RAID磁盘阵列详细介绍 RAID磁盘阵列( 二 )


RAID2模式最少三块硬盘,读写时需要对数据进行实时编码,分段写入不同的硬盘,的到的数据总量会比原始数据大,RAID2模式在读写时需要实时校验数据,由于采用的校验算法比较复杂,硬件开销偏大 。

RAID磁盘阵列详细介绍 RAID磁盘阵列

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RAID2
RAID3是在RAID2的基础上发展而来,因为采用更简单些的算法,硬件开销相对更少,RAID3最少三块硬盘,读写操作时数据分段写入不同的硬盘,校验数据单独存放在另一个硬盘里,由于每次读写操作都会访问校验盘,导致校验盘长时间高负荷工作,非常容易挂掉,如果校验盘坏了,那数据就没救了 。
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RAID3
RAID4和RAID3相似,是吧校验数据单独存放在一个硬盘里,与RAID3不同的是,RAID4数据分段方式不一样,RAID3按照bit分割数据,RAID4按照数据块分割,数据块大小由系统决定,通常比bit大很多,所以小文件写入会比RAID3快,RAID4的缺点是非校验盘损坏时数据恢复概率比RAID3低一些,如果是校验盘损坏,RAID3和RAID4都救不回来 。
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RAID4
接着说一下目前广泛应用的RAID5和RAID6,RAID5原理和RAID3相似,区别是RAID3把校验数据存放在一个硬盘里,但RAID5的校验数据是分散存放在各个硬盘里,每个硬盘里都有校验数据,当一块硬盘损坏,所有其他硬盘里的数据配合校验信息就可以进行恢复,避免了RAID3校验盘坏了,导致阵列直接挂了的情况 。RAID5模式最少三块硬盘,其中1/3空间作为冗余存放校验数据,另外2/3空间存放原始数据,RAID5读取速度和RAID0相近,写入速度不及RAID0,但因为1/3空间是校验数据,允许阵列盘损坏一块硬盘的情况下实现数据完全恢复,安全性比RAID0高出很多,RAID5还有一个儿子,主要针对固态硬盘SSD,采用类似RAID5的阵列模式,对SSD写入磨损有特定优化,校验数据会尽量存放在一个SSD里面,降低其他固态硬盘的写入量,当发现固态硬盘写入快到上限时,支持自动数据转移 。
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另一种常见的RAID模式RAID6与RAID5相比增加到了两个硬盘空间存放校验数据,导致RAID6至少需要4块硬盘才行,RAID6模式数据安全性非常高,两个冗余硬盘空间使用不同的校验算法,任意坏两块硬盘都能实现数据完全恢复,安全性比RAID5更高一下,但因为使用双算法校验数据,校验数据量时RAID5的两倍,同时校验算法计算量也偏大,导致RAID6速度不如RAID5 。
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RAID6写入慢,还多占了一个硬盘容量,那岂不是被RAID5秒杀?!RAID5也有自身的缺点,机械硬盘在读写数据有极低概率遇到不可恢复性读取错误,简称URE,大概是每12TB的数据可能会出现一个URE错误,当RAID5损坏一块硬盘正在进行重建磁盘阵列时,只要出现一次URE错误,就会导致RAID5人为数据出现问题,需要重新开始建立阵列,多次重建阵列导致硬盘长时间高负荷运作,如果硬盘时同一时期买的,一块硬盘挂了,其他硬盘的状态可能也好不到哪里去,非常容易导致更多的硬盘损坏 。
RAID5只允许坏一块硬盘,重建过程中再挂掉一块硬盘,那数据就救不回来了 。个人建议RAID5能少用就别用,重建阵列成功率偏低,安全性相对RAID6差很多 。
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RAID6之上还有一个RAID7,但RAID7是美国SCC公司的专利产品,默认情况下只要涉及国外专利,肯定就不会便宜,这里不做太多介绍 。
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看到这里,如果觉得RAID0~6都不太满意,那大家可以看看下面几种混合RAID
最常见的混合RAID是RAID10,把RAID1和RAID0两种模式合二为一,既保证了数据安全又大幅提升了读写速度,缺点是可用容量只有总容量的一半 。RAID10最少需要4块硬盘,先两两组成RAID1,然后把两组RAID1组成RAID0 。所以RAID10是先RAID1然后RAID0 。
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那有没有RAID01呢?逻辑上是存在的,但实际没有见到过应用,主要原因是在出现一块硬盘损坏时,RAID10只需要重建这一块硬盘,而RAID01需要重建RAID0组所在的两块硬盘,并且RAID10出现两块硬盘损坏恢复的概率是75%,而RAID01出现两块硬盘损坏的恢复概率只有25% 。对比可以看到RAID10可靠性和易用性相对RAID01更高,所以应用的更为广泛 。