目录前言一、Raid介绍1、什么是Raid2、Raid作用二、raid冗余磁盘阵列的优缺点1、Raid 02、Raid 13、Raid54、Raid65、Raid10三、Raid5与Raid10哪个好1、安全性方面的比较2、空间利用率的比较3、读写性能方面的比较4、特殊情况下有坏盘无热备四、Raid应用的选择前言目前关于服务器常做的磁盘阵列是raid10此文章着重讲解raid {015610}各个优缺点分析一、Raid介绍1、什么是Raidraid就是冗余磁盘阵列通常称作「磁盘阵列」的RAID (Redundant Array of Independent Disks)功能多半是应用在NAS这类肩负资料储存的设备上它能依据NAS里硬盘数量、容量的不同提供不同的RAID模式让使用者选用后再依据所选用的RAID模式把一颗以上的硬盘合并成一个可用的单一储存空间或者是配置成一个可用的储存空间和一个用于资料保护的储存空间。透过RAID功能NAS可以把使用者的资料利用特殊的演算法分散储存在不同的硬盘里。如此一来除了可以提高资料存取的效能外还能够借由资料分散、储存的「资料容错」方式一旦发生其中一颗硬盘故障时就可以在装入新硬盘后利用分散在其它硬盘的资料还原出正确、完整的资料来确保使用者所储存的资料完整度和可靠性。把多个硬磁盘驱动器按照一定的要求使整个磁盘阵列由阵列控制器管理组成一个储存系统。最开始研制目的是为了利用多个廉价的小磁盘来替代昂贵的大磁盘以此来降低成本。而随着硬盘技术的发展如今的磁盘阵列采用了冗余信息的方式使得其具有数据保护的功能。2、Raid作用磁盘阵列作用一提供容错功能普通的磁盘驱动器是无法提供容错功能的而磁盘阵列可以通过数据校验提供容错功能服务器会将数据写入多个磁盘如果某个磁盘发生故障时,此时仍能保证信息的可用性重要数据不会丢失也不会耽误服务器的正常运转。磁盘阵列作用二提高传输速率磁盘阵列将多个磁盘组成一个阵列当作一个单一的磁盘使用把数据已分段的形式存储到不同的硬盘之中发生数据存取变动时阵列中的相关磁盘一起工作,这就可以大幅的降低数据存储的时间同时还能拥有更佳的空间和使用率。二、raid冗余磁盘阵列的优缺点1、Raid 0一块硬盘或者以上就可做raid0优势数据读取写入最快最大优势提高硬盘容量比如3块80G的硬盘做raid0可用总容量为240G也就是利用率是100%速度也比较快。缺点无冗余能力一块硬盘损坏数据全无。建议做raid0 可以提供更好的容量以及性能推荐对数据安全性要求不高的项目使用。最少需要两颗或以上的硬盘才能使用的RAID 0模式把要储存的每一个档案切割成许多资料区块 后以分散的方式同时存放到各个硬盘里也因为如此RAID 0模式不管是在写入或读取资料的效能 上都能同步透过所有的硬盘完成这让它拥有其它RAID模式所无法企及的资料存取效能。虽然RAID 0模式的资料存取方式跟JBOD模式不同但它跟JBOD模式一样的是并不具有资料容错能 力所以一旦其中一颗硬盘故障整个磁盘阵列、也就是所有硬盘里的资料都将无法还原。另外RAID 0模式的储存空间会依据NAS或RAID控制卡「是否支援不同容量硬盘」而有不同的储存空间结果例如使用500GB、750GB两颗硬盘组成RAID 0模式的磁盘阵列时如果NAS或RAID控制 卡「不支援不同容量硬盘」的话那么磁盘阵列的储存空间大小是「最小的硬盘容量乘上硬盘数 量」也就是1TB (500GB x 2)至于多余的250GB也将闲置、无法使用相反如果NAS或RAID控制 卡「支援不同容量硬盘」的话那么磁盘阵列的储存空间大小就是「所有硬盘空间的总和」也 就是1.25TB (500GB 750GB)。简单举例说就是把一份文件撕碎成几份分别丢到不同的硬盘上去理论上传输速度会提升但实际上nas是软阵列速度并没有什么提升所以不建议做raid0而且如果你有一个盘坏了全部数据都会丢失。2、Raid 1至少2块硬盘可做raid1优势镜像数据安全强一块正常运行另外一块镜像备份数据保障数据的安全。一块坏了另外一块硬盘也有完整的数据保障运行。所以这种安全性比较性最高。缺点性能提示不明显做raid1之后硬盘使用率为50%有些费硬盘。建议对数据安全性要求比较高的项目。可以使用Raid1。又称做「镜像(Mirror)容错」的RAID 1模式跟RAID 0模式一样也是最少需要两个或以上的硬盘才能组成一个磁盘阵列不过跟RAID 0模式不一样的是RAID 1模式是把每一个要储存的档案分别同步存放在主硬盘和镜像硬盘里。例如有两个500GB硬盘使用RAID 1模式组成磁盘阵列 那么这两个硬盘都会同步并完整存放使用者所储存的每一个档案一旦主硬盘故障时存放相同资料的镜像硬盘就能立刻接手让NAS所提供的资料存取服务不致中断。借由同步并完整存放资料的镜像硬盘RAID 1模式与其它RAID模式相比在资料安全性上可说 是最好的不过它在储存空间的利用率却也是最差的。因为不管用多少颗硬盘组成的RAID 1磁盘阵列它的储存空间大小永远都是「主硬盘单颗硬盘的容量」例如500GB、500GB与500GB、 750GB以及500GB、500GB、500GB组成RAID 1磁盘阵列时它的储存空间大小都是500GB但是使用750GB硬盘的第二组磁盘阵列会有250GB的磁盘空间无法使用而使用三颗500GB硬盘的第三组磁盘阵列将会有两颗各500GB的硬盘空间用来做为镜像磁盘随时接手其它两颗硬盘同时故障时所提供的资料存取服务。3、Raid5至少需要3块硬盘raid5优势上面提到的Raid0与Raid1的优势raid5都兼顾。RAID5最少需要三块硬盘通用做法是用4块硬盘其中有一块硬盘是用来做数据冗余的如果做RAID5的服务器上有一块硬盘坏掉了那么我们需要把坏的盘剥下来然后换上一块新的硬盘系统会自动进行数据同步。可用容量单块磁盘容量*n-1)n为磁盘数。安全性能方面RAID1最高RAID5次于RAID1。缺点只允许单盘故障一盘出现故障得尽快处理。有盘坏情况下raid5 IO/CPU性能狂跌此时性能烂到无以复加。建议盘不多对数据安全性和性能提示都有要求raid5是个不错选择盘多可考虑riad10。如果想要拥有RAID 0模式的资料存取效能、RAID 1模式的资料储存安全性以及提高 储存空间利用率的话那么最少需要三个或以上的硬盘才能使用的RAID 5模式无疑 是能够三者兼顾的最佳选择。它不像RAID 1模式是以复制、备份的方式来储存资料而是把每一个要储存的档案包括以该档案所产生相对应的「奇偶校验(even-odd parity check)」信息切割成许多资料区块后与RAID 0模式一样以分散的方式同时存放到各个硬盘里所以它能提供跟RAID 0模 式一样的资料存取效能也能在一颗硬盘故障时借由奇偶校验信息与其它硬盘里的资料在替换硬盘里还原出原有的资料来提供不输RAID 1模式的资料储存安全性。除了不输RAID 1模式的资料储存安全性外RAID 5模式的储存空间利用率也远比 RAID 1模式来得好就以使用三颗500GB硬盘组成磁盘阵列来说RAID 1模式的储存 空间大小仅有500GB而RAID 5模式则能够提供1TB是RAID 1模式2倍的储存空间。通俗来说你有3个2t的盘那么其中2个盘放数据1个盘当备份这样不管你哪个盘坏了数据都还在。可用空间就是少了1个盘的容量。安全性比basic好可用容量比raid1高是比较折中的一种模式。如果有大量数据需要做备份的可以使用这种模式性价比比raid1更高。4、Raid6至少需要4块硬盘做raid6优势raid6是在raid5的基础上为了加强数据保护而设计的。可允许损坏2块硬盘。可用容量C(N-2)×DC可用容量 N磁盘数量 D单个磁盘容量。比如4块1T硬盘做raid6可用容量是(4-2)×1000GB2000GB2T缺点性能提升方面不明显建议对数据安全性要求高性能要求不高的可选择。网易企业邮箱就是用的RAID6模式。最少需要四颗或以上的硬盘才能使用的RAID 6模式可以说是RAID 5模 式的加强版。RAID 6模式除了最少硬盘使用数与RAID 5模式不同外在资料储存上它会针对每一个要储存的档案来产生「两份」相对应的奇偶校 验信息因此它可以在两颗硬盘同时故障时在替换的两颗新硬盘里分别还原出原有的资料来提供比RAID 5模式更高的资料储存安全性。也因为RAID 6模式会产生两份相对应的奇偶校验信息所以它在储存空间利用率会略低于RAID 5模式就以同样使用四颗500GB硬盘组成磁盘阵列来说RAID 5模式的储存空间大小有1.5TB而RAID 6模式就只能提供1TB。Ps:RAID 6模式会针对每一个要储存的档案产生「两份」相对应的奇偶校验信息因此它可以在两颗硬盘同时故障时在替换的两颗新硬盘里分别还原出原有的资料。5、Raid10至少需要4块硬盘。Raid 10是一个Raid 1与Raid0的组合体它是利用奇偶校验实现条带集镜像所以它继承了Raid0的快速和Raid1的安全是一种高成本、高可靠性、高存储性能的三高阵列技术。优势兼顾安全性和速度。基础4盘的情况下raid10允许对硬盘2块故障随着硬盘数量的提示容错量也会相对应提升这是raid5无法做到的。缺点对盘的数量要求稍高磁盘使用率为50%。建议硬盘数量足够的情况建议riad10。当然还有Raid50、Raid60这里就不一 一介绍了。最少需要四颗或以上的硬盘才能使用的RAID 10模式是以RAID 0、RAID 1模式组合而成因此又可细分「RAID 10」和「RAID 01」两种不同的资料储存方式。三、Raid5与Raid10哪个好关于RAID5与raid10的讨论一直都有那么Raid5与Raid10哪个好呢1、安全性方面的比较RAID10的安全性高于RAID5。通过简单的分析当盘1损坏时对于RAID10只有当盘1对应的镜像盘也损坏才会导致RAID失效。但是对于RAID5剩下的3块盘中任何一块盘出现故障都将导致RAID失效。2、空间利用率的比较RAID10的利用率是50%RAID5的利用率是75%。硬盘数量越多RAID5的空间利用率越高。3、读写性能方面的比较读操作方面的性能差异RAID10可供读取有效数据的磁盘个数为4RAID5可供读取有效数据的磁盘个数也为4个(校验信息分布在所有的盘上)所以两者在读方面的性能应该是基本一致的。4、特殊情况下有坏盘无热备radi5 CPU和IO性能狂跌。因为数据不完整在某特殊软件下实现即时重构数据进驻内存保障业务运行但此时raid5的性能已经烂到无以复加。raid10是条带化镜像坏盘影响读性能不影响写性能而且无需重构。此时的raid10完爆raid5。四、Raid应用的选择RAID 等级的选择主要有三个因素即数据可用性、 I/O 性能和成本。 目前在实际应用中常见的主流 RAID 等级是 RAID0 RAID1 RAID5 RAID6 和 RAID10 它们之间的技术对比情况如下表所示。RAID 等级技术对比在实际应用中应当根据用户的数据应用特点和具体情况综合考虑可用性、性能和成本来选择合适的 RAID 等级。如果不要求可用性选择 RAID0 以获得高性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素则根据磁盘数量选择 RAID1 。如果可用性成本和性能都同样重要则根据一般的数据传输和磁盘数量选择RAID5 。如果可用性安全性是非常重要的而成本不是主要因素则可以选择Raid10