磁碟陣列有那些優點:
1.傳輸速率快
2.儲存容量可提升
3.提升I/O每秒的數量
4.增加資料安全性及穩定性
5.大量資料快速及簡易管理
6.增加可用運時間,減少維護
各階層磁碟陣列(RAID)介紹:
磁碟陣列是由2個以上的硬碟,模擬一個邏輯硬碟出現在系統中;使用磁碟陣列控制器以達成其存在,利用不同陣列形式,模擬各種層級。現在我們先來了解磁碟陣列(RAID)到底有幾種模式,一般最常提到及應用的RAID層級分為0、1、0+1、3及5。另外還有一些極少用到的RAID 4及RAID 6在此我們就不提它了。
以下就是各個階層的介紹及圖解:
RAID 0:Striping/Span (切分/延展)
RAID 1:Mirroring (磁碟鏡射)
RAID 5:Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉同位元)
RAID 0+1:Mirror + Striping (磁碟鏡射+切分/延展)
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RAID 0:Striping/Span (切分/延展)
RAID 0,它是將資料儲存在2個以上的硬碟機,其將全部磁碟機的儲存容量合併,藉由將資料切分到全部的磁碟機上,進行平行讀寫,而達到提高效能增加容量。但是缺點是完全沒有容錯能力,只要有一個磁碟故障,就會導致陣列磁碟的所有資料,毀於一旦無法挽回。
RAID 1:Mirroring (磁碟鏡射)
RAID 1,必須由2個以上的硬碟所組成,由磁碟陣列(RAID)來控制,將資料同時寫入第1個與第2個硬碟,其2組硬碟上的資料完全相同,也就是其中一個硬碟是用來作備份用途;當其中有一個硬碟故障時,系統照常運作正常。RAID 1是所有RAID階層上,經濟效益最好,效能很高,極佳的資料安全性。是所有階層中使用最多最廣最符合當初RAID設計概念的一種。唯一小缺點是,其陣列磁碟容量是全部硬碟容量的一半。
RAID 0+1:Mirror + Striping (磁碟鏡射+切分/延展)
RAID 0+1,是結合了RAID 0與1兩種模式,這個階層須具備4個或以上的雙數硬碟所組成。這個模式是由2個硬碟遵守RAID 0規範,設定成一組,再由每組間遵循RAID 1的規範,使RAID 0+1擁有容錯力及整體讀寫速度與資料安全性。不過,缺點是成本很高。
RAID 5:Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉同位元)
RAID 5,最少須3個硬碟,其工作原理與RAID 3相似,主要差別是其同位元資料沒有固定在同個硬碟,是以輪流方式儲存在每個硬碟上,故稱輪轉同位元。當磁碟陣列控制器利用XOR演算出同位元檢查資料後,會隨著資料分別寫入各台硬碟上,因此整體讀寫效能比RAID 3要好一些,當然比RAID 0要差。不過在大型資料處理時,需同時讀寫多個硬碟,而同位元檢查是由磁碟陣列控制器的XOR邏輯所控制的,所以資料處理越大越多時,一定會有所遺失,但這個階層的RAID還是可以提供很高的容錯能力。
RAID技術主要包含RAID 0~RAID 7等數個規範,它們的側重點各不相同,常見的規範有如下幾種:
RAID 0:RAID 0連續以位元或位元組?單位分割資料,並行讀/寫於多個磁片上,因此具有很高的資料傳輸率,但它沒有資料冗餘,因此並不能算是真正的RAID結構。 RAID 0只是單純地提高性能,並沒有?資料的可靠性提供保證,而且其中的一個磁片失效將影響到所有資料。因此,RAID 0不能應用於資料安全性要求高的場合。
RAID 1:它是通過磁片資料鏡像實現資料冗余,在成對的獨立磁片上?生互?備份的資料。當原始資料繁忙時,可直接從鏡像拷貝中讀取資料,因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁碟陣列中單位成本最高的,但提供了很高的資料安全性和可用性。當一個磁片失效時,系統可以自動切換到鏡像磁片上讀寫,而不需要重組失效的資料。
RAID 0+1: 也被稱?RAID 10標準,實際是將RAID 0和RAID 1標準結合的?物,在連續地以位元或位元組?單位分割資料並且並行讀/寫多個磁片的同時,?每一塊磁片作磁片鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的資料高可靠性,但是CPU佔用率同樣也更高,而且磁片的利用率比較低。
RAID 2:將資料條塊化地分佈於不同的硬碟上,條塊單位?位元或位元組,並使用稱?“加重平均改錯碼(海明碼)”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁片存放檢查及恢復資訊,使得RAID 2技術實施更複雜,因此在商業環境中很少使用。
RAID 3:它同RAID 2非常類似,都是將資料條塊化分佈於不同的硬碟上,區別在於RAID 3使用簡單的奇偶校驗,並用單塊磁片存放奇偶校驗資訊。如果一塊磁片失效,奇偶盤及其它資料盤可以重新?生資料;如果奇偶盤失效則不影響資料使用。 RAID 3對於大量的連續資料可提供很好的傳輸率,但對於亂數據來說,奇偶盤會成?寫操作的瓶頸。
RAID 4:RAID 4同樣也將資料條塊化並分佈於不同的磁片上,但條塊單位?塊或記錄。RAID 4使用一塊磁片作?奇偶校驗盤,每次寫操作都需要訪問奇偶盤,這時奇偶校驗盤會成?寫操作的瓶頸,因此RAID 4在商業環境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不單獨指定的奇偶盤,而是在所有磁片上交叉地存取資料及奇偶校驗資訊。在RAID 5上,讀/寫指標可同時對陣列設備進行操作,提供了更高的資料流程量。RAID 5更適合於小資料塊和隨機讀寫的資料。RAID 3與RAID 5相比,最主要的區別在於RAID 3每進行一次資料傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對於RAID 5來說,大部分資料傳輸只對一塊磁片操作,並可進行平行作業。在RAID 5中有“寫損失”,即每一次寫操作將?生四個實際的讀/寫操作,其中兩次讀舊的資料及奇偶資訊,兩次寫新的資料及奇偶資訊。
RAID 6:與RAID 5相比,RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗資訊塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,資料的可靠性非常高,即使兩塊磁片同時失效也不會影響資料的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗資訊更大的磁碟空間,相對於RAID 5有更大的“寫損失”,因此“寫性能”非常差。較差的性能和複雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。
RAID 7:這是一種新的RAID標準,其自身帶有智慧化即時操作系統和用於存儲管理的軟體工具,可完全獨立於主機運行,不佔用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲電腦(Storage Computer),它與其他RAID標準有明顯區別。
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