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發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 16:46  
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什么是Raid
RAID稱(chēng)為廉價(jià)磁盤(pán)冗余陣列。RAID 的基本原理是把多個(gè)便宜的小磁盤(pán)組合到一起,成為一個(gè)磁盤(pán)組,使性能達(dá)到或超過(guò)一個(gè)容量巨大、價(jià)格昂貴的磁盤(pán)。
目前 RAID技術(shù)大致分為兩種:基于硬件的RAID技術(shù)和基于軟件的RAID技術(shù)。其中在Linux下通過(guò)自帶的軟件就能實(shí)現(xiàn)RAID功能,這樣便可省去購(gòu)買(mǎi)昂貴的硬件 RAID 控制器和附件就能極大地增強(qiáng)磁盤(pán)的 IO 性能和可靠性。由于是用軟件去實(shí)現(xiàn)的RAID功能,所以它配置靈活、管理方便。同時(shí)使用軟件RAID,還可以實(shí)現(xiàn)將幾個(gè)物理磁盤(pán)合并成一個(gè)更大的虛擬設(shè)備,從而達(dá)到性能改進(jìn)和數(shù)據(jù)冗余的目的。當(dāng)然基于硬件的RAID解決方案比基于軟件RAID技術(shù)在使用性能和服務(wù)性能上稍勝一籌,具體表現(xiàn)在檢測(cè)和修復(fù)多位錯(cuò)誤的能力、錯(cuò)誤磁盤(pán)自動(dòng)檢測(cè)和陣列重建等方面。
磁盤(pán)陣列 RAID 技術(shù)基本原理
RAID 技術(shù)可以將一個(gè)硬盤(pán)上的任務(wù)分散或copy到多個(gè)(少則兩個(gè))磁盤(pán)上,借此來(lái)提高了性能或建立數(shù)據(jù)冗余以防驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障??梢酝ㄟ^(guò)設(shè)定設(shè)備的 RAID 模式來(lái)決定設(shè)備以何種方式處理數(shù)據(jù)。RAID 配置可讓多個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以不同的方式(例如使用條帶技術(shù)或鏡像技術(shù))組合成單一的運(yùn)行單元。
RAID 的兩個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是提高數(shù)據(jù)可靠性和 I/O 性能。磁盤(pán)陣列中,數(shù)據(jù)分散在多個(gè)磁盤(pán)中,然而對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),就像一個(gè)單獨(dú)的磁盤(pán)。通過(guò)把相同數(shù)據(jù)同時(shí)寫(xiě)入到多塊磁盤(pán)(典型地如鏡像),或者將計(jì)算的校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入陣列中來(lái)獲得冗余能力,當(dāng)單塊磁盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)可以保證不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。有些 RAID 等級(jí)允許更多地 磁盤(pán)同時(shí)發(fā)生故障。在這樣的冗余機(jī)制下,可以用新磁盤(pán)替換故障磁盤(pán), RAID 會(huì)自動(dòng)根據(jù)剩余磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)重建丟失的數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。數(shù)據(jù)分散保存在 RAID 中的多個(gè)不同磁盤(pán)上,并發(fā)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)要大大優(yōu)于單個(gè)磁盤(pán),因此可以獲得更高的聚合 I/O 帶寬。當(dāng)然,磁盤(pán)陣列會(huì)減少全體磁盤(pán)的總可用存儲(chǔ)空間,犧牲空間換取更高的可靠性和性能。比如, RAID1 存儲(chǔ)空間利用率僅有 50% , RAID5 會(huì)損失其中一個(gè)磁盤(pán)的存儲(chǔ)容量,空間利用率為 (n-1)/n 。
磁盤(pán)陣列
磁盤(pán)陣列簡(jiǎn)稱(chēng)RAID。磁盤(pán)陣列是由多個(gè)硬盤(pán)按照不同的方式組合成一個(gè)大型的磁盤(pán)組,利用個(gè)別磁盤(pán)提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來(lái)提升整個(gè)磁盤(pán)系統(tǒng)的效能。根據(jù)不同的組合方式可組成不同的磁盤(pán)陣列,比如RAID0、RAID1、Span以及Pm等,通過(guò)USB接口或Type-C接口連接在電腦上,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
通俗一點(diǎn),可以把它理解成一個(gè)銀行里的大容量保險(xiǎn)柜,你可以把東西存進(jìn)去和拿出來(lái),但如果沒(méi)有「人」在,就無(wú)法從里面存取任何資料。一樣的道理,磁盤(pán)陣列離開(kāi)了電腦是不能單獨(dú)使用的,因?yàn)樗旧聿缓魏尾僮飨到y(tǒng)也不具備運(yùn)算能力。所以局限比較大,依賴(lài)電腦使用,限制使用地點(diǎn)。
RAID的應(yīng)用
AS --direct access storage device直接訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備
DAS是磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備的術(shù)語(yǔ),以前被用在大、中型機(jī)上。使用在PC機(jī)上還包括硬盤(pán)設(shè)備DAS的很新形式是RAID。“直接訪問(wèn)”指訪問(wèn)所有數(shù)據(jù)的時(shí)間是相同的。
NAS --Network Attached Storage 網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備
一種特殊目的的服務(wù)器,它具有嵌入式的軟件系統(tǒng),可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)個(gè)種的系統(tǒng)平臺(tái)提供文件共享服務(wù)
SAN --Storage Area Networks 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)
一種高速的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò),用于建立服務(wù)器、磁盤(pán)陣列和磁帶庫(kù)之間的一種直接聯(lián)接。它如同擴(kuò)展的存儲(chǔ)器總線,將專(zhuān)用的集線器、交換器以及網(wǎng)關(guān)或橋路互相連接在一起。 SAN 常使用光纖通道。一個(gè) SAN 可以是本地的或者是遠(yuǎn)程的,也可以是共享的或者是專(zhuān)用的。SAN 打破了存儲(chǔ)器與服務(wù)器之間的束縛,允許你獨(dú)立地選擇較佳的存儲(chǔ)器或者是較佳的服務(wù)器,從而提高可擴(kuò)性和靈活性。