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RAID 概念- RAID-0-1-5-10 的工作原理

iseeyu3年前 (2024-02-21)推广158

1.2RAID-0 的工作原理

条带 (strping),也是我们最早出现的 RAID 模式

需磁盘数量:2 块以上(大小最好相同),是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要 2 块以上的硬盘

即可.

特点:成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0 没有提供冗余或错误修复能力,速度快.

任何一个磁盘的损坏将损坏全部数据;磁盘利用率为 100%。

1.3RAID-1

mirroring(镜像卷),需要磁盘两块以上

原理:是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块

闲置的磁盘上生成镜像文件,(同步)

RAID 1 mirroring(镜像卷),至少需要两块硬盘,raid 大小等于两个 raid 分区中最小的容量(最

好将分区大小分为一样),数据有冗余,在存储时同时写入两块硬盘,实现了数据备份;

磁盘利用率为 50%,即 2 块 100G 的磁盘构成 RAID1 只能提供 100G 的可用空间。如下图

1.4RAID-5

需要三块或以上硬盘,可以提供热备盘实现故障的恢复;只损坏一块,没有问题。但如果同时损坏两

块磁盘,则数据将都会损坏。 空间利用率: (n-1)/n 2/3

如下图所示

奇偶校验信息的作用:

当 RAID5 的一个磁盘数据发生损坏后,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。

展:异或运算

是用相对简单的异或逻辑运算(相同为 0,相异为 1)

A 值——-B 值 ——-Xor 结果

0 ————0————–0

1 ————0————–1

0 ————1————–0

1 ————1————–1

1.5嵌套 RAID 级别

RAID-10 镜像+条带

RAID 10 是将镜像和条带进行两级组合的 RAID 级别,第一级是 RAID1 镜像对,第二级为 RAID

0。比如我们有 8 块盘,它是先两两做镜像,形成了新的 4 块盘,然后对这 4 块盘做 RAID0;当

RAID10 有一个硬盘受损其余硬盘会继续工作,这个时候受影响的硬盘只有 2 块

几个方案对比下来, RAID5 是最适合的,如下图:

1.6RAID 硬盘失效处理

一般两种处理方法:热备和热插拔

热备:HotSpare

定义:当冗余的 RAID 组中某个硬盘失效时,在不干扰当前 RAID 系统的正常使用的情况下,用

RAID 系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证 RAID 系统的冗余性(就像汽车上的

备胎)

全局式:备用硬盘为系统中所有的冗余 RAID 组共享 (多个汽车一个备胎)

专用式:备用硬盘为系统中某一组冗余 RAID 组专用 (一个汽车一个备胎)

如下图所示:是一个全局热备的示例,该热备盘由系统中两个 RAID 组共享,可自动顶替任何一个

RAID 中的一个失效硬盘

热插拔:HotSwap

定义:在不影响系统正常运转的情况下,用正常的物理硬盘替换 RAID 系统中失效硬盘。(灯变红

了,有硬盘失效了,直接拔掉,插上一块新的,服务器要支持热插拔 HotSwap)

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