RAID磁盘阵列技术比较

1、Raid磁盘阵列技术RaidRaid（磁盘阵列技术）：如何增加磁盘的存取(access)速度,如何防止数据因磁盘的 及如何有效的利用磁盘空间,一直是电脑专业人员和用户的困扰;而大容量磁盘的价格非常昂贵,对用户形成很大的负担。磁盘阵列技术的产生一举解决了这些问题。RAID是一种综合的技术，它将多个磁盘当作一个联合单元（阵列）来对待，并在磁盘子系统中实现多种级别的容错能力。它将数据以分段(striping)的方式储存在不同的磁盘中,存取数据时,阵列中的相关磁盘一起动作,大幅减低数据的存取时间,同时有更佳的空间利用率。磁盘阵列所利用的不同的技术,称为RAID level,不同的level针对不同的系

2、统及应用,以解决数据安全的问题。 目前 IBM RAID 产品中采用的 RAID 级别包括：- 0、1、5- 1E、5E00、10、1E0、50 数据条纹化数据条纹化是在一个阵列中跨所有的磁盘保存数据的过程。条带花称为RAID0数据条纹是阵列中的一系列条纹单元 条纹单元是指在写到下一个磁盘前写在磁盘上的数据量选择正确的条纹单元容量可以提高ServeRAID适配器的性能，从而改善服务器的整体性能。使用条纹化的常用RAID级别为RAID0、1E、5和5ERAID-0:数据条纹化在阵列中跨所有的磁盘均匀分配（条纹化）数据为多个同时请求提供最快的性能不提供任何容错功能在所有RAID级别中，RAID0的

3、存储容量最大总磁盘容量为n个磁盘容量的和(n为驱动器的数量)RAID-1:磁盘镜像数据同时写入两个驱动器RAID-1比单个驱动器快一些实现成本高在阵列中允许一个磁盘发生故障总磁盘容量为n/2乘以一个磁盘的容量(n是磁盘的数量)磁盘镜像磁盘镜像RAID-5:带有不对称奇偶校验的条纹化 实现了价格和性能之间的最佳平衡 RAID-5要损失一个磁盘的容量 在阵列中允许一个磁盘发生故障 一个驱动器发生故障将引起系统性能下降 读性能接近RAID-0 数据和校验和（奇偶校验）均匀分布在所有驱动器上 最少需要三个磁盘 总容量为n-1乘以一个磁盘的容量(n是磁盘的数量)热备用驱动器磁盘子系统中配置的额外驱动器可

4、以自动重建磁盘控制器上任何发生故障的驱动器。奇偶/镜像数据用于将有故障磁盘中丢失的数据写入到热备用磁盘中，从而将处于临界状态的时间降为最低。RAID-0没有必要采用热备用驱动器，因为它不提供任何镜像数据或奇偶校验信息，当然也不能实现磁盘重建。可以使用多个热备用驱动器。磁盘故障磁盘故障热备用热备用驱动器驱动器 失效的磁盘失效的磁盘 阵列阵列A 阵列阵列 A复合RAID级别复合RAID级别扩展了RAID子系统的能力。 增加了可以集成到一个阵列中去的物理磁盘数量（产生更大的逻辑驱动器） 提高性能 提高可靠性 RAID阵列可以组合在一起，构成更大的RAID阵列： RAID-00:多个RAID-0阵列组

5、合到一个RAID-0阵列结构中 RAID-10:多个RAID-1阵列组合到一个RAID-0阵列结构中 RAID-1E0:多个RAID-1E阵列组合到一个RAID-0阵列结构中 RAID-50:多个RAID-5阵列组合到一个RAID-0阵列结构中 得到ServeRAID-4系列适配器的支持RAID-10的特点RAID-10是RAID-1加RAID-0。RAID-10最少需要4个磁盘性能：非常好保护能力：每个局部阵列中的一个驱动器可能发生故障(详细见后页的“RAID-10的磁盘故障”)容量：n/2乘以一个磁盘的容量最小配置：4个驱动器可能配置：8个驱动器最大配置：16个驱动器RAID-10的磁盘空

6、间分配Block 1Block 5Block 9Copy 1Copy 5Copy 9Block 2Block 6Block 10Copy 2Copy 6Copy 10Block 3Block 7Block 11Copy 3Copy 7Copy 11Block 4Block 8Block 12Copy 4Copy 8Copy 12R1局部局部R0-全部全部RAID-10 跨区阵列跨区阵列R1局部局部Block 2Block 4Block 6Copy 2Copy 4Copy 6Block 1Block 3Block 5Copy 1Copy 3Copy 5R0-GlobalRAID-10 跨区阵列跨

7、区阵列R1局部局部R1局部局部R1局部局部R1局部局部RAID-10的磁盘故障每个局部阵列中容许一个磁盘发生故障，最大可以有n/2的磁盘同时故障在跨区阵列中局部的镜像为每个局部阵列提供冗余Block 1Block 3Block 5.Copy 1Copy 3Copy 5.R1局部局部R0全部全部R1局部局部Block 2Block 4Block 6.Copy 2Copy 4Copy 6.R0全部全部Block 1Block 5Block 9.Block 2Block 6Block 10.R1局部局部Block 3Block 7Block 11.Block 4Block 8Block 12.R1局

8、部局部R1局部局部R1局部局部Copy 1Copy 5Copy 9.Copy 2Copy 6Copy 10.Copy 3Copy 7Copy 11.Copy 4Copy 8Copy 12.XXXXXXRAID5的容错 在RAID5没有配置热备盘的情况下可以有1块磁盘驱动器故障而不会导致用户数据的丢失 如果给RAID5配置了热备盘当RAID的任意一快磁盘出现故障的同时热备盘都会顶替出现故障的磁盘驱动器，进行RAID的重建 一个RAID中可以配置多块热备盘 假设给RAID5配置了1块热备盘，在同一时刻可以有2块（包括热备盘在内）磁盘驱动器损坏不导致用户数据丢失磁盘故障磁盘故障热备用热备用驱动器驱动

9、器 失效的磁盘失效的磁盘重建重建RAID 5 RAID 5RAID10的容错 在RAID10没有配置热备盘的情况下可以有n/2块磁盘驱动器故障而不会导致用户数据的丢失,以下图为例，最多可以有3块磁盘驱动器损坏 如果给RAID10配置了热备盘，在RAID中的磁盘出现故障时，热备盘会自动顶替出现故障的磁盘并重建RAID10 可以给RAID10添加多块热备盘，以下图为例，假设添加了1块热备盘，最多可以有4块（含热备盘）的磁盘驱动器出现问题而不会导致用户数据的丢失Block 1Block 4Block 7.Block 2Block5Block 8.Block 3Block 6Block 9.热备盘Copy 1Copy 4Copy 7.Copy 2Copy 5Copy 8.Copy 3Copy 6Copy 9.RAID10RAID5和RAID10的比较RAID级别特点RAID5RAID10读性能高中等随机写性能较低中等持续写性能低中等容错在一个RAID中（未算热备盘）最多可以有一块磁盘损坏在一个RAID中（未算热备盘）最多同时可以有1/2磁盘数的磁盘损坏空间利用率（可