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【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

2021-04-08 19:19:30 0点赞 0收藏 0评论

很多人都知道RAID 0,但并不了解磁盘阵列,自己在生活中也没用到过,Ta到底是怎样工作的,是否真的有那么厉害,今天小O就带大家来了解一下磁盘阵列。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

首先要明确磁盘阵列只适用于多块硬盘,单硬盘是无法组成阵列的,而当拥有多块硬盘时,在正常情况下每个磁盘相互独立,互不干涉,磁盘的利用率得不到完全发挥,往往只有一块硬盘在持续工作,“一盘有难,八盘围观”的盛况屡屡出现在各个电脑里,以上情况简称为JBOD模式,即各个磁盘相互独立。

而当多个硬盘组成磁盘阵列时,工作模式就会发生变化,我们可以理解为阵列就是将磁盘物尽其用,尽可能让每一块硬盘的性能都得到发挥,就是RAID。

当把多个硬盘以磁盘阵列模式运行时,系统只会识别RAID磁盘,而不会显示实体硬盘,但是作用和使用方法是一样的,都是存储数据使用。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

目前RAID模式里获得广泛认可的有7个等级,分别是0-7,不同的RAID工作模式各不相同,测重点也不一样,根据自身情况选择就好。

RAID 0

RAID 0的工作模式类似于双通道内存,读写速度翻倍,但是因为机械结构的限制对随机读写的提升很小,且由于数据存放在不同硬盘内,其中一块硬盘损坏即会造成所有数据的丢失。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

RAID 1

RAID 1又称镜像模式,是最安全的RAID模式,工作原理是将一块硬盘当做主盘,另一个硬盘当做备份盘实现本地实时备份,在A盘内写入数据时,B盘也会实时写入一份数据备份,即使某个硬盘损坏,备份盘也能直接顶上。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

RAID 2

RAID2利用海明码校验,在RAID 0的基础上增加数据纠错能力,重点:纠错不等于容灾,由于模式稍微有些复杂,小O就不深入探讨了。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

RAID 3

RAID 3的组建至少需要拥有3块硬盘,其中2块用来装日常数据,另外一块盘存放前2块的数据恢复码,当另外两块硬盘有一块损坏时, 可以利用硬盘中的校验码恢复数据,校验码硬盘损坏时,另外两块硬盘也可以重新组建新的校验码,相比RAID 0有一定容灾能力,速度上也和RAID 0相差无几,可以理解为在RAID 0基础上额外设立一个恢复盘。

RAID 4

RAID 4和RAID 3类似,也是RAID 0加强版,区别是RAID 3是将数据拆分存放,针对小文件计算校验码,RAID 4是直接将文件打包存放,校验码也只用计算一个大文件的即可,两者使用体验差距不大,容灾能力同样为1块硬盘。

RAID 5

RAID 5在硬盘数量少时和RAID 3、4体现不出差距,随着硬盘越来越多,恢复盘会限制整个阵列的发挥,RAID 5则是在此基础上进行升级,以往单独负责存储恢复码的硬盘不复存在,每块硬盘都分别存储着不同的文件与恢复码。

RAID 5可以做到与RAID 0相似的性能,又用巧妙的方式解决了RAID 4的瓶颈问题,还有不错的容灾能力,所以也成为了应用最广泛的阵列模式。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

RAID 6

RAID 6则是在RAID 5的基础上增加一块容灾硬盘,重点照顾可能同时坏两块硬盘的“非酋”。

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

RAID 7

RAID 7与我们见到RAID级别具有明显的区别。RAID 7完全可以理解为一个独立存储计算机,它自身带有操作系统和管理工具,完全可以独立运行。

总结一下

  • RAID 0:速度快、没有容灾能力、利用率高

  • RAID 1:速度正常、容灾能力强、利用率低

  • RAID 2:速度较快、有一定纠错能力、没有容灾能力

  • RAID 3/4:在RAID 0基础上增加一块容灾盘,容灾盘制约着整个阵列

  • RAID 5:取消固定的容灾盘,将数据和恢复码存放在不同硬盘上,一块容灾盘RAID 6:两块容灾盘

  • RAID 7:不同于以上所有模式,可以独立存在

【干货分享】磁盘阵列是什么东西,为什么需要阵列?

而我们平时说到的RAID 10,其实是先由多个硬盘组成RAID 0模式,再由多个RAID 0阵列盘组成RAID 1,即为RAID 10。

以上。

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