文章目錄[隱藏]

• 這是什么？
• 二、什么是RAID？

Raid10(raid10允許損壞多個硬盤)

這是什么？

RAID(獨立磁盤冗余陣列)是獨立磁盤冗余陣列，簡稱“磁盤陣列”。事實上，RAID是由多個獨立磁盤組成的大型磁盤系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了比單個磁盤更好的存儲性能和更高的可靠性。

二、什么是RAID？

常見的RAID方案可分為:

RAID0

RAID1

RAID5

RAID6

RAID10

下面我們分別介紹一下。

Raid 0:至少需要兩塊硬盤，磁盤越多讀寫速度越快，沒有冗余。

Raid 1:只能使用兩個硬盤。兩塊硬盤的數據是鏡像(慢寫快讀)，一塊磁盤是冗余的。

Raid 5:至少需要3個硬盤，一個磁盤是冗余的。這是最流行的配置方法。具有奇偶校驗數據恢復功能的數據存儲模式。奇偶校驗數據塊分布在陣列中的每個硬盤上。

Raid 6:至少需要4塊硬盤，深圳生活網冗余2塊，硬盤總數大于等于4塊。

Raid 10:至少需要4塊硬盤，一半冗余，但硬盤總數必須是大于等于4的偶數(相當于每兩塊硬盤做一個Raid0，然后每個Raid0做一個Raid 1)。

Raid 50:至少需要6個硬盤。磁盤冗余相當于每3個硬盤做一個Raid5。然后，將每個Raid5合并為Raid0(RAID 5中有硬盤冗余，即使RAID 0壞了也不會破壞)。因此，Raid50中的冗余硬盤數量等于磁盤總數3。

Raid 60:至少需要8個硬盤。

具體如下

RAID0

RAID0是一種非常簡單的方式，它將多個磁盤組合在一起，形成大容量存儲。當我們想寫數據的時候，我們會把數據分成N個副本，以獨立的方式實現(xiàn)對N個磁盤的讀寫，那么這N個副本的數據就會同時寫入磁盤，所以執(zhí)行性能非常高。

理論上，RAID0的讀寫性能是單個磁盤的n倍(只是理論上，因為實際上磁盤的尋址時間也是性能的一大部分)。

但是，RAID0的問題在于它不提供數據驗證或冗余備份，因此一旦磁盤損壞，數據就會直接丟失，無法恢復。因此，RAID0不能用于高需求業(yè)務，但可以用于對可靠性要求低、讀寫性能要求高的場景。

有沒有可以讓存儲更可靠的解決方案？是的，下面的RAID1是。

RAID1

如圖所示，

RAID1是磁盤陣列中最昂貴的方法之一。因為它的原理是在向磁盤寫入數據時，同樣的數據會不分青紅皂白地分兩部分寫入磁盤，分別寫入工作磁盤和鏡像磁盤，那么它在空之間的實際利用率只有50%，兩個磁盤合二為一，這是一個昂貴的方案。

其實，RAID1和RAID0正好相反。RAID1通過寫入雙副本來進行冗余數據備份。這樣，如果有任何磁盤損壞，可以基于另一個磁盤恢復數據。數據的可靠性很強，但是性能不太好。

在了解了RAID0和RAID1之后，我們發(fā)現(xiàn)這兩種方案并不完美。這時出現(xiàn)了性能好、可靠性高的方案——raid 5。

RAID5

這是目前使用最廣泛的方法。因為RAID5是一個兼顧存儲性能、數據安全和存儲成本的方案。

在了解RAID5之前，我們可以先簡單了解一下RAID3。雖然很少使用RAID3，但是了解了RAID3之后就很容易理解RAID5的思路了。

RAID3的方式是將數據分成多個副本，按照RAID0的形式同時寫入多個磁盤，但會保留另一個磁盤用于寫入“奇偶校驗碼”。例如，如果總共有N個磁盤，其中的N-1個磁盤將用于并發(fā)寫入數據，第N個磁盤將用于記錄校驗碼數據。一旦磁盤損壞，其他N-1個磁盤可以用來恢復數據。

但是由于第n個磁盤是校驗碼磁盤，任何數據寫入都會更新這個磁盤，導致這個磁盤讀寫最頻繁，非常容易損壞。

RAID5的方式可以說是對RAID3的改進。

在RAID5模式下，不再需要用單獨的磁盤寫入校驗碼。它將校驗碼信息分發(fā)給所有磁盤。例如，如果總共有n個磁盤，那么要寫入的深圳生活網數據的數量將分為n個，并發(fā)寫入n個磁盤，數據的校驗碼信息也將寫入這n個磁盤(數據和對應的校驗碼信息必須分別存儲在不同的磁盤上)。一旦磁盤損壞，您可以使用剩余的數據和相應的奇偶校驗信息來恢復損壞的數據。

RAID5奇偶校驗位算法原理:p = D1 xor D2 xor D3 … xor dn (D1、D2、D3 … dn為數據塊，p為校驗，xor為異或運算)。

RAID5需要至少三個磁盤才能形成磁盤陣列，并且最多允許一個磁盤同時損壞。如果兩個磁盤同時損壞，數據將無法恢復。

RAID6

為了進一步提高存儲的高可用性，聰明人提出了RAID6方案，即使兩個磁盤同時損壞，也能保證數據的恢復。

RAID深圳生活網6為什么這么牛逼？因為RAID6是在RAID5的基礎上再次改進，引入了雙重校驗的概念。

RAID6不僅每個磁盤上有同級別數據的XOR校驗區(qū)，每個數據塊也有XOR校驗區(qū)，相當于每個數據塊有兩種校驗保護措施，因此數據的冗余度更高。

然而，這種設計的RAID6也帶來了很高的復雜性。雖然數據冗余性好，讀取效率高，但數據寫入性能差。因此，在實際環(huán)境中很少使用RAID6。

RAID10

RAID10實際上是RAID1和RAID0的組合。

我們可以通過看圖片來理解:

RAID10結合了RAID1和RAID0的優(yōu)點。首先，基于RAID1模式，將磁盤分為兩部分。當要寫入數據時，所有的數據同時寫入兩個磁盤，相當于寫入了兩份數據，起到了數據保障的作用。并且在每個磁盤上，基于RAID0技術，將數據分為N個并發(fā)讀寫，也保證了數據效率。

但是可以看到，RAID10模式有一半的磁盤空用來存儲冗余數據，浪費很大，所以用得不多。

從整體上比較一下RAID0、RAID1、RAID5、RAID6和RAID10的特點:

作者:余思_奎哥。

鏈接:http://www.imooc.com/article/264962

來源:海量開放在線課程網

這篇文章最初發(fā)表在大型開放在線課程上。轉載時請注明出處。謝謝你的合作。

下面簡單介紹更多類型的比較和原理！

熱備盤

磁盤陣列術語詞匯表陣列:陣列。

磁盤陣列模式將幾個磁盤的存儲空集成在一起，形成一個大的單個連續(xù)存儲空。NetRAID控制器可以通過使用其SCSI通道將多個磁盤組合成一個磁盤陣列。簡而言之，陣列是由多個并行工作的磁盤組成的磁盤系統(tǒng)。請注意，作為熱備盤的磁盤不能添加到陣列中。

陣列跨越:陣列跨越。

陣列擴展是將存儲空重新集成到2、3或4個磁盤陣列中，以形成具有單個連續(xù)存儲空的邏輯驅動器的過程。NetRAID控制器可以跨越幾個連續(xù)的陣列，但是每個陣列必須由相同數量的磁盤組成，并且這些陣列必須具有相同的RAID級別。也就是說，穿越陣列就是重新組裝幾個已經形成的陣列。RAID 1、RAID 3和RAID 5交叉陣列后分別形成RAID 10、RAID 30和RAID 50。

策略:緩存策略。

網絡RAID控制器有兩種緩存策略，即緩存輸入/輸出和直接輸入/輸出..I/O總是采用讀寫策略，在讀取時，I/O往往會隨意緩存。當讀取新數據時，輸入/輸出總是使用直接從磁盤讀取的方法。如果重復讀取數據單元，將選擇適度的讀取策略，并緩存讀取的數據。只有當讀取的數據被重復訪問時，數據才會進入緩存，而在完全隨機讀取狀態(tài)下，沒有數據會進入緩存。

格式:格式。

在物理驅動器(硬盤)所有數據區(qū)寫零的操作過程中，格式化是純粹的物理操作，同時還要檢查硬盤介質的一致性，標記不可讀和壞扇區(qū)。由于大多數硬盤都是在工廠格式化的，因此只需要在硬盤介質出現(xiàn)錯誤時才需要格式化。

熱備盤:熱備盤。

當正在使用的磁盤出現(xiàn)故障時，空空閑、通電和備用磁盤將立即替換故障磁盤。這種方法是熱備用。熱備盤上沒有存儲任何用戶數據，最多可以有8個磁盤用作熱備盤。熱備盤可以屬于單個冗余陣列，也可以是整個陣列的熱備盤池的一部分。但是，在特定陣列中，只能有一個熱備盤。

當磁盤出現(xiàn)故障時，控制器的固件可以自動用熱備盤替換故障磁盤，并通過算法將原本存儲在故障磁盤上的數據重建到熱備盤上。只能從冗余邏輯驅動器(RAID 0除外)重建數據，并且熱備盤必須具有足夠的容量。系統(tǒng)管理員可以更換故障磁盤，并將更換的磁盤指定為新的熱備盤。

熱插拔磁盤模塊:熱插拔磁盤模式(熱插拔)。

熱插拔模式允許系統(tǒng)管理員在不關閉服務器電源和暫停網絡服務的情況下更換故障磁盤驅動器。由于所有電源和電纜連接都集成在服務器背板上，熱插拔模式可以直接將磁盤從驅動器盒的插槽中拉出，操作非常簡單。然后將替換的熱插拔磁盤插入插槽。熱插拔技術只能在RAID 1、3、5、10、30和50配置中工作。

初始化:初始化。

在邏輯驅動器的數據區(qū)寫零并產生相應的奇偶校驗位，使邏輯驅動器處于就緒狀態(tài)的過程。初始化將刪除以前的數據并生成奇偶校驗，因此在此過程中將檢查邏輯驅動器的一致性。無法使用未初始化的數組，因為奇偶校驗區(qū)域尚未生成，數組將產生一致性檢測錯誤。

IOP(輸入/輸出處理器):輸入/輸出處理器。

I/O處理器是NetRAID控制器的指揮中心，它實現(xiàn)了包括命令處理、PCI和SCSI總線的數據傳輸、RAID處理、磁盤驅動器重建、緩存管理和錯誤恢復等功能。

邏輯驅動器:邏輯驅動器。

陣列中可以占用多個物理磁盤的虛擬驅動器。邏輯驅動器將陣列中或跨陣列的磁盤劃分為連續(xù)存儲空，這些存儲空分布在陣列中的所有磁盤上。NetRAID控制器最多可以設置8個不同容量的邏輯驅動器，每個陣列中至少應設置一個邏輯驅動器。輸入/輸出操作只能在邏輯驅動器在線時運行。

邏輯卷:邏輯卷。

由邏輯磁盤組成的虛擬磁盤也可以稱為磁盤分區(qū)。

鏡像:鏡像。

一種冗余，其中一個磁盤上的數據的相同副本存在于另一個磁盤上，即鏡像。RAID 1和RAID 10使用鏡像。奇偶校驗:奇偶校驗位。

在數據存儲和傳輸中，在字節(jié)上增加一個額外的位來檢查錯誤。它通常由兩個或多個原始數據生成一個冗余數據，而冗余數據可以由一個原始數據重構。但是，奇偶校驗數據不是原始數據的完整副本。

在RAID中，這種方法可以應用于陣列中的所有磁盤驅動器。奇偶校驗位還可以形成特殊的奇偶校驗，其中奇偶校驗數據可以分布在系統(tǒng)中的所有磁盤上。如果一個磁盤出現(xiàn)故障，可以從其他磁盤上的數據和奇偶校驗數據中重建故障磁盤上的數據。

斷電保護:斷電保護。

當該項設置為可用時，所有數據將在重建(非重建)期間保留在磁盤上，并且在重建完成之前不會被刪除。這樣，如果在重建過程中出現(xiàn)斷電，就不會出現(xiàn)數據丟失的危險情況。

就緒狀態(tài):就緒狀態(tài)。

就緒狀態(tài)是一個可用的硬盤，既不在線也不是熱備盤，可以添加到任何陣列或指定為熱備盤。重建:重建。

在RAID 1、3、5、10、30或50陣列中，將故障磁盤上的所有數據重新生成到替換磁盤的過程。在磁盤重建期間，邏輯驅動器通常不會中斷對其數據的訪問請求。

SCSI磁盤狀態(tài):SCSI磁盤狀態(tài)。

SCSI磁盤(物理驅動器)可以有以下五種狀態(tài):就緒、未配置的通電可操作磁盤；在線上，配置開機可操作磁盤；熱備盤(Hot Spare)，當磁盤出現(xiàn)故障時，可以使用通電的備用磁盤；失敗，磁盤因錯誤或用戶使用NetRAID控制器的程序使驅動器脫機而失敗的狀態(tài)；重建時，磁盤正在從一個或多個關鍵邏輯驅動器中恢復數據。

條帶大小:條帶容量。

每個磁盤上連續(xù)寫入的數據總量，也稱為“條帶深度”。您可以將每個邏輯驅動器的條帶容量指定為2KB、4KB、8KB到128KB。為了獲得更高的性能，條帶的容量應該等于或小于操作系統(tǒng)的集群大小。大容量條帶將產生更高的讀取性能，尤其是在讀取連續(xù)數據時。讀取隨機數據時，最好將條帶的容量設置得更小。如果指定128KB的條帶，則需要8MB的內存。

分條:分條。

條帶化是一種將連續(xù)數據劃分為相同大小的數據塊并將每個數據段寫入陣列中不同磁盤的方法。這項技術非常有用。它比單個磁盤提供的讀寫速度快得多。當數據從第一盤傳輸時，第二盤可以確定下一個數據。數據條帶化被廣泛應用于一些現(xiàn)代數據庫和一些RAID硬件設備中。

寫策略:寫策略。

當處理器將數據寫入磁盤時，數據首先被寫入緩存，并且認為處理器有可能立即再次讀取它。網絡RAID有兩種寫入策略，如下所示:

回寫，其中數據僅在從緩存中清除時寫入磁盤。隨著主內存讀取的數據增加，回寫需要開始將數據從緩存寫入磁盤，并將更新后的數據寫入緩存。由于一個數據可能會多次寫入緩存，而不需要訪問磁盤，因此回寫的效率非常高。

直寫，在完全寫入狀態(tài)下，當數據輸入緩存時，也會寫入磁盤。因為數據已經復制到磁盤，所以要替換的數據可以直接在緩存中更改，所以完全寫入比寫回簡單得多。

-

第二種解釋:

總結

以上是生活随笔為你收集整理的raid10（raid10允许坏几块硬盘）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。