RAID模式扫盲——寻找最适合你的阵列方案(一)

本文可作为选择NAS磁盘阵列模式的参考,算是干货吧。
本文仅列举常见的RAID模式,涉及文件系统的部分暂不讨论。

常见模式

RAID 0

这个应该是最先出现的模式。RAID 0利用两块及以上的磁盘,通过分散IO到各块硬盘上来达到最大写入和读取速度。你的一个文件可能分散在很多硬盘上。不过也有句话叫“R0一时爽,数据火葬场”,一块硬盘挂了,那就是什么都没了。

要求
  • 至少2块硬盘
特点
  • 磁盘利用率:100%
  • 对磁盘的要求较小
  • IO会随着硬盘数量的增加而叠加(计算公式:V(Speed)=V(Disk A)+V(Disk B)+……
  • 数据安全性低下,只要一块硬盘挂了,数据就完全丢失,无法恢复

RAID 1

该模式利用两块及以上的磁盘,通过在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据来保障数据安全。

要求
  • 至少2n块硬盘,且成对硬盘规格相同
特点
  • 数据安全性很高,最多能同时损坏n块硬盘
  • 读取速度较快(计算公式:V(Speed)=V(The fastest one)
  • 写入速度较慢(需要写入+比较)
  • 磁盘利用率:50%

RAID 10

即RAID 1+RAID 0。该模式利用四块及以上的磁盘,综合RAID 1和RAID 0的优势,将几组RAID 1组成RAID 0,既保障了数据安全性,也提供了很高的速度。实际上,RAID 1模式在磁盘多于2时会自动创建RAID 10。

要求
  • 至少4n块硬盘,且成对(2n)硬盘规格相同
特点
  • 数据安全性很高,最多能同时损坏n块硬盘
  • IO性能好(计算公式:V(Speed)=V(Fastest disk 1)+V(Fastest disk 2)+……
  • 磁盘利用率:50%

RAID 3

该模式通过将奇偶校验写入同一个磁盘来保障数据安全。

要求
  • 至少2n块硬盘,且校验盘大小大于数据盘
特点
  • 数据安全性尚可,损坏数据盘可以重建恢复,损坏校验盘不影响正常使用,不过若校验盘损坏,其它盘就不能同时损坏,否则数据永久丢失
  • 连续数据写入尚可,随机数据写入受校验盘的限制。
  • 磁盘利用率:(n(All)-n(Verification disk))/n(All)%
  • 重建失败概率很高

RAID 5

该模式通过在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息来保证数据安全。

要求
  • 至少3块硬盘
  • 较高的处理器性能
特点
  • 数据安全性尚可,损坏数据盘可以重建恢复,不过只能同时损坏1个磁盘,否则数据永久丢失。在损坏一个磁盘的情况下,硬盘IO会急剧下降。
  • 磁盘利用率:(n(All)-n(Verification disk))/n(All)%
  • 重建失败概率较高

RAID 6

该模式在RAID 5的基础上增加了一个奇偶校验区,所以磁盘速率更低,不过更能保证数据安全。

要求
  • 至少3块硬盘
  • 较高的处理器性能
特点
  • 数据安全性尚可,损坏数据盘可以重建恢复,不过只能同时损坏2个磁盘,否则数据永久丢失。在损坏一个或两个磁盘的情况下,硬盘IO会急剧下降。
  • 磁盘利用率:(n(All)-n(Verification disk 1)-n(Verification disk 2))/n(All)%
  • 重建失败概率中等

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