NAS从入门到精通 篇一:你知道RAID原本是REID吗?
提示:本篇文章约3771字符,阅读大约需要7分钟。
写在前面暨新专栏说明
最近本来准备在“玩转nas”专栏开一期关于raid阵列的科普向的文章。起因是在写作另一个专栏——“每天一个群晖小tip”系列时,每次涉及到关于硬盘阵列设置的时候,都会有小白在下面询问有关的知识,这让我意识到死板的教程并不能解决所有事情。nas是一类可玩性很高的产品,也就意味着它也充满了对个性化的要求,讲明白原理才是一篇好的nas教程的开始。
但是“玩转nas”的文章由于初期规划的问题导致整个专栏文章逻辑混乱,如果有新的值友关注我的账户容易无法找到对应的文章,所以今后”玩转nas“专栏只承担我自己玩nas的分享和选购指南,不再承担额外的教程分享。
本期文章将会涵盖raid阵列发展史、raid阵列原理的详细解析以及数据安全等一系列内容,算是写文章以来第一次比较大的规划。因为全文过长,所以计划分为多个部分,期望可以一次性讲明白raid阵列的作用以及一部分数据安全的知识,欢迎各位值友关注。
raid阵列概述
什么是raid阵列
RAID(Redundant Array of Independent Disks,独立磁盘冗余阵列)是一种将多个独立的硬盘组合在一起,形成一个逻辑磁盘的技术。RAID阵列可以提高数据存储的性能、可靠性和容错能力。RAID阵列通过将数据分布在多个硬盘上,实现数据冗余和负载均衡,从而在某些硬盘发生故障时,仍能保证数据的安全性和完整性。
RAID阵列的应用领域和重要性
随着数据量的不断增长,RAID阵列在各个领域越来越重要。它们被广泛应用于企业级存储解决方案、数据中心、云计算、个人计算设备等场景。RAID阵列有助于提高数据存储系统的性能、扩展性和可靠性,满足不同场景下对数据存储的需求。
有关RAID的趣闻
在正式开始正文之前,我们先看几个有关RAID的趣闻。
RAID的名字REID
最初,RAID的全称是“冗余独立廉价磁盘阵列”(Redundant Array of Inexpensive Disks),目的是强调使用多个相对便宜的磁盘来提高性能和可靠性。然而,随着RAID技术的发展和商业应用,硬盘制造商觉得“廉价”这个词可能对市场造成负面影响,所以后来将其更改为“冗余独立磁盘阵列”(Redundant Array of Independent Disks)。
RAID级别的命名
尽管RAID有许多级别,但它们并不是按照性能或可靠性的顺序命名的。实际上,RAID级别的命名是基于这些级别的实现方式,而与其性能和可靠性并无直接关系。这可能让初学者感到困惑,因为RAID 0并不比RAID 1更先进,而RAID 6并不是RAID 1的六倍。
RAID 1.5
在RAID阵列发展史上,有一种名为RAID 1.5的级别。这个级别是RAID 1和RAID 5的混合体,将数据镜像和奇偶校验结合在一起。尽管它在理论上具有一定的优点,但由于实现复杂性和成本问题,RAID 1.5并未在市场上获得广泛应用。
RAID2/3/4
很多人都只听过RAID0、1、5、6,也许也会很奇怪中间的数字去哪了。实际上RAID2、3、4都是在历史上真实存在的,RAID 2采用了位级条带化技术和Hamming纠错码,而RAID 3采用了字节级条带化技术。随着RAID 5和RAID 6的出现,这两种级别逐渐被淘汰。下一篇文章我们会简单提到它们。
RAID 0的争议
RAID 0通常被认为是一种具有争议的RAID级别。这是因为RAID 0虽然可以提高数据传输速度,但它并不提供任何冗余或容错能力。实际上,RAID 0中的磁盘数量越多,数据丢失的风险就越高。因此,RAID 0通常只适用于对性能要求极高且可以容忍数据丢失风险的应用场景。
但其实,RAID0在家用NAS领域得到了广大新手的广泛应用(bushi),在贴吧的帖子和评论区,你会看到各种使用RAID0的勇士。
奇奇怪怪的知识增加了。
RAID阵列的发展史
起源
RAID技术的起源可以追溯到1987年,当时加州大学伯克利分校的David Patterson、Garth Gibson和Randy Katz发表了一篇名为《A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)》的论文。这篇论文首次提出了独立磁盘冗余阵列的概念,旨在通过将多个低成本的磁盘组合在一起,提高数据存储的性能和可靠性。
关键技术突破与发展阶段
1988年至1990年:RAID技术的早期发展 Patterson、Gibson和Katz的研究成果激发了业界对RAID技术的兴趣。随后,研究人员和工程师们在这一领域进行了大量的实验和研究,提出了多种RAID级别(如RAID 0、1、2、3、4等)。
1991年至1995年:RAID市场的兴起,随着硬盘技术的进步,RAID技术逐渐从实验室走向市场。这一时期,许多厂商开始推出基于RAID技术的硬盘阵列产品。同时,研究人员提出了更高级别的RAID架构,如RAID 5和RAID 6,以满足不断增长的数据存储需求。
1996年至2000年:RAID技术的广泛应用,随着互联网的普及和数据量的快速增长,RAID技术在企业级存储系统和数据中心领域得到了广泛应用。此外,RAID技术也开始应用于个人计算设备,如家庭NAS设备。
2001年至2010年:固态硬盘与RAID技术的结合 随着固态硬盘(SSD)的出现和发展,RAID技术开始与SSD结合,进一步提升存储系统的性能。同时,新的RAID级别如RAID 10(RAID 1+0)和RAID 50(RAID 5+0)等应运而生,为企业级存储系统提供了更高的性能和可靠性。
当代RAID技术应用
如今,RAID技术已成为现代数据存储领域的重要组成部分,在企业级存储解决方案、数据中心、云计算和个人计算设备等领域发挥着重要作用。随着技术的进步,RAID阵列在以下方面得到了发展和应用:
软件定义存储与软件RAID随着软件定义存储(SDS)技术的兴起,软件RAID逐渐成为一种备受关注的解决方案。与硬件RAID相比,软件RAID提供了更高的灵活性和可扩展性,能够更好地适应不断变化的存储需求,我们常见的群晖、威联通的RAID阵列均属于软件RAID。
RAID与高速存储接口的结合:随着NVMe、SAS和SATA等高速存储接口的发展,RAID阵列能够支持更高的吞吐量和低延迟,进一步提升了存储系统的性能。
面向未来的RAID技术发展:随着大数据、人工智能和机器学习等技术的应用,数据存储需求不断增长。为满足这些需求,RAID技术正朝着更高的性能、更强的可靠性和更好的可扩展性方向发展。同时,新型存储技术如存储类内存(Storage Class Memory, SCM)和永久性内存(Persistent Memory, PM)等也可能与RAID技术结合,为数据存储带来更多的创新和变革。
综上所述,RAID阵列作为一种历经数十年发展的数据存储技术,在现代计算领域具有重要意义。从最初的概念提出到不断优化和改进,RAID技术已经成为当今数据存储基础设施的核心组成部分。在未来,随着技术的进步和市场需求的变化,RAID阵列将继续发挥其关键作用,为现代数据存储带来更高的性能、更强的可靠性和更好的可扩展性。
总结
RAID阵列作为一种广泛应用于数据存储的技术,具有多种级别和实现方式,可以根据不同的性能、数据安全性和成本需求进行选择和配置。了解RAID阵列的工作原理、特点和适用场景,有助于我们更好地利用这一技术来保护和管理数据。
下期预告:RAID阵列都有哪些。
这就是本期的全部内容了,如果这篇文章对您有帮助的话,欢迎您在评论区多多讨论,也欢迎关注、点赞、打赏一键三连,您的支持对我非常重要。
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