RAID0 - 条带化,串連 (Striping) 硬盘数>=2
定义 多磁盘数据分组同步读写 读写速度为单盘的X倍
RAID级别中的存储性能最高。将多个磁盘并列起来,成为一个大磁盘 raid0
,将连续的数据分散到多个磁盘上存取,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。
raid功能中spanning和striping模式有什么区别?
工作原理
系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘(RAID0磁盘组)发出的I/O数据请求被转化为3项操作,其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。通过建立RAID 0,原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲,三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。 但由于总线带宽等多种因素的影响,实际的提升速率肯定会低于理论值,但是,大量数据并行传输与串行传输比较,提速效果显著显然毋庸置疑。
优缺点
1、读写性能高,非常适合于视频、图像的制作和编辑
2、安全性能低,不支持数据冗余,无容错功能,不适用于关键任务环境
3、磁盘空间使用率:100%,成本最低
4、在 RAID0 串連中的每個磁碟必須要相同大小
RAID1 - Block 鏡像 (Mirroring) 硬盘数>=2
定义 多磁盘同数据同步写读 读写速度与单盘相同
RAID 1通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。
工作原理
将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列,其容量仅等于一块硬盘的容量,因为另一块只是当作数据“镜像”。读只能在一块磁盘上进行,并不会进行并行读取,性能取决于硬盘中较快的一块。写的话通常比单块磁盘要慢,虽然是并行写,即对两块磁盘的写入是同时进行的,但因为要比较两块硬盘中的数据,所以性能比单块磁盘慢。
优缺点
1、磁盘的利用率却只有50%,磁盘利用率最低,成本最高
2、数据冗余备份,容错,数据安全性高;当故障发生时,系统可自动切换到镜像磁盘,无需重组数据
3、读性能:只能在一个磁盘上读取,取决于磁盘中较快的那块盘
4、写性能:两块磁盘都要写入,虽然是并行写入,但因为要比对,故性能单块磁盘慢。
5、支持“热交换”,就是说阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行,无须中断退出系统。
RAID3 - 位元級串連與獨立奇偶校驗 校验存储与一个盘 硬盘数>=3
定义
RAID 3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息
工作原理
当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。
优缺点
1、写入操作多磁盘并行进行,但每个数据盘写入数据,都需要同时重写校验盘中的相关信息,经常执行写入,会导致校验盘负载压力大
2、更加适合应用于那些写入操作较少,读取操作较多的应用环境,例如 数据库和WEB服务器等
Raid5 分布式奇偶校验 硬盘数>=3
定义
RAID 5是RAID 0和RAID1的折中方案。RAID5具有和RAID0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。
工作原理
RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且是分别存储于不同的磁盘上,其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据,也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。当RAID5的一个磁盘发生损坏后,不会影响数据的完整性,从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后,RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据,来保持RAID5的高可靠性。
优缺点
1、磁盘空间利用率:(N-1)/N,即只浪费一块磁盘用于奇偶校验。存储成本相对较低
2、(n-1)*单块磁盘的读性能,和RAID0相近似的数据读取速度
3、写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢
4、高可靠性。奇偶校检与数据分别都存储不同盘,损坏时,可以自动重建。只允许一块磁盘损坏。
附 Raid6
类似RAID5两组奇偶校验信息块,两个独立的奇偶系统使用不同的算法, 数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。相对于RAID 5有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。
Raid10:RAID1+0和RAID0+1 硬盘>=4 (偶数)
Raid10 镜象阵列条带
先做镜像(1),再做条带(0)
可以理解为两个raid0同步Raid01
先做条带(0),再做镜像(1)
工作原理
Raid10其实结构非常简单,首先创建2个独立的Raid1,然后将这两个独立的Raid1组成一个Raid0,当往这个逻辑Raid中写数据时,数据被有序的写入两个Raid1中。磁盘1和磁盘2组成一个Raid1,磁盘3和磁盘4又组成另外一个Raid1;这两个Raid1组成了一个新的Raid0。
优缺点:
1、磁盘利用率50% 成本较高
2、安全性上RAID10要好于 RAID01,如图中所示,假设DISK0损坏,在RAID10中,只有DISK1 故障,整个RAID才失效。故障率为1/3。但在RAID01中,DISK0损坏后,左边的条带将无法读取,DISK2或DISK3两个盘中任何一个损坏,都会导致RAID失效。故障率2/3。
3、RAID01比起RAID10有着更快的读写速度
Raid10 与 Raid5 比较
1、RAID5和RAID10,哪种RAID更适合你(上)
2、RAID5和RAID10,哪种RAID更适合你(下)
参考链接
https://www.cnblogs.com/ivictor/p/6099807.html
http://blog.jobbole.com/83808/
https://blog.csdn.net/spuer_io/article/details/57080239
https://www.freebsd.org/doc/zh_TW/books/handbook/geom.html
http://blog.51cto.com/jiebers/1334486
http://blog.51cto.com/jiebers/1334487