如果1塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障以后，整個(gè)系統(tǒng)的性能將大大降低。RAID 5與RAID 5E及RAID 5EE的比較RAID 5E: RAID 5E是在 RAID 5級(jí)別基礎(chǔ)上的改進(jìn)，與RAID 5類(lèi)似，數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息均勻分布在各硬盤(pán)上，但是，在每個(gè)硬盤(pán)上都保留了一部分未使用的空間，這部分空間沒(méi)有進(jìn)行條帶化，最多允許兩塊物理硬盤(pán)出現(xiàn)故障。看起來(lái)，RAID 5E和RAID 5加一塊熱備盤(pán)好象差不多，其實(shí)由于RAID 5E是把數(shù)據(jù)分布在所有的硬盤(pán)上，性能會(huì)與RAID5 加一塊熱備盤(pán)要好。當(dāng)一塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，有故障硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)會(huì)被壓縮到其它硬盤(pán)上未使用的空間，邏輯盤(pán)保持RAID 5級(jí)別。RAID 5EE: 與RAID 5E相比，RAID 5EE的數(shù)據(jù)分布更有效率，每個(gè)硬盤(pán)的一部分空間被用作分布的熱備盤(pán)，它們是陣列的一部分，當(dāng)陣列中一個(gè)物理硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)重建的速度會(huì)更快。RAID0+1和RAID1+0的比較RAID 0+ 1優(yōu)點(diǎn)：正常使用中，考慮性能上講，RAID0+1 好，就是先做RAID 0 條帶，再做 RAID 1 MIRROR，這樣寫(xiě)入速度快，讀的速度和RAID1+0一樣。缺點(diǎn)，一旦一個(gè)硬盤(pán)壞了，一半的硬盤(pán)無(wú)法工作，如果1個(gè)條帶上各壞1個(gè)硬盤(pán)（RAID0+1只有2個(gè)條帶），GAME OVER.即使是只有一個(gè)硬盤(pán)壞了，做數(shù)據(jù)恢復(fù)也很慢，因?yàn)橐话氲挠脖P(pán)要rebuild（大家該知道為什么吧）。RAID 1+0優(yōu)點(diǎn) 數(shù)據(jù)安全性好，只要不是1個(gè)條帶上的2個(gè)硬盤(pán)同時(shí)壞，沒(méi)有問(wèn)題，還可以繼續(xù)跑數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)恢復(fù)快。缺點(diǎn) 寫(xiě)性能稍微比RAID 0+1 差（讀性能一樣）舉例這里舉個(gè)例子，20個(gè)硬盤(pán)做RAID 0+1，共2個(gè)條帶做MIRROR，每個(gè)條帶10個(gè)硬盤(pán)，如果壞了1個(gè)硬盤(pán)，只能是另外一個(gè)完好的條帶（10個(gè)硬盤(pán)）同時(shí)工作，這邊條帶9個(gè)好的硬盤(pán)也要休息。做RAID 1+0，共10個(gè)條帶，每個(gè)條帶2個(gè)硬盤(pán)做MIRROR，如果壞了1個(gè)硬盤(pán)，沒(méi)關(guān)系，其它19個(gè)硬盤(pán)還要同時(shí)工作，只要不是壞在一個(gè)MIRROR里面的，沒(méi)事。建議，硬盤(pán)很多時(shí)，同時(shí)壞的幾率就比較大，建議使用安全系數(shù)高的RAID 1+0,寧愿損失點(diǎn)性能（其實(shí)差不多)。如果僅僅是4塊硬盤(pán)或者不考慮安全，不是關(guān)鍵業(yè)務(wù)，只是為了追求速度快感，你可以選擇RAID 0+1RAID 50RAID50是RAID5與RAID0的結(jié)合。此配置在RAID5的子磁盤(pán)組的每個(gè)磁盤(pán)上進(jìn)行包括奇偶信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)的剝離。每個(gè)RAID5子磁盤(pán)組