RAID磁盤陣列的分類
磁盤陣列其樣式有叁種,一是外接式磁盤陣列柜、二是內(nèi)接式磁盤陣列卡,叁是利用軟件來模擬。
外接式磁盤陣列柜最常被使用大型伺服器上,具可熱插拔(Hot Swap)的特性,不過這類産品的價格都很貴。
內(nèi)接式磁盤陣列卡,因爲價格便宜,但需要較高的安裝技術,適合技術人員使用操作。
利用軟件模擬的方式,由于會拖累機器的速度,不適合大數(shù)據(jù)流量的伺服器。
RAID磁盤陣列的優(yōu)點
可提高傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)。在RAID中,可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù),而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上又是一個磁盤驅(qū)動器,所以使用RAID可以達到單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因爲當時CPU的速度增長很快,而磁盤驅(qū)動器的數(shù)據(jù)傳輸速率無法大幅提高,所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。因此就有了RAID。
通過數(shù)據(jù)校驗提供容錯功能。普通磁盤驅(qū)動器無法提供容錯功能,如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環(huán)冗余校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較爲完備的相互校驗/恢復的措施,甚至是直接相互的鏡像備份,從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯度,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。
RAID磁盤陣列的缺點
在做不同的RAID時,有RAID模式硬碟利用率低,價格昂貴的缺點。
RAID0沒有冗余功能,如果一個磁盤(物理)損壞,則所有的數(shù)據(jù)都無法使用。
RAID0示意圖
磁盤陣列不同格式的說明
RAID1磁盤的利用率最高只能達到50%(使用兩塊硬碟的情況下),是所有RAID級別中最低的。
RAID0+1以理解爲是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以爲系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障,但保障程度要比鏡射Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。
RAID0+1示意圖
應用方式
磁盤陣列有兩種應用方式可以實現(xiàn),那就是“軟件陣列”與“硬件陣列”。
軟件陣列是指通過網(wǎng)路操作系統(tǒng)自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯碟,組成陣列。軟件陣列可以提供數(shù)據(jù)冗余功能,但是磁盤子系統(tǒng)的性能會有所降低,有的降低幅度還比較大,達30%左右。
硬件陣列是使用專門的磁盤陣列卡來實現(xiàn)的。硬件陣列能夠提供在線擴容、動態(tài)修改陣列級別、自動數(shù)據(jù)恢復、驅(qū)動器漫游、超高速緩衝等功能。它能提供性能、數(shù)據(jù)保護、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進行操作,它的性能要遠遠高于常規(guī)非陣列硬碟,并且更安全更穩(wěn)定。
磁盤陣列其實也分爲軟陣列 (Software Raid)和硬陣列 (Hardware Raid) 兩種。軟陣列即通過軟件程序并由電腦的CPU提供運行能力所成。 由于軟件程式不是一個完整系統(tǒng)故只能提供最基本的 RAID容錯功能,其他如熱備用硬盤的設置,遠程管理等功能均一一欠奉。硬陣列是由獨立操作的硬件提供整個磁盤陣列的控制和計算功能,不依靠系統(tǒng)CPU資源。由于硬陣列是一個完整的系統(tǒng),所有需要的功能均可以做進去。所以硬陣列所提供的功能和性能都比軟陣列好;而且,如果你想把系統(tǒng)也做到磁盤陣列中,硬陣列是唯一的選擇。故我們可以看市場上 RAID 5 級的磁盤陣列均爲硬陣列, 軟陣列只適用于Raid 0 和 Raid 1。對于我們做鏡像用的鏡像塔, 肯定不會用 Raid 0或 Raid 1。作爲高性能的存儲系統(tǒng),已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用。RAID的級別從RAID概念的提出,已經(jīng)發(fā)展了七個級別, 其級別分別是RAID 0、1、2、3、4、5、6等。但是最常用的是RAID 0、1、5、6四個級別。
RAID3示意圖
RAID5示意圖