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RAID概念-RAID-0-1-5-10的工作原理

时间:2023-04-06 22:08:51 Linux

RAID概念-企业级RAID-0-1-5-10的工作原理磁盘冗余阵列”的意思是(其中一个磁盘坏了,并且数据不丢失)。磁盘阵列是由许多相对便宜的磁盘以硬件(RAID卡)或软件(MDADM)的形式组成的大容量磁盘组,多个磁盘组合在一起以提高整个性能磁盘系统。利用这种技术,数据被分割成很多段存储在每个硬盘上。磁盘阵列也可以使用奇偶校验(ParityCheck)的概念。当阵列中的任何一个硬盘发生故障时,数据仍然可以读出。一个磁盘,拔掉,插入新磁盘,数据可以恢复到新磁盘,使用奇偶校验)注意:RAID可以防止数据丢失,但不能完全保证你的数据不会丢失,所以大家同时使用RAID还是要注意备份重要数据创建RAID有两种方式:软RAID(通过操作系统软件实现)和硬RAID(使用硬件阵列卡);企业中使用最多的是:raid1、raid5和raid10。但随着云的快速发展,阿里云、腾讯云等供应商一般都能解决硬件问题。(大家在使用云的时候,有没有注意provider底层用的是什么raid类型)1.1RAID的几种常见类型和级别--------------说明-------MinimumDiskNumberRate--------SpaceUtilization--------每个RAID0的优点和缺点------------StripedVolume---------------2+--------------------100%--------读写速度快,容错RAID1-----------镜像卷----------------2---------------------50%------写入速度一般,读取速度提高,容错RAID5----带奇偶校验的条带卷----3+---------------------(n-1)/n--------读写速度快,容错,允许一片RAID5--stripesetwithparitycheck,doublecheck----4+------------(n-2)/n--------快速读写,容错,允许两盘损坏等.......RAID基本思想:将若干块硬盘通过一定的组合方式组合起来,组成一个新的硬盘阵列组,从而满足高性能硬盘的要求。RAID具有三项关键技术:镜像:提供数据安全;chunkstripe(blocksize也可以说是stripe的粒度),它的存在是为了提高I/O,提供数据并发性数据校验:保证数据可靠性Raid相对于单盘的优势:1.2工作原理RAID-0条带化(strping)也是我们最早的RAID模式。所需磁盘数量:2块以上(大小要一致),是最简单的组成磁盘阵列的形式,只需要2块以上的硬盘就够了。特点:成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID0不提供冗余或错误恢复并且速度很快。任何一个磁盘的故障都会破坏所有数据;磁盘利用率为100%。1.3RAID-1mirroring(镜像卷),需要两块以上的磁盘原理:是将一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘,也就是说当数据写入一个磁盘时,会在另一个空闲的磁盘上产生disk镜像文件,(同步)RAID1镜像(镜像卷),至少需要两块硬盘,raid的大小等于两个raid分区的最小容量(最好分区大小一样),数据冗余。存储时同时写入两块硬盘,实现数据备份;磁盘利用率为50%,即两块100G的磁盘组成RAID1只能提供100G的可用空间。如图1.4RAID-5需要三块或三块以上的硬盘,可以提供一块热备盘用于故障恢复;如果只有一个损坏,则没有问题。但是如果两个磁盘同时损坏,数据就会损坏。空间利用率:(n-1)/n2/3如下图。奇偶校验信息的作用:当一个RAID5磁盘数据损坏时,利用剩余的数据和相应的奇偶校验信息来恢复损坏的数据。损坏的数据。展开:异或运算是比较简单的异或逻辑运算(相同为0,不同为1)A值------B值------异或结果0------------0----------------01--------0----------------10------------1------------01----------1---------------11.5NestedRAIDlevelRAID-10mirror+stripeRAID10是将mirror和stripe分为两级的RAID级别。第一级为RAID1镜像对,第二级为RAID0。比如我们有8块盘,我们先两两做镜像,形成4块新盘,然后对这4块盘进行RAID0;在RAID10中,当一个硬盘损坏时,其余硬盘将继续工作。此时受影响的硬盘只有2块。比较几种方案,RAID5是最合适的,如下图:1.6RAID硬盘故障一般有两种处理方式:热备和热插拔热备:HotSpare的定义:当一个冗余的RAID组当一个硬盘出现故障,在不影响当前RAID系统正常使用的情况下,RAID系统中另一个正常的备用硬盘会自动替换故障硬盘,及时保证RAID系统的冗余(就像汽车上的备胎一样)全局型:备用硬盘为系统中所有冗余RAID组共享(一个备胎多车)专用型:备用硬盘专供系统中某一组冗余RAID组使用(一个备胎foronecar)如下图:是全局热备的例子。热备盘由系统中的两个RAID组共享,可以自动替换任何RAID中的故障硬盘。热插拔:HotSwap的定义:在不影响系统正常运行的情况下,将RAID系统中出现故障的硬盘更换为正常的物理硬盘。(灯变红了,一块硬盘坏了,拔掉再插一块,服务器必须支持HotSwap。)好了,今天就分享到这里。想了解更多,关注公众号“雪神来了”