RAID 1又被称为磁盘镜像,每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘 。对任何一个磁盘的数据写入都会被复制镜像盘中;系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据 。显然,磁盘镜像肯定会提高系统成本 。因为我们所能使用的空间只是所有磁盘容量总和的一半 。下图显示的是由4块硬盘组成的磁盘镜像,其中可以作为存储空间使用的仅为两块硬盘(画斜线的为镜像部分) 。
RAID 1下,任何一块硬盘的故障都不会影响到系统的正常运行,而且只要能够保证任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,RAID 1甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时不间断的工作 。当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据 。
通常,我们把出现硬盘故障的RAID系统称为在降级模式下运行 。虽然这时保存的数据仍然可以继续使用,但是RAID系统将不再可靠 。如果剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃 。因此,我们应当及时的更换损坏的硬盘,避免出现新的问题 。更换新盘之后,原有好盘中的数据必须被复制到新盘中 。这一操作被称为同步镜像 。同步镜像一般都需要很长时间,尤其是当损害的硬盘的容量很大时更是如此 。在同步镜像的进行过程中,外界对数据的访问不会受到影响,但是由于复制数据需要占用一部分的带宽,所以可能会使整个系统的性能有所下降 。
因为RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像,所以磁盘控制器的负载也相当大,尤其是在需要频繁写入数据的环境中 。为了避免出现性能瓶颈,使用多个磁盘控制器就显得很有必要 。下图示意了使用两个控制器的磁盘镜像 。
使用两个磁盘控制器不仅可以改善性能,还可以进一步的提高数据的安全性和可用性 。我们已经知道,RAID 1最多允许一半数量的硬盘出现故障,所以按照我们上图中的设置方式(原盘和镜像盘分别连接不同的磁盘控制),即使一个磁盘控制器出现问题,系统仍然可以使用另外一个磁盘控制器继续工作 。这样,就可以把一些由于意外操作所带来的损害降低到最低程度 。
RAID 0+1
单独使用RAID 1也会出现类似单独使用RAID 0那样的问题,即在同一时间内只能向一块磁盘写入数据,不能充分利用所有的资源 。为了解决这一问题,我们可以在磁盘镜像中建立带区集 。因为这种配置方式综合了带区集和镜像的优势,所以被称为RAID 0+1 。
RAID5:分布式奇偶校验的独立磁盘结构
从它的示意图上可以看到,它的奇偶校验码存在于所有磁盘上,其中的p0代表第0带区的奇偶校验值,其它的意思也相同 。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错 。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性 。但是它对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难 。RAID 3 与RAID 5相比,重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘 。而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,可进行并行操作 。在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息 。磁盘阵列分为哪几种,各有什么样的优缺点?磁盘阵列分为三种:
一、外接式磁盘阵列柜;
二、内接式磁盘阵列卡;三、利用软件来仿真 。三种各自的优缺点:一、外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性,不过这类产品的价格都很贵 。二、内接式磁盘阵列卡,因为价格便宜,但需要较高的安装技术,适合技术人员使用操作 。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能 。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案 。阵列卡专用的处理单元来进行操作 。三、利用软件仿真的方式,是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列 。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降低幅度还比较大,达30%左右 。因此会拖累机器的速度,不适合大数据流量的服务器 。
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