晓夏

YoungCheung

Zhang Sir's technical way

RAID详细介绍

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第1章 RAID介绍 

1.1 RAID级别 

1.2 RAIDLVM的区别 

1.3 RAID 0 

1.4 RAID1 

1.5 RAID5 

1.6 RAID10 


第1章 RAID介绍

RAID是独立磁盘冗余阵列(redundant array of independent disks)简称磁盘阵列。

RAID是一种把多块独立的物理磁盘按不同的raid级别组合起来形成一个磁盘组,在逻辑上看起来是一块大的磁盘,可以提供比单个物理磁盘更大的存储容量或更高的存储性能,同时又能提供不同级别数据冗余备份的一种技术。

RAID最直接的好处是:

1.提升数据安全性

2.提升数据读写性能

3.提供更大的单一逻辑磁盘数据容量存储。

1.1 RAID级别

RAID级别一般有RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID10、RAID50、RAID53、RAID60。

运维生产环境常用RAID级别为RAID0、RAID1 、RAID5、 RAID10。

 

RAID级别

关键优点

关键缺点

实际应用场景

RAID0

读写速度很快

没有任何冗余

Mysql Slave 集群的节点RS

RAID1

100%冗余,镜像

读写性能一般,成本高

单独的,数据重要,且不能宕机的业务,监控,系统盘

RAID5

具备一定性能和冗余,可以坏一块盘,读性能不错

写入性能不高

一般的业务都可以用

RAID10

读写速度很快,100%冗余

成本高

性能和冗余要求很好的业务。数据库主库和存储的主节点

1.2 RAIDLVM的区别

LVM(Logical Volume Manager)逻辑卷管理器,最大用途是可以灵活的管理磁盘的容量,让磁盘分区可以随意放大或缩小,便于更好的应用磁盘的剩余空间,如果过于强调性能与备份,还是应该使用RAID功能,而不是LVM。LVM是在硬盘的硬盘分区之上,又创建一个逻辑层,以方便系统管理硬盘分区系统。

区别:

LVM:灵活的管理磁盘的容量,有一定的冗余和性能功能,但很弱。

RAID:更侧重性能和数据安全。

1.3 RAID 0

RAID 0又称为Stripe(条带化)或Striping(条带模式),它在所有RAID级别中具有最高的存储性能。

RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。

要制作RAID 0至少要1块物理磁盘,例如Dell服务器带有RAID卡,如果不做RAID就不能使用硬盘,除非将磁盘直接接入主板,因此将一块磁盘做RAID 0使用。

关注点

描述

容量

是5块盘加在一起的容量,在所有RAID级别中具有最高的存储性能,原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取

性能

理论上磁盘读写速度比单盘提升5倍,但由于总线带宽等多种因素的影响,实际的提升速率肯定会低于理论值,但是,大量数据并行传输与串行传输比较,提速效果显著显然毋庸置疑。硬盘越多倍数越小。

冗余

无任何冗余,坏1块盘,整个RAID就都不能用了。

场合

适合于大规模并发读写,但对数据安全性要求不高的情况,如Mysql 、Slave,集群的节点RS。

特点

速度快、无冗余,容量无损失

1.4  RAID1

RAID1又称为Mirror或Mirroring(镜像),它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百的自动复制到另外一个硬盘上,从而实现存储双份的数据。

要制作RAID 1,只支持两块盘,整个RAID大小等于两个磁盘中最小的那块容量,因此,最好使用同样大小的磁盘。在存储时同时写入两块磁盘,实现数据完整备份,但相对降低了写入性能,但是读取数据时可以并发,相当于两块RAID 0的读取效率。

关注点

描述

容量

损失50%的数据容量。例如2块1T的盘,做完RAID1后容量为1T

性能

Mirror不能提高存储性能。理论上写性能和单盘相差不大

冗余

在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据安全保障,冗余度100%

场合

适合于存放重要数据,如服务器系统分区和对性能要求不高的数据库存储等领域

特点

100%冗余,容量损失一半

1.5 RAID5

RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。

RAID 5需要三块或以上的物理磁盘,可以提供热备盘实现故障恢复,采用奇偶校验,可靠性强,只有同时损坏2块盘时数据才会损坏,只损坏1块盘时,系统会根据存储的奇偶校验位重建数据,临时提供服务,此时如果有热备盘,系统还会自动在热备盘上重建故障磁盘上的数据。

发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

关注点

描述

容量

损失一块盘的数据容量。

性能

RAID 5具有和RAID 0相近的数据读取速度,只是多了个奇偶校验信息,写入数据速度比单个磁盘写入操作稍慢。

冗余

可损失一块盘,RAID 5数据安全保障程度比RAID 1低而磁盘空间利用率要比RAID 1高。

场合

RAID 5可以理解为是RAID  0和RAID 1的折中方案。适合于对性能和冗余都有一定要求,又都不是十分高的情况。MySQL的主从库都可以,存储也可以。普通的服务器为了减少维护成本,又保持一定冗余和读性能都可以做RAID 5。

特点

容量损失一块盘,写数据通过奇偶校验,RAID 0和RAID 1的折中方案。

1.6 RAID10

RAID 10最少4块盘,必须偶数硬盘,不管硬盘多少,都损失一半的容量,不支持虚拟磁盘。

RAID 级别

最少磁盘要求

关键优点

关键缺点

实际应用场景

RAID 0

1块

读写速度很快

没有任何冗余

MySQL Slave,集群的节点RS

RAID 1

2块(只能)

100%冗余,镜像

读写性能一般,成本高

单独的,数据重要,且不能宕机的业务,监控,系统盘

RAID 5

3块

具备一定性能和冗余,可以坏一块盘,读性能不错

写入性能不高

一般的业务都可以用

RAID 10

4块

读写速度很快,100%冗余

成本高

性能和冗余要求很好的业务。数据库主库和存储的主节点

 blob.png

范例2:fdsik非交互式分区

下表就是上面交互分区输入的字符串,enter为回车键

sdb1

sdb2

sdb5

sdb6

n

n

n

n

p

e

l

l

l

2

enter

enter

enter

enter

+400M

enter

+100M

enter



 


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