什么是RAID级别?你应该用哪一个?

2023年 12月 11日 26.2k 0

在数据存储领域,人们对RAID非常好奇。许多用户对将该工具添加到他们的大炮中感到困惑和好奇,但对这一决定不确定。独立磁盘冗余阵列配置(RAID)可以被视为既想要速度又想要安全的用户的解决方案。在这篇文章中,我们将深入研究RAID,了解什么是RAID级别,并找出我们应该使用哪种级别。

What are RAID Levels

什么是RAID?

简单地说,RAID是一种允许用户将多个物理磁盘驱动器组合到一个单元中的技术。这提高了数据存储性能和可靠性,增强了针对驱动器故障的数据保护,并提高了I/O性能。在数据完整性和可用性至关重要的环境中,这是一件必要的事情。

所有上述工作都是通过设计数据条带化、镜像和聚会等技术来实现这一目标的。有不同级别的RAID,从常见的RAID 0到RAID 10,每种都有自己的优点和权衡。在下一节中,我们将了解不同的RAID级别以及使用哪一个。

RAID级别有哪些不同?

有不同级别的RAID,下面将介绍一些常见的级别:

  • RAID 0(条带化)
  • RAID 1(镜像)
  • RAID 2、3、4(带奇偶校验的位级条带化)
  • RAID 5(使用分布式奇偶校验的数据块级条带化)
  • RAID 6(带双奇偶校验的数据块级条带化)
  • RAID 10(带镜像的条带化)
  • RAID 50(条带化+分布式奇偶校验)
  • 让我们一头扎进去吧。

    1]RAID 0

    RAID0设备采用条带化的方法来提高读写速度。条带化是一种将数据分解成更小的称为条带的数据段,并在多个硬盘驱动器上均匀存储的方法。然而,需要注意的一个关键方面是缺乏冗余。如果一个驱动器出现故障,用户可能会预计他们的整个RAID阵列都会受损,从而导致潜在的数据丢失。

    因此,始终建议将条带化与引入冗余的其他RAID级别一起使用,以确保数据保护和容错。

    2]RAID 1

    RAID1以其镜像技术的数据保护功能而闻名。我们的意思是,相同的数据存储在两个不同的驱动器上,或镜像到两个不同的驱动器上。写入一个驱动器的每个数据片段都会同时写入另一个驱动器,从而创建整个数据集的精确副本(镜像)。这样,一个驱动器的故障不会导致数据丢失或系统停机。但是,有必要记住,RAID1提供的写入性能不如侧重于条带化的RAID级别高。除此之外,它还需要占用一半的存储空间来复制数据。

    3]RAID 2、3、4

    RAID 2、3和4是一些鲜为人知的RAID级别,具有不同的功能。RAID 2是已知的数据是位级条带与汉明码ECC [纠错码],其中数据是位级条带(分为单独的位)跨多个设备。而已知RAID 3和RAID 4分别用于具有奇偶校验的字节级和块级条带化。

    RAID2因其高数据精度而被使用,然而,由于在比特级实现汉明码的复杂性,RAID2没有被广泛使用。然而,RAID3适用于涉及大量顺序数据传输的应用,如视频编辑或流媒体应用。由于随机I/O性能的限制以及专用奇偶校验驱动器成为潜在瓶颈,因此在常见做法中也没有使用。最后但并非最不重要的一点是,RAID 4适用于某些数据库或文件服务器工作负载。然而,像其他两个一样,由于其他RAID级别提供了更好的选项,所以不太常用。

    4]RAID 5

    RAID 5以其在性能和数据冗余之间的平衡而闻名。它使用奇偶校验进行条带化,以提高数据访问速度,并引入奇偶校验保护以进行错误检测和纠正。众所周知,此级别允许在不丢失数据的情况下容忍单个驱动器的故障,从而允许重建丢失的数据。在此,数据不是镜像的,而是与奇偶校验信息一起分布在所有驱动器上。通常,RAID5提供了很好的服务,但它也有自己的缺点,如写入性能、重建时间和阵列大小限制,因为它需要至少3个设备。

    5]RAID 6

    RAID 6是一种非常高级的RAID配置,特别以其高级数据保护和容错而闻名。这里使用双重奇偶校验,它计算并存储每组数据条带的两个奇偶校验信息中的数据。这使阵列能够容忍两个驱动器同时发生故障,而不会丢失数据。

    由于相同的功能,与RAID5相比,RAID6中的容错性得到了处理。它的设计方式也是这样的,它优先考虑数据完整性和保护,但代价是写入性能略有下降。

    6]RAID 10

    RAID10可以被称为最广泛的RAID级别之一,也被称为RAID1+0。这是因为它结合了同时提供高性能和强大数据冗余的功能。通过将数据镜像到不同的设备上,用户可以获得高读写性能。RAID10最好的部分是它可以承受多个设备的故障,只要这些设备不是同一镜像对的一部分。

    这种级别的RAID的唯一缺点是使用更多磁盘空间进行镜像的成本。与其他RAID级别相比,它可能需要更多的驱动器。

    我应该使用哪种磁盘阵列?

    选择使用哪种RAID级别取决于需要和首选项。让我们来看看一些考虑因素:

  • RAID O:如果性能优先于数据冗余,因为一个驱动器的故障可能会导致所有数据丢失,因此提高了读写性能。
  • RAID 1:如果数据冗余和容错是最重要的。
  • RAID 5:如果您希望在性能和数据冗余之间取得平衡。但是,较低的写入性能可以容忍单个驱动器出现故障而不会丢失数据。
  • RAID 10、RAID 1+0:如果最优先考虑的是高性能和数据冗余。需要更多的动力,因此成本很高。
  • RAID 50和60:如果需要在需要分布式奇偶校验或双奇偶校验组合的环境中使用;但是,有时设置可能会变得复杂。
  • 就这样!

    已阅读:软件RAID与硬件RAID-解释差异

    使用RAID有哪些好处?

    RAID(独立磁盘随机阵列)以提供数据冗余、提高读写性能、增加存储容量和数据完整性而闻名。RAID1、RAID5、RAID6和RAID10等RAID级别可在其他设备上提供冗余拷贝,从而确保即使驱动器出现故障也能保证数据的连续性。

    已阅读:如何在Windows中为即时硬盘备份创建镜像卷?

    性能最佳的RAID级别是多少?

    在考虑性能方面时,RAID0和RAID10是用户最常选择的级别。RAID 0提供条带化,而RAID 10提供条带化+镜像。由于数据丢失的可能性很高,前者可能是一个有风险的选择,而后者可以处理。

    Also Read: Best free RAID software for Windows.

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