Chinaunix首页 | 论坛 | 博客
  • 博客访问: 474296
  • 博文数量: 121
  • 博客积分: 6585
  • 博客等级: 准将
  • 技术积分: 1920
  • 用 户 组: 普通用户
  • 注册时间: 2007-06-01 17:18
文章分类

全部博文(121)

文章存档

2010年(11)

2009年(62)

2008年(48)

分类: LINUX

2009-01-13 18:46:40

文件:Raid制作方法.rar
大小:63KB
下载:下载
1.什么是Raid;

RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)称为廉价磁盘冗余阵列。RAID 的基本想法是把多个便宜的小磁盘组合到一起,成为一个磁盘组,使性能达到或超过一个容量巨大、价格昂贵的磁盘。
目前 RAID技术大致分为两种:基于硬件的RAID技术和基于软件的RAID技术。其中在Linux下通过自带的软件就能实现RAID功能,这样便可省去购买昂贵的硬件 RAID 控制器和附件就能极大地增强磁盘的 IO 性能和可靠性。由于是用软件去实现的RAID功能,所以它配置灵活、管理方便。同时使用软件RAID,还可以实现将几个物理磁盘合并成一个更大的虚拟设备,从而达到性能改进和数据冗余的目的。当然基于硬件的RAID解决方案比基于软件RAID技术在使用性能和服务性能上稍胜一筹,具体表现在检测和修复多位错误的能力、错误磁盘自动检测和阵列重建等方面。


2.RAID级别介绍;

一般常用的RAID阶层,分别是RAID 0、RAID1、RAID 3、RAID 4以及RAID 5,再加上二合一型 RAID 0+1﹝或称RAID 10﹞。我们先把这些RAID级别的优、缺点做个比较:

RAID级别 相对优点 相对缺点
RAID 0 存取速度最快 没有容错
RAID 1 完全容错 成本高
RAID 3 写入性能最好 没有多任务功能
RAID 4 具备多任务及容错功能 Parity 磁盘驱动器造成性能瓶颈
RAID 5 具备多任务及容错功能 写入时有overhead
RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容错 成本高


2.1 RAID0的特点与应用;

也称为条带模式(striped),即把连续的数据分散到多个磁盘上存取,如图所示。当系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。因为读取和写入是在设备上并行完成的,读取和写入性能将会增加,这通常是运行 RAID 0 的主要原因。但RAID 0没有数据冗余,如果驱动器出现故障,那么将无法恢复任何数据。


2.2 RAID 1 的特点与应用;

RAID 1又称为镜像(Mirroring),一个具有全冗余的模式,如图所示。RAID 1可以用于两个或2xN个磁盘,并使用0块或更多的备用磁盘,每次写数据时会同时写入镜像盘。这种阵列可靠性很高,但其有效容量减小到总容量的一半,同时这些磁盘的大小应该相等,否则总容量只具有最小磁盘的大小。


2.3 RAID 3特点与应用;

RAID 3 是将数据先做XOR 运算,产生Parity Data后,在将数据和Parity Data 以并行存取模式写入成员磁盘驱动器中,因此具备并行存取模式的优点和缺点。进一步来说,RAID 3每一笔数据传输,都更新整个Stripe﹝即每一个成员磁盘驱动器相对位置的数据都一起更新﹞,因此不会发生需要把部分磁盘驱动器现有的数据读出来,与新数据作XOR运算,再写入的情况发生﹝这个情况在 RAID 4和RAID 5会发生,一般称之为Read、Modify、Write Process,我们姑且译为为读、改、写过程﹞。因此,在所有 RAID级别中,RAID 3的写入性能是最好的。

RAID 3的 Parity Data 一般都是存放在一个专属的Parity Disk,但是由于每笔数据都更新整个Stripe,因此,RAID 3的 Parity Disk 并不会如RAID 4的 Parity Disk,会造成存取的瓶颈。

RAID 3的并行存取模式,需要RAID 控制器特别功能的支持,才能达到磁盘驱动器同步控制,而且上述写入性能的优点,以目前的Caching 技术,都可以将之取代,因此一般认为RAID 3的应用,将逐渐淡出市场。

RAID 3 以其优越的写入性能,特别适合用在大型、连续性档案写入为主的应用,例如绘图、影像、视讯编辑、多媒体、数据仓储、高速数据撷取等等。


2.4 RAID 4特点与应用;

创建RAID 4需要三块或更多的磁盘,它在一个驱动器上保存校验信息,并以RAID 0方式将数据写入其它磁盘,如图所示。因为一块磁盘是为校验信息保留的,所以阵列的大小是(N-l)*S,其中S是阵列中最小驱动器的大小。就像在 RAID 1中那样,磁盘的大小应该相等。

如果一个驱动器出现故障,那么可以使用校验信息来重建所有数据。如果两个驱动器出现故障,那么所有数据都将丢失。不经常使用这个级别的原因是校验信息存储在一个驱动器上。每次写入其它磁盘时,都必须更新这些信息。因此,在大量写入数据时很容易造成校验磁盘的瓶颈,所以目前这个级别的RAID很少使用了。
RAID 4 是采取独立存取模式,同时以单一专属的Parity Disk 来存放Parity Data。RAID 4的每一笔传输﹝Strip﹞资料较长,而且可以执行Overlapped I/O,因此其读取的性能很好。

但是由于使用单一专属的Parity Disk 来存放Parity Data,因此在写入时,就会造成很大的瓶颈。因此,RAID 4并没有被广泛地应用。


2.5 RAID 5特点与应用;

在希望结合大量物理磁盘并且仍然保留一些冗余时,RAID 5 可能是最有用的 RAID 模式。RAID 5可以用在三块或更多的磁盘上,并使用0块或更多的备用磁盘。就像 RAID 4一样,得到的 RAID5 设备的大小是(N-1)*S。

RAID5 与 RAID4 之间最大的区别就是校验信息均匀分布在各个驱动器上,如图4所示,这样就避免了RAID 4中出现的瓶颈问题。如果其中一块磁盘出现故障,那么由于有校验信息,所以所有数据仍然可以保持不变。如果可以使用备用磁盘,那么在设备出现故障之后,将立即开始同步数据。如果两块磁盘同时出现故障,那么所有数据都会丢失。RAID5 可以经受一块磁盘故障,但不能经受两块或多块磁盘故障。
RAID 5也是采取独立存取模式,但是其Parity Data 则是分散写入到各个成员磁盘驱动器,因此,除了具备Overlapped I/O 多任务性能之外,同时也脱离如RAID 4单一专属Parity Disk的写入瓶颈。但是,RAI?D 5在座资料写入时,仍然稍微受到"读、改、写过程"的拖累。

由于RAID 5 可以执行Overlapped I/O 多任务,因此当RAID 5的成员磁盘驱动器数目越多,其性能也就越高,因为一个磁盘驱动器再一个时间只能执行一个 Thread,所以磁盘驱动器越多,可以Overlapped 的Thread 就越多,当然性能就越高。但是反过来说,磁盘驱动器越多,数组中可能有磁盘驱动器故障的机率就越高,整个数组的可靠度,或MTDL (Mean Time to Data Loss) 就会降低。

由于RAID 5将Parity Data 分散存在各个磁盘驱动器,因此很符合XOR技术的特性。例如,当同时有好几个写入要求发生时,这些要写入的数据以及Parity Data 可能都分散在不同的成员磁盘驱动器,因此RAID 控制器可以充分利用Overlapped I/O,同时让好几个磁盘驱动器分别作存取工作,如此,数组的整体性能就会提高很多。

基本上来说,多人多任务的环境,存取频繁,数据量不是很大的应用,都适合选用RAID 5 架构,例如企业档案服务器、WEB 服务器、在线交易系统、电子商务等应用,都是数据量小,存取频繁的应用
阅读(756) | 评论(0) | 转发(0) |
0

上一篇:圣诞节将至

下一篇:[总结]raid的制作方法

给主人留下些什么吧!~~