冷磁盤陣列公司解決方案在線咨詢 云喚維

什么是磁盤陣列？

磁盤陣列(raid),一種把多塊獨立硬盤（物理硬盤）按照不同方式組合成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更好的存儲性能和數(shù)據(jù)備份能力的技術。是在多塊硬盤組成的陣列系統(tǒng)中，犧牲一塊或多塊硬盤自己的容量，來對數(shù)據(jù)的存儲提供一定的容錯能力。塔式目前使用的較為廣泛的數(shù)據(jù)保護模式。

提到磁盤陣列數(shù)據(jù)的安全性，我們假設一下，如果你把重要的數(shù)據(jù)在沒有備份的情況下存儲在單一的硬盤中，如果硬盤損壞，輕的你可以找數(shù)據(jù)恢復公司進行數(shù)據(jù)恢復，損壞嚴重的你的數(shù)據(jù)就將丟失。但如果你采用磁盤陣列的形式進行數(shù)據(jù)的存儲方式，那我們只需要替換掉陣列中壞的硬盤數(shù)據(jù)就可以恢復了。

磁盤陣列優(yōu)點

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，可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器，所以使用RAID可以達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID起初想要解決的問題。因為當時CPU的速度增長很快，而磁盤驅動器的數(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。RAID成功了。 [2] 通過數(shù)據(jù)校驗提供容錯功能。普通磁盤驅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模式中都有較為完備的相互校驗/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級別介紹

一般常用的RAID，分別是RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4以及RAID 5，再加上二合一型 RAID 0 1﹝或稱RAID 10﹞。我們先把這些RAID級別的優(yōu)、缺點做個比較：

RAID級別 相對優(yōu)點 相對缺點

RAID 0 存取速度很快 沒有容錯

RAID 1 完全容錯 成本高

RAID 2 帶海明碼校驗，數(shù)據(jù)冗余多，速度慢

RAID 3 寫入性能較好 沒有多任務功能

RAID 4 具備多任務及容錯功能 Parity 磁盤驅動器造成性能瓶頸

RAID 5 具備多任務及容錯功能 寫入時有overhead

RAID 0 1/RAID 10 速度快、完全容錯 成本高

RAID 中主要有三個關鍵概念和技術

鏡像（ Mirroring ）、數(shù)據(jù)條帶（ Data Stripping ）和數(shù)據(jù)校驗（ Data parity ）。鏡像，將數(shù)據(jù)copy到多個磁盤，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發(fā)從兩個或多個副本讀取數(shù)據(jù)來提高讀性能。顯而易見，鏡像的寫性能要稍低， 確保數(shù)據(jù)正確地寫到多個磁盤需要更多的時間消耗。數(shù)據(jù)條帶，將數(shù)據(jù)分片保存在多個不同的磁盤，多個數(shù)據(jù)分片共同組成一個完整數(shù)據(jù)副本，這與鏡像的多個副本是不同的，它通常用于性能考慮。數(shù)據(jù)條帶具有更高的并發(fā)粒度，當訪問數(shù)據(jù)時，可以同時對位于不同磁盤上數(shù)據(jù)進行讀寫操作， 從而獲得非?？捎^的 I/O 性能提升 。數(shù)據(jù)校驗，利用冗余數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)錯誤檢測和修復，冗余數(shù)據(jù)通常采用海明碼、異或操作等算法來計算獲得。利用校驗功能，可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯能力。不過，數(shù)據(jù)校驗需要從多處讀取數(shù)據(jù)并進行計算和對比，會影響系統(tǒng)性能。 不同等級的 RAID 采用一個或多個以上的三種技術，來獲得不同的數(shù)據(jù)可靠性、可用性和 I/O 性能。至于設計何種 RAID （甚至新的等級或類型）或采用何種模式的 RAID ，需要在深入理解系統(tǒng)需求的前提下進行合理選擇，綜合評估可靠性、性能和成本來進行折中的選擇。