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几种磁盘阵列原理及使用场景

来源:本站添加时间:2023-08-07 点击:

磁盘阵列


  在RAID中,不同的磁盘阵列等级,对数据的读写性能、磁盘空间利用率、数据的可靠性各有不同的侧重点。需要结合实际应用中,通常可以综合容错能力需求、性能需求、存储成本预算、存储空间等多方面因素,选择合适的磁盘阵列类型。常见的RAID等级包括:RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID10。以下是对几种不同级别的对比:


级别

原理

优点

缺点

使用场景

0

采用条带化技术,将数据分块,均衡分布在多个磁盘上。不进行数据冗余备份。

读写性能快(并发读写),磁盘利用率最高100%,成本低。

可靠性低,任何一块磁盘出故障,则响应的数据丢失。

1,追求最大存储容量和读写性能,并且可容忍数据丢失不在乎数据安全性;比如视频、实时流媒体、图像处理等。

1

使用镜像技术的,将一份数据完整无差别地写入2块或以上磁盘,提供数据冗余和备份,提高数据的可用性和可靠性。

1,数据冗余,提高数据的可靠性和可用性;

2,数据的读取性能高,可以从磁盘中并行读取不同数据段(类raid0)。

1,写入性能低,每次数据写入都要同步2块或以上的磁盘。

2,磁盘利用率低:50%,成本高;

1,对数据安全性要求高而对存储空间利用率要求低的场景,例如数据库、日志、备份等;

2,对读取性能要求高,写入性能要求不高场景:文件服务器、邮件服务器等。

5

使用条带+分布式奇偶校验码技术。将数据和校验码数据存储到3块或以上磁盘,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,并且奇偶校验信息和相对应的数据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。提供存储性能、数据安全、存储成本平衡,提供数据的容错性,最多容忍其中一块磁盘故障。raid5没有独立的奇偶校验盘,所有校验信息分散放在所有磁盘上, 只占用一个磁盘的容量

1,读性能高,可以在多个磁盘(n-1)并行读不同数据段;

2,磁盘利用率高,成本低,n-1/n(n为磁盘总数)。

3,安全性,提供数据冗余以及数据修复,即使一块磁盘故障,不影响数据的完整性和可访问性。最多允许一块磁盘故障。

1,可靠性低,容忍最多一块磁盘故障。

2,写入性能比raid0低,每写入数据段,所有的数据写入需要进行校验计算(多个数据对应一个校验码)。

1,对存储性能、数据安全和存储成本要求平衡的场景,例如数据库、日志、备份等。文件服务器、数据库服务等。

10

raid0+1,采用条带化+数据镜像技术磁盘阵列。最少要求4块磁盘。其中两两组成镜像对,再将所有镜像对进行条带化。兼备raid0和raid1优点。数据在写入时,按照raid0将数据写入镜像对,在镜像对磁盘中,通过raid1进行数据镜像保存。raid10提供数据的安全性和吞吐量。

1,可靠性高,提供数据的安全性和冗余性;

2,读写性能高:N/2块磁盘读写性能。

1,磁盘利用率低50%;

2,成本高,至少要4块磁盘才能实现;



6

是一种使用条带和双重校验技术的磁盘阵列类型,它将数据和两种不同的校验信息分布到四块或以上的磁盘上,提供更高的数据冗余性和容错能力,提高数据的安全性和可用性。RAID 6 的目的是提高磁盘的容灾能力,因为它可以容忍最多同时损坏两块磁盘,而不影响数据的完整性和可访问性。

1,可靠性高:提供数据容错能力及错误修复能力;最多容许2块磁盘同时故障;

2,读性能高:可以并行读取不同数据段;

1,存储空间利用率,需要2块的磁盘空间用于重复存储校验码

2,写性能低,每写入数据都要进行校验计算和写入。



  注意:在RAID磁盘阵列中,通常将磁盘采用同类型、同配置(容量、转速等)的,避免由于磁盘的性能不同进而数据的读写性能。当容量不同时,会以最小容量的磁盘为准,读写性能不同时,会以最慢的磁盘为准。


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