Raid介绍

发布于:2023-01-22 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0) ⋅ 评论:(0)

背景:

昨天刚刚写了csdn的第一篇文章,说要以运维工程师的角度出发,分模块的去写各个部分的内容,其中第一部分就是我前面所说的linux基础部分,怎么说呢?linux基础实在是太宽泛了,从头开始一点一点的去写的话,仔细琢磨琢磨好像也不知道从哪开始。作者目前所在的公司是做国产操作系统的,平时就是linux系统办公,后面针对于linux的命令,服务,shell,等等方面展开来写linux基础的相关内容吧。(了解这个行业的同学应该也能猜到我是哪个公司了)。今天所在部门刚好新到了一批服务器,拿到服务器的第一步当然是上电,安装系统啦,那就借这个机会说一说安装系统前的步骤----Raid吧!

第一篇文章:运维工程师学习路线

介绍: 

1.  什么是Raid:    

        磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),即:将数块独立磁盘构成具有冗余能力的阵列。

        磁盘阵列是由很多块独立的且容量一致(说容量一致是避免控件浪费,不一致的话是向下取下)磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

2.  Raid的功能:

RAID技术主要有以下三个基本功能:

        (1)通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度。

        (2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度。

        (3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护。

3.  为什么要使用Raid,Raid的特点:

3.1  大容量:

        它扩大了磁盘的容量,由多个磁盘组成的 RAID 系统具有海量的存储空间。不同的Raid级别组成Raid后的存储空间也不一样。

3.2  高性能:

        RAID 的高性能受益于数据条带化技术。单个磁盘的 I/O性能受到接口、带宽等计算机技术的限制,性能往往很有限,容易成为系统性能的瓶颈。通过数据条带化, RAID 将数据 I/O 分散到各个成员磁盘上,从而获得比单个磁盘成倍增长的聚合 I/O 性能。

3.3  可靠性:

        可用性和可靠性是 RAID 的另一个重要特征。保证数据的安全,raid中就算一块硬盘损坏,剩下的硬盘是正常的,这样也可以确保数据的安全,不被丢失。

3.4  可管理性:

        RAID 是一种虚拟化技术,它对多个物理磁盘驱动器虚拟成一个大容量的逻辑驱动器。对于外部主机系统来说, RAID是一个单一的、快速可靠的大容量磁盘驱动器。这样,用户就可以在这个虚拟驱动器上来组织和存储应用系统数据。从用户应用角度看,可使存储系统简单易用,管理也很便利。

4.  Raid的级别:

        Raid级别很多,说一下我们最常见的几种:Raid0,Raid1,Raid5,Raid10,Raid01

分析:

1.  Raid0:

        RAID0 是一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。它并不提供任何形式的冗余策略。

RAID0将所在磁盘条带化后组成大容量的存储空间,将数据分散存储在所有磁盘中,以独立访问方式实现多块磁盘的并读访问。由于可以并发执行 I/O操作,总线带宽得到充分利用。其次不需要进行数据校验,RAID0 的性能在所有 RAID 等级中是最高的。

优点:  io并发执行,从而读写性能高;100%的高存储空间和利用率;

缺点:  数据不具有冗余保护,任何一块盘损坏都导致数据不可用。

读性能: N  *  单块磁盘的读性能;

写性能:N    *   单块磁盘的写性能;

所需磁盘数:  N (N>=2)

 2.  Raid1

         RAID1 称为镜像,它将数据完全一致地分别写到工作磁盘和镜像磁盘(先写入工作磁盘,在复制到镜像磁盘),它的磁盘空间利用率为 50% 。 RAID1在数据写入时,响应时间会有所影响,但是读数据的时候没有影响。 RAID1 提供了最佳的数据保护,一旦工作磁盘发生故障,系统自动从镜像磁盘读取数据,不会影响用户工作。

 

优点:  数据具有冗余性,一对镜像磁盘中损坏一块盘对数据没影响。

缺点:   控件利用率低:50%

读性能:  N * 单块盘的读性能;

 

写性能:  1 * 单块盘的写性能;

 

所需磁盘数: N (N>=2) ;

3.  Raid5

         RAID5是有数据校验的数据条带化技术,数据分布在阵列中的所有磁盘上,使用校验盘技术,按照块的方式来组织数据,校验数据分布在阵列中的所有磁盘上。是目前最常见的 RAID 等级,对于数据和校验数据,它的写操作可以同时发生在完全不同的磁盘上。RAID5 还具备很好的扩展性。当阵列磁盘数量增加时,并行操作量的能力也随之增长。
RAID5 兼顾存储性能、数据安全和存储成本等各方面因素,是目前综合性能最佳的数据保护解决方案。 RAID5基本上可以满足大部分的存储应用需求,数据中心大多采用它作为应用数据的保护方案

 

磁盘空间利用率:  N-1 ,即只浪费一块磁盘,用于奇偶校验;

 

读性能:  (N-1)* 单块磁盘的读性能,接近Raid0的读性能; 

 

写性能:  (N-1)* 单块磁盘的写性能,接近Raid0 的写性能;

  

磁盘数量; N(N>=3)

备注:一般Raid5还有一块热备盘,当Raid5中有一块硬盘损坏时,可以通过校验技术在热备盘上将数据找回。

4.  Raid10 /Raid01

         Raid10就是Raid1和Raid0 的结合,先做Raid1,在做Raid0;

 

         Raid01就是Raid0和Raid1 的结合,先做Raid0,在做Raid1 ;

数据冗余: 一对镜像盘中,只能有一块盘损坏;

磁盘数量:N(N>=4) 

 

配置

        Raid配置实际上还会区分硬Raid和软Raid;由于软Raid是在操作系统中通过软件实现的,实际上是没有多大意义的,因此在实际生产环境中,都是通过Raid卡做硬Raid。

1.  什么是Raid卡?

        Raid卡是服务器上的一个硬件板块,我们在安装操作系统之前,进入到服务器的bios中,进行Raid的配置。接下来以Raid5配置为例,均是bios中的图形化操作界面。

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