RAID技術簡介

tolywang發表於2005-03-15
        RAID是利用若干臺小型硬磁碟驅動器加上控制器按一定的組合條件,而組成的一個大容量、快速響應、高可靠的儲存子系統。由於可有多臺驅動器並行工作,大大提高了儲存容量和資料傳輸率,而且由於採用了糾錯技術,提高了可靠性。硬碟陣列是影片網路系統中非常重要的一個環節,硬碟陣列的容量、速度、穩定性往往決定整個網路的效能。RAID通常是由在硬碟陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。在通常情況下,RAID有如下幾種分類:

        RAID0:由多個硬碟併發協同工作完成資料的讀寫,資料被均勻分佈在各個硬碟上,一般情況下,使用的硬碟越多,讀寫的速度越快。RAID0的特點是讀寫速度快,並且價格便宜;缺點是安全性相對較差,因為在RAID0中的一個硬碟出現故障時,整個陣列的資料將會丟失。RAID0是最快和最有效的磁碟陣列型別,但沒有容錯功能。
       RAID1:稱為磁碟映象。原理是在兩個硬碟之間建立完全的映象,即所有資料會被同時存放到兩個物理硬碟上,當一個磁碟出故障時,仍可從另一個硬碟中讀取資料,因此安全性得到保障。但系統的成本大大提高,因為系統的實際有效硬碟空間僅為所有硬碟空間的一半。
      RAID 0+1:為RAID0和RAID1的組合,即由兩個完全相同配置的RAID0形成映象關係,既提高了陣列的讀取速度,又保障了陣列資料的安全性,當然,為此付出的代價同樣是價格昂貴。
      RAID3:是把資料分成多個“塊”,按照一定的容錯演算法,存放在N+1個硬碟上,實際資料佔用的有效空間為N個硬碟的空間總和,而第N+1個硬碟上儲存的資料是校驗容錯資訊,當這N+1個硬碟中的其中一個硬碟出現故障時,從其它N個硬碟中的資料也可以恢復原始資料,這樣,僅使用這N個硬碟也可以帶傷繼續工作(如採集和回放素材),當更換一個新硬碟後,系統可以重新恢復完整的校驗容錯資訊。由於在一個硬碟陣列中,多於一個硬碟同時出現故障率的機率很小,所以一般情況下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。與RAID0相比,RAID3在讀寫速度方面相對較慢。
      RAID5:RAID5 和RAID3的原理非常類似,硬碟的有效使用空間也是一樣的,只是其演算法以及資料分塊方式有所不同。
使用的容錯演算法和分塊大小決定RAID使用的應用場合,在通常情況下,RAID3比較適合大檔案型別且安全性要求較高的應用,如影片編輯、硬碟播出機、大型資料庫等;而RAID5適合較小檔案的應用,如文字、圖片、小型資料庫等。

下表是幾個常用的RAID級別的特徵:
RAID級別 RAID 0 RAID 1 RAID 3 RAID 5
容錯性 無 有 有 有
冗餘型別 無 複製 奇偶校驗 奇偶校驗
熱備份選擇 無 有 有 有
硬碟要求 一個或多個 偶數個 至少三個 至少三個
有效硬碟容量 全部硬碟容量 硬碟容量50% 硬碟容量n-1/n 硬碟容量n-1/n

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