(storage番外)
传统RAID
RAID: redundant array of independent disks 独立硬盘冗余阵列
实现方法:
- 硬件RAID
- 软件RAID
RAID的数据组织形式:
- 条带(strip):硬盘中单个或者多个连续的扇区构成一个条带,他是一块硬盘上进行一次数据读写的最小单元。它是组成分条的元素。
-
分条(stipe):同一硬盘阵列中的多个硬盘驱动器上的相同“位置”(或者说是相同编号)的条带。
RAID数据保护的方式:
- 方法一:在另一块冗余的硬盘上保存数据的副本
- 方法二:奇偶校验算法(XOR)
常用RAID级别与分类标准
RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑盘,提高了硬盘的读写能力和数据安全性,根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。
RAID 0
RAID 0仅仅是用来扩容和提高存取速度
RAID 1
RAID 3
> RAID写惩罚
通常在讨论不同RAID保护类型的性能的时候,结论都会是RAID-1提供比较好的读写性能,RAID-5读性能不错,但是写入性能就不如RAID-1,RAID-6保护级别更高,但写性能相对更加差,RAID10是提供最好的性能和数据保护,不过成本最高等等。其实决定这些性能考虑的因素很简单,它就是RAID Write Penalty(写惩罚)。
RAID 3的写惩罚值为4:因为在写磁盘数据的时候,同时需要修改校验位,所以需要重新计算校验位的值,新校验位=原校验位^原数据位^更改后的数据位。所以至少需要读数据位、读校验位、写数据位、写校验位四个步骤。
RAID 5
RAID5是分布式奇偶校验码的独立硬盘结构。RAID3存在一个问题就是,读写数据时数据盘与校验盘的负载严重不均,读取数据不需要读校验盘,写入数据需要,而且比例为[读:写=1:4](写惩罚)。RAID5正是为了解决这个问题,将校验位平均分布到各个磁盘,不单独设校验盘。
RAID 6
- 具有两种校验算法的RAID类型。需要至少N+2(N>2)个硬盘来构成阵列,一般用在数据可靠性、可用性要求极高的应用场合。
- 常用的RAID 6技术有:
- RAID 6 P+Q
- RAID 6 DP
混合RAID
热备盘
- 热备(Hot Spare):当RAID组中某个硬盘失效时,在不干扰当前RAID系统正常使用的情况下,用该RAID组外一个正常的备用硬盘顶替失效硬盘。
- 热备通过配置热备盘实现,热备盘分为全局热备盘和局部热备盘。
- 使用热备盘的前提是可以通过冗余数据来重建丢失数据。即RAID 0不可使用热备盘。
预拷贝
系统通过监控发现RAID组中某成员盘即将故障时,将即将故障成员盘中的数据提前拷贝到热备盘中,有效降低数据丢失风险。
重构
当RAID组中某个硬盘故障时,根据RAID算法和其他正常的成员盘,重新计算生成发送故障的硬盘上的所有数据(用户数据和校验数据),并将这些数据写到热备盘或者替换到新硬盘上的过程。