什么是 RAID 存储以及最佳 RAID 配置是什么?

Jacki

有时,您的空间不足,您的计算机运行速度会慢得令人沮丧。

这时您就需要一个提供冗余的 RAID 解决方案,也就是您从单个磁盘转向多个磁盘时。

然而,最适合的 RAID 配置取决于您的数据存储需求和预算。您可以使用智能 RAID 计算器计算特定 RAID 配置、磁盘空间和奇偶校验所需的磁盘数量。主要有五种 RAID 级别(以及其他一些不常见的 RAID 类型)。根据卷的不同,我们将告诉您为什么可能要使用 RAID 0 磁盘配置。让我们解释一下这些 RAID 级别,以便您可以针对需要由 RAID 阵列处理的卷做出最佳决策。

了解更多:磁带数据存储:当前最大存储容量限制是多少

实际的 的意思袭击是独立磁盘冗余阵列(最初是廉价磁盘冗余阵列)。RAID 是一种通过将多个较小的磁盘组合成一个功能更强大的设备来提高数据存储的性能和可靠性的技术。该术语本身是由 David Patterson、Garth Gibson 和 Randy Katz 创造的。 RAID 于 1988 年在其名为“廉价磁盘冗余阵列 (RAID) 的案例”的技术报告中首次提及。在这份报告中,有人认为 RAID 冗余阵列可能比任何单个磁盘驱动器更可靠。卡茨表示,由于低成本的含义,缩写词中的“廉价”一词很快就被行业供应商替换为“独立”。

RAID 的好处

RAID 阵列具有许多优点,这些优点根据所选的 RAID 配置而有所不同。一般来说,RAID 有助于:

  1. 增加容错能力,或在一个或多个磁盘故障后继续运行的能力。
  2. 提升读取和写入 (I/O) 速度。
  3. 放大存储容量可容纳您的所有数据。
  4. 改善数据安全。
  5. 确保数据可靠性。
  6. 保持如果其中一个磁盘出现故障而没有时间进行更换,系统仍会运行,从而确保不会出现停机。
  7. 警告使用奇偶校验功能可能导致崩溃的用户。

RAID 有何用途

RAID 通过将数据放置在多个磁盘上从而允许输入/输出操作以平衡的方式重叠来提高性能。

另一方面,随着多个磁盘的使用增加平均故障间隔时间(MTBF),设置 RAID 阵列也可显着提高容错虽然RAID可用于从其他磁盘(或阵列)备份数据,以提高存储的性能和可靠性,但它并不是备份数据的替代方案或替代品。数据仍然可能被损坏或删除,而不会损害存储数据的磁盘。例如,部分数据可能由于系统故障而被覆盖,或者文件可能由于无意(或恶意)的用户操作而损坏。了解硬盘故障迹象非常重要,这样您才能确定是否需要 RAID 数据恢复。

RAID 冗余是如何实现的

有各种RAID 配置(或 RAID 级别)每个级别都应用不同的技术来操作存储的数据。可用磁盘之间的数据分布可以通过软件或硬件(称为 RAID 控制器)进行管理。用于数据存储的主要 RAID 技术有:

  • 跨越:它仅将数据写入第一个物理驱动器,直至满容量,然后再写入下一个磁盘;
  • 条纹:将数据划分为块,在驱动器之间分配数据流;
  • 镜像:在不同的块中同时存储相同的数据副本。
  • 奇偶校验(或校验位):计算丢失的块,以防止系统在驱动器故障或丢失数据的情况下停机。

每种技术都有其目的并提供不同的好处。根据 RAID 配置(RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6 或 RAID 10),您可以单独使用一种技术或组合使用多种技术。

常见 RAID 配置

以下是最受欢迎的RAID 级别以及每种数据分布技术的应用方式(或它们的组合)以满足不同的需求。您可以查看哪个 RAID 配置级别可提供更高的性能、存储容量、安全性和可靠性。

磁盘阵列0

应用条纹技术。将数据分割到两个或多个磁盘上,没有奇偶校验、冗余或容错。如果其中一个驱动器发生故障,则该驱动器中的所有数据磁盘阵列0阵列丢失,整个系统无法运行。最适合用于非关键数据存储目的,例如缓存实时流。当速度很重要而可靠性次要时,这就是您可能想要使用 RAID 0 配置的原因。优点:性能出色(读写操作);使用所有存储容量,没有与奇偶校验控制相关的开销;易于实施。缺点:无数据冗余;无容错能力。适合于:直播、IPTV、VOD 边缘服务器

磁盘阵列1

应用镜像技术。与前一级别 RAID 0 与 RAID 1 相比,后者通过将相同的信息写入成对的驱动器来复制数据。此方法不会提高写入速度,但却是创建故障转移存储的好方法。如果阵列中的任何元素发生故障,系统仍然可以访问剩余磁盘中的数据。一旦用新磁盘替换有故障的磁盘,数据就会从正常磁盘复制到该磁盘以重建阵列。最适用于数据冗余和可靠性至关重要的应用程序服务器。优点:容错;提高读取性能;数据恢复非常容易。缺点:可用存储容量较低(只有驱动器总容量的一半,因为所有数据都写入两次)。适合于:会计系统、库存管理等。

磁盘阵列5

应用带有奇偶校验技术的条带化。 RAID 5 是目前最常见且被广泛接受的最安全配置之一。磁盘阵列5至少需要三个驱动器。然而,它提供了速度(因为数据是从多个磁盘访问)和很高的可靠性,因为它能够从其他数据块之一计算数据(如果它们不再可用)。因此,此 RAID 级别可以承受单个驱动器故障,而不会丢失数据或对其进行访问。最适用于数据驱动器数量有限的文件和应用程序服务器。优点:容错性和读取操作性能的提高(由于计算过程,写入速度稍慢)。缺点:驱动器故障可能会影响数据吞吐量;技术的复杂性。适合于:文件存储服务器、应用服务器。

磁盘阵列6

应用双奇偶校验技术的条带化。 RAID 6 需要至少 4 个驱动器。它的设置与 RAID 5 几乎相同,但是 RAID 6 通过利用多一个奇偶校验块来提供更高的可靠性。这使得整个阵列能够承受两个驱动器同时失效的情况,并有一个操作系统保持可访问。优点:比RAID 5冗余度更高,可靠性高;提高读取性能。缺点:写入性能比 RAID 5 慢;驱动器故障可能会影响数据吞吐量;技术的复杂性。适合于:大文件存储服务器和应用服务器。

RAID 10(0+1)

应用条纹和镜像技术。此级别将 RAID 1 的冗余与 RAID 0 的增强性能相结合。它通过在辅助驱动器上镜像所有数据,同时在每组驱动器上使用条带化来加速数据传输,从而提供安全性。RAID 10 最适合同时需要高性能和安全性的环境。优点:容错;极高的性能。缺点:成本更高(因为镜像涉及一半的存储容量)。适合于:高度使用的数据库服务器和执行大量写入操作的数据库服务器。

不太常见的 RAID 配置

磁盘阵列2

这种方法很少使用,它是按位而不是块级别剥离数据,并使用汉明码进行纠错。

磁盘阵列3

RAID 3 也很少使用,它使用带有专用奇偶校验磁盘的字节级条带化。此设置无法同时满足多个请求。

磁盘阵列4

此配置由块级条带化和专用奇偶校验磁盘组成。它允许系统快速读取速度,但通常写入速度较慢。

RAID 5E

这是 RAID 5 的布局变体,其中指定的备用空间允许立即重建故障阵列。如果发生故障,此空间始终为空。

长话短说

详细了解什么是 RAID 存储系统及其优点是将您的单独 HDD 设置升级到 RAID 阵列的第一步。本 RAID 配置指南应帮助您浏览可能的选项并确定什么RAID 类型最适合您的需求。了解有关 RAID 的更多信息或请求 SalvageData 专家的支持。