各種RAID分析比較

1、各種RAID比較Edit by Shuyun目 錄前言3RAID介紹4RAID的選擇8RAID對比圖9 前言很多時候我們都會用到磁盤RAID，但每次使用都要為了使用哪種RAID，各種的考慮，磁盤空間大小、安全性、穩(wěn)定性、讀寫速度等等，還是挺麻煩的。為了便于以后快速選擇RAID方案，編寫了此篇文檔，如有不對之處，忘指正。RAID介紹 RAID-磁盤陣列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID)，其原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，任一顆硬盤故障時仍可讀出數(shù)據(jù)。RAID技術(shù)主要有RAID0到RAID10等數(shù)個規(guī)范，RAID的產(chǎn)生是在計算機發(fā)展需要

2、更大空間、更穩(wěn)定的磁盤讀寫的環(huán)境下研發(fā)出來的。當下，無論是在主機本地存儲還是共享存儲中，我們都會用到RAID技術(shù)，接下來我就RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10這幾種常見的RAID技術(shù)做分析。RAID 0:RAID 0連續(xù)以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率，但它沒有數(shù)據(jù)冗余，因此并不能算是真正的RAID結(jié)構(gòu)。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數(shù)據(jù)的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數(shù)據(jù)。因此，RAID 0不能應(yīng)用于數(shù)據(jù)安全性要求高的場合。RAID 1:它是通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對的獨立磁盤上產(chǎn)生互

3、 為備份的數(shù)據(jù)。當原始數(shù)據(jù)繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統(tǒng)可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。RAID2-RAID4均是將數(shù)據(jù)條塊化并分布于不同的磁盤上，但從磁盤利用率、技術(shù)復雜度、傳輸效率、讀寫速度等方面都不是非常良好，所以在商業(yè)環(huán)境用都很少用，這里就不做過多介紹。RAID 5:RAID5至少要3塊硬盤組成。RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設(shè)備進行操作，提供

4、了更高的數(shù)據(jù)流量。RAID 5更適合于小數(shù)據(jù)塊和隨機讀寫的數(shù)據(jù)。RAID 3與RAID 5相比，最主要的區(qū)別在于RAID 3每進行一次數(shù)據(jù)傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對于RAID 5來說，大部分數(shù)據(jù)傳輸只對一塊磁盤操作，并可進行并行操作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫操作將產(chǎn)生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息。RAID 6:與RAID 5相比，RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，數(shù)據(jù)的可靠性非常高，即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數(shù)據(jù)的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間，相對

5、于RAID 5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應(yīng)用。RAID 7:這是一種新的RAID標準，其自身帶有智能化實時操作系統(tǒng)和用于存儲管理的軟件工具，可完全獨立于主機運行，不占用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機(Storage Computer)，它與其他RAID標準有明顯區(qū)別。RAID 0+1: 也被稱為RAID 10標準，實際是將RAID 0和RAID 1標準結(jié)合的產(chǎn)物，在連續(xù)地以位或字節(jié)為單位分割數(shù)據(jù)并且并行讀/寫多個磁盤的同時，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗余。它的優(yōu)點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAI

6、D 1的數(shù)據(jù)高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。除了以上的各種標準，我們可以如RAID 0+1那樣結(jié)合多種RAID規(guī)范來構(gòu)筑所需的RAID陣列，例如RAID 5+3(RAID 53)就是一種應(yīng)用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統(tǒng)。RAID的選擇RAID的選擇通常都是這兩種情況：1、在現(xiàn)有的硬件條件下選擇RAID技術(shù)，只能在現(xiàn)有硬件條件下盡可能滿足應(yīng)用的需求。2、未購買硬件之前，就可以完全根據(jù)應(yīng)用的需求設(shè)計選擇主機、盤陣、磁盤數(shù)量及類型、采用哪種RAID技術(shù)等。在選擇RAID技術(shù)時，我們要考慮的有以下幾個方面：u 可用

7、磁盤空間u 冗余可靠性u 數(shù)據(jù)安全u 磁盤讀的速度u 磁盤寫的速度u 硬盤出現(xiàn)故障后，重建所需要的時間當然我們還應(yīng)該考慮冗余電源、冗余網(wǎng)絡(luò)線路、HBA卡等，這里就不用做過多的描述，我們只針對RAID進行比較。 8 RAID對比圖各種RAID技術(shù)比較類別RAID組建組建說明空間利用率可靠性Read SpeedWrite Speed優(yōu)點缺點RAID01+1=2數(shù)據(jù)條帶話。相當于將多個（兩個以上）磁盤的空間加起來組成一個大的磁盤空間，只是單純的累加。100%差快快數(shù)據(jù)不是保存在一塊磁盤上，而是分成數(shù)據(jù)塊保存在不同的磁盤上，所以吞吐量比較大，磁盤負載比較均衡，不需要計算校驗碼，速度快。沒有任何冗余容錯機制，RAID中的任何一塊磁盤損壞，將導致整個RAID數(shù)據(jù)損毀。RAID11+1=1RAID由兩個以上磁盤組成，必須以偶數(shù)個磁盤進行增加。RAID中的磁盤分成兩組互為鏡像。50%好一般一般（相當于一個獨立硬盤）兩組硬盤互為鏡像，數(shù)據(jù)讀取與單盤的速度相當，安全性非常高，壞一塊盤不會影響系統(tǒng)工作，且支持硬盤“熱替換”?？臻g使用率低RAID5N+1=NN2N/N+1好較快較差允許壞一塊磁盤壞一塊盤以后性能會下降很多。在壞第一塊盤后的重建過程中，存壞第二塊磁盤的風險。RAID6N+2=NN2N/N+2好快差壞一塊盤后性能下降幅度