磁盘阵列的英文名称是RedundantArrays of Inexpensive Disk(RAID),即容错廉价磁盘阵列。RAID可以通过一些技术(软件或者硬件)将多个较小的磁盘整合成为一个较大的磁盘设备;而这个较大的磁盘可不只是存储而已,它还具有数据保护的功能。整个RAID由于选择的等级(level)不同,而使得整合后的磁盘有不同的功能,基本常见的等级有这几种。
RAID-0(等量模式,stripe):性能最佳
这种模式如果使用相同型号与容量的磁盘来组成时,效果较佳。这种模式的RAID会将磁盘先切出等量的区块(例如4KB),然后将一个文件写入RAID时,该文件的大小会依据块切割好,之后再依序放到各个磁盘里面去。由于每个磁盘会交错存放数据,因此当你的数据写入RAID时,数据会被等量放置在各个磁盘上面。举例来说,当你有两块磁盘组成RAID-0,但你有100MB的数据要写入时,每个磁盘会被分配到50MB的存储量。
使用此等级你必须自行承担数据损毁的风险,文件是被切割成为适合每块磁盘分区区块的大小,然后再依序放到各个磁盘中。如果某一个磁盘损毁了。那么文件数据将缺一块,此时这个文件就损毁了。由于每个文件都是这样存放的,因此RAID-0只要有任何一块磁盘损毁,在RAID上面的所有数据都会丢失而无法存储。
RAID-1(镜像模式,mirror):完整备份
这种模式也需要相同的磁盘容量的,最好是一模一样的磁盘。如果是不同容量的磁盘组成RAID-1时,那么总容量将以最小的那一块磁盘主!这种模式主要是让同一份数据完整保存在两块磁盘上面。举例来说,如果我有一个100MB的文件,且我仅有两块磁盘组成RAID-1时,那么这两块磁盘将会同步写入100MB到他们的存储中去。因此,整体RAID的容量几乎少了50%。由于两块磁盘内容一模一样,好像镜子映照出来一样,所以我们也称它为mirror(镜像)模式。
由于两块磁盘内的数据一模一样,所以任何一块磁盘损毁时,你的数据还是可以完整保留下来。所以我们说,RAID-1最大的优点就在于数据备份。不过由于磁盘容量有一半用在备份,因此总容量会是全部磁盘容量的一半而已。虽然RAID-1写入性能不佳,不过读取的性能还可以。
RAID 0+1,RAID 1+0
RAID0+1就是先让两块磁盘组成RAID0,并且这样的设置共有两组;然后将这两组RAID0再组成一组RAID1,这就是RAID0+1。反过来说,RAID1+0就是先组成RAID-1再组成RAID-0的意思。
由于具有RAID0的优点,所以性能得以提升,由于具有RAID1的优点,所以数据得以备份。但是也由于RAID1的缺点,所以总容量会少一半用来做备份。
RAID5:性能与数据备份的均衡考虑
RAID-5至少需要三块以上的磁盘才能够组成这种类型的磁盘阵列。这种磁盘阵列的数据写入优点类似RAD-0,不过每个循环的写入过程中,在每块磁盘还加入一个同位检验数据(Parity),这个数据会记录其他磁盘的备份数据,用于当有磁盘损毁时的救援。
每个循环写入时,都会有部分的同位检查码(parity)被记录起来,并且记录的同位检查码每次记录在不同的磁盘,因此,任何一个磁盘损坏时都能通过其他磁盘的检查码来重建原本磁盘内的数据。由于有同位检查码,因此RAID5的总容量会是整体磁盘数量减一块。
磁盘阵列的优点
数据安全与可靠性:指的并非信息安全,而是当硬件(指磁盘)损毁时,数据是否还能够安全救援或使用之意;
读写性能:RAID 0可增加读写性能,让你的系统I/O部分得以改善。
容量:可以让多块磁盘组合起来,故单一文件系统可以有相当大的容量。
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