Linux CentOS7 基础:RAID 磁盘阵列的原理

本文详细介绍了企业级RAID磁盘阵列的概念、关键技术及常见类型,包括RAID 0、1、5、6、10和50的特性、优缺点及应用场景,对比了不同RAID级别的空间利用率和容错能力。

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企业级 RAID

磁盘阵列:

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘,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。

RAID常见的类型:

RAID类型最低磁盘个数空间利用率优缺点
级别说明
RAID 0条带卷2+100%读写速度快,不容错
RAID 1镜像卷250%读写速度一般,容错
RAID 5带奇偶校验的条带卷3+(n-1)/n读写速度快,容错,允许坏一块盘
RAID 6带奇偶校验的条带卷,双校验4+(n-2)/n读写速度快,容错,允许坏两块盘
RAID 10RAID1的安全+RAID0的高速450%读写速度快,容错
RAID 50RAID5的安全+RAID0的高速6(n-2)/n读写速度快,容错

RAID 的基本思想:

把好几块硬盘通过一定组合方式组合起来,成为一个新的硬盘阵列组,从而使它能够达到高性能硬盘的要求。

关键技术:

镜像:数据的安全性

chunk 条带:数据的并发性

校验:数据安全

RAID 的优点:

RAID 0:

特点:磁盘利用率达到100%,任何一块磁盘的损坏将损坏全部数据。

RAID 1:

原理:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上。

特点:磁盘利用率为50%。

RAID 5:

奇偶校验信息的作用:当 RAID 5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息可以恢复被损坏的数据。

RAID 10:

原理:将镜像和条带进行两级组合,第一级是 RAID1 镜像树,第二级是 RAID 0。

方案对比:

RAID硬盘失效的处理方法:

热备:当冗余的 RAID 组中某个硬盘失效时,在不干扰当前 RAID 系统的正常使用的情况下,用 RAID 系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证 RAID 系统的冗余性。

热插拔:在不影响系统正常运转的情况下,用正常的物理硬盘替换 RAID 系统中失效硬盘。

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