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RAID

RAID概念与实现方式

RAID(Redundant Array of Independent Disks):独立冗余磁盘阵列,简称磁盘阵列。RAID是按照一定的形式和方案组织起来的存储设备,它比单个存储设备在速度、稳定性和存储能力上都有很大提高,并且具备一定的数据安全保护能力。

常用RAID级别与分类标准

RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘,提高了硬盘的读写性能和数据安全性,根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。

RAID级别 描述
RAID 0 数据条带化,无校验
RAID 1 数据镜像,无校验
RAID 3 数据条带化读写,校验信息存放于专用硬盘
RAID 5 数据条带化,校验信息分布式存放
RAID 6 数据条带化,分布式校验并提供两级冗余
RAID10 类似于RAID 0+1,区别在于先做RAID 1,后做RAID 0
RAID 50 先做RAID 5,后做RAID 0,能有效提高RAID 5的性能

RAID 0 实现方式

raid-0

RAID 1 实现方式

raid-1

RAID 3 实现方式

raid-3

RAID 5 实现方式

raid-5

RAID 6 实现方式

RAID 6是带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是RAID 5的一种扩展,采用两种奇偶校验方法,需要至少N+2个磁盘来构成阵列,一般用在数据可靠性、可用性要求极高的应用场合

常用的RAID 6技术有RAID6 P+Q和RAID6 DP

RAID6 P+Q 实现方式

RAID6 P+Q需要计算出两个校验数据P和Q,当有两个数据丢失时,根据P和Q恢复出丢失的数据。校验数据P和Q是由以下公式计算得来的:

P=D0⊕ D1 ⊕ D2 ……
Q=(α⊗D0)⊕(β⊗D1)⊕(γ⊗D2)……

raid-6pq

RAID6 DP 实现方式

DP-Double Parity,就是在RAID4所使用的一个行XOR校验磁盘的基础上又
增加了一个磁盘用于存放斜向的XOR校验信息

横向校验盘中P1—P4为各个数据盘中横向数据的校验信息
例:P0=D0 XOR D1 XOR D2 XOR D3

斜向校验盘中DP1—DP4为各个数据盘及横向校验盘的斜向数据校验信息
例:DP0=D0 XOR D5 XOR D10XOR D15

raid-6dp

RAID 典型应用场景

RAID级别 RAID 0 RAID 1 RAID 3 RAID 5 /6 RAID 10
典型应用环境 迅速读写,安全性要求不高,如图形工作站等 随机数据写入,安全性要求高,如服务器、数据库存储领域 连续数据传输,安全性要求高,如视频编辑、大型数据库等 随机数据传输,安全性要求高,如金融、数据库、存储等 数据量大,安全性要求高,如银行、金融等领域

RAID级别选择

从可靠性、性能和成本简单比较各RAID级别的优劣(相对而言),供在实际项目中选择时参考。

RAID 0 RAID 1 RAID 3 RAID 5 RAID 10 RAID6
可靠性 ★★★★ ★★ ★★★ ★★★★ ★★★★
性能 ★★★★ ★★★★ ★★★ ★★★ ★★★★ ★★
成本 ★★★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★

RAID与LUN的关系

RAID由几个硬盘组成 ,从整体上看相当于有多个硬盘组成的一个大的物理卷

在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑单元,这些逻辑单元称作LUN,可以做为映射给主机的基本块设备

raid-lun

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