【IT之家学院】令硬盘速度翻倍还更安全:Raid到底是啥?

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今天许多人来聊一聊Raid,做一期轻科普,跟许多人一齐了解下各种Raid是为什么我么我回事、哪些地方地方作用、哪些地方地方优缺点、如保实现等等。

注:IT之家小编当事人习惯拼作Raid,但RAID和raid哪些地方地方拼法也都会众多拥趸。维基百科都拼作RAID,毕竟是首字母集合,应该是比较标准的拼法,另外五种是当做单词来用了,不过许多人开心就好,不影响理解。

何为Raid

许多人首先来认识一下什儿 概念,Raid全称为Redundant Arrays of Independent Drives,中文名称为磁盘阵列,直译为“冗余独立驱动器阵列”。简单来说以后我多个硬盘组成的逻辑阵列。组Raid以后我将多块独立的硬盘组合行成单一的逻辑阵列,当做另一一还还有一个整体来使用,用以实现提高传输时延、安全性等功能,多用于文件服务器或NAS。

Raid的种类

下面许多人依次介绍较常见的Raid0/1/10/5/6和更高级因此 的Raidz/z2,并分别介绍它们的工作原理和优缺点。不常见的Raid2/3/4和各种奇奇特别组合如Raid1000/1000/1000/1000等就不多说了,理解了基础的,组合自然就明白了。想要没法标注,默认不同硬盘的容量相同。

1、Raid0

Raid0还都可不可以共要两块。

以两块硬盘为例,组Raid后容量为两者之和,读写数据时,一齐对两块硬盘进行读写。

优点是时延翻倍,理论上读写时延也翻倍。但缺点也是致命的,想以后将整体数据一齐段别写在两块硬盘上,读取时也要一齐读出也能得到完整版的数据,以后我有我希望阵列中一块硬盘损坏,整个阵列中的以后我有数据完整版丢失,以后我有才有了著名的“Raid0一时爽,老要Raid0老要爽”,啊,不好意思拿错稿子了,是“Raid0一时爽,数据火葬场”。

总结来讲,时延×N,风险×N,利用率1000%。

2、Raid1

Raid1共要也还都可不可以两块硬盘。

同样以两块硬盘为例,容量共要最小的一块,多块同理。写入数据时,一齐在所有硬盘上写入相同的数据,共要做了镜像或备份,读取时想要一块硬盘损坏,还都还都可不可以从阵列中因此 的硬盘中读出完整版数据。

优点是冗余性和安全性翻倍,缺点是利用率低。

总结,时延×1,风险×1/N,利用率1/N。

3、Raid10

顾名思义,以后我Raid1+0,是Raid1和Raid0的结合,让两者取长补短。共要还都可不可以四块硬盘,想要m×n块的灵活组合都可,正是想要其是五种Raid模式的结合。

以四块硬盘为例,其中两块用作备份盘,两块用作增速盘。

先提一下Raid10的特殊实现最好的辦法 ,叫Raid10而不叫Raid01是有道理的,还都可不可以先把四块硬盘分为两组,组内先进行之类Raid1的组合,互为镜像,称作“做镜像”,再对另一一还还有一个“Raid1阵列”进行之类Raid0的组合,称为“做条带”。以后我有在读写时,一齐对四块硬盘进行读写,其中每组写入不同数据(原数据中不同位置的数据,有想要相同,如1101中的前另一一还还有一个1,下同),每组中两块硬盘写入相同的数据。

优点是兼顾传输时延与安全性,缺点是性能开销大,以后我……额……贵,权且当作方案的缺点吧。

总结,以四块硬盘为例,时延×2,风险×½,利用率1000%。

同理,Raid01的原理许多人都还都可不可以反过来理解,先做条带,再做镜像。

4、Raid5

Raid5共要还都可不可以三块硬盘,其中还都可不可以甩掉共要一块硬盘的容量来存校验码,校验码采用奇偶校验最好的辦法 算出,校验码不可完整版在一块硬盘,其余用来存数据。用来存校验码的容量由从所有硬盘中不同位置取出相同的容量组成,加起来等于一块硬盘的容量,以三块硬盘为例,三块硬盘中各取出⅓的容量,被取出的容量在三块硬盘中不全在同一位置。

写入数据时,一齐在两块硬盘上分别写入不同数据,最后一块硬盘写入算出的校验码,下一次写入的校验码不可与上一次的校验码存于同一块硬盘。想要某一块硬盘损坏,则只还都可不可以替换掉损坏的硬盘,通过均匀分布在各硬盘中的数据和校验码,就都还都可不可以恢复重建损坏硬盘中的数据。

优点是一定程度上兼顾了传输时延和安全性。缺点是现实中数据恢复时延和成功率从不十分理想。还有不得不提的局限性,不管阵列中含2个块硬盘,一齐损坏两块都会无法恢复的,整个阵列中的数据完整版丢失。

总结,时延×(N-1),风险不想算,改天去请教一下理学院的学长……都还都可不可以肯定的是风险比Raid1大,利用率为(N-1)/N。

另外,想要硬盘容量不同,Raid5会在每块硬盘中都取容量最小的硬盘的容量来使用,其余的都会用,但群辉的SHR技术都还都可不可以将浪费的容量利用起来,感兴趣的许多人都还都可不可以去了解一下。

5、Raid6

Raid6都还都可不可以说是Raid5的升级版,共要还都可不可以四块硬盘,其中两块硬盘的容量用以存储两位奇偶校验码,校验码分配最好的辦法 与Raid5之类。

同理,一齐损坏三块硬盘,整个阵列无法恢复。

总结,时延×(N-2),风险不想算但比Raid5小比Raid1大,利用率为(N-2)/N。

6、Raidz/Raidz2

这五种“Raid模式”分别都还都可不可以看做Raid5和Raid6的改进,虽然 叫青 “Raid”但并都会同一回事。

Raidz/z2基于更先进的ZFS文件系统,拥有更加先进的冗余机制,防止了Raid5/6“全盘重写”的什么的什么的问题 。什儿 都会一时半会都还都可不可以讲完的,为了篇幅和不喧宾夺主的考虑,从不留个坑吧。

实现最好的辦法

Raid阵列的实现分为硬实现和软实现,组成的阵列分别称为硬Raid和软Raid。

许多人分别来看:

1、硬实现/硬Raid

硬实现是通过硬件(Raid卡)来实现Raid阵列的最好的辦法 。对磁盘的数据读写由Raid卡主控完成,系统会将整个阵列识别为单一硬盘。

优点是对CPU的依赖非常小,性能较好,有缓存的Raid卡还都还都可不可以提高随机读写性能。

缺点是缺陷灵活,用Raid卡组Raid后,想要不解除/撤回/撤回,阵列中的硬盘直接挂载到别的电脑上是无法使用的。以及还都可不可以额外的硬件,成本较高。

2、软实现/软Raid

软Raid以后我通过软件最好的辦法 实现的Raid,包括从BIOS中设置。磁盘数据的读写由CPU完成,系统都还都可不可以识别出阵列中所有的硬盘。

优点是使用灵活,拆下后可直接在因此 电脑上使用,成本较低,操作简单。

缺点是对CPU依赖较大,性能较差。

了解了上述内容,想要组Raid的小伙伴们心中应该是有底了,都还都可不可以按需选择当事人想要的最好的辦法 。最后IT之家还都可不可以提醒一句,数据千万条,安全第两根。Raid不规范,当事人两行泪。