下面我們來(lái)看如何使用RAID增加傳統(tǒng)機(jī)器硬盤(pán)的性能,首先我們來(lái)了解一下什么是RAID,RAID是磁盤(pán)冗余隊(duì)列的簡(jiǎn)稱(chēng),簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是RAID可以把多個(gè)容量較小的磁盤(pán)組成一組容量更大的磁盤(pán),并且提供數(shù)據(jù)冗余來(lái)保證數(shù)據(jù)完整性的技術(shù),從定義中我們也可以看到,RAID的主要作用呢,是可以利用多個(gè)小的磁盤(pán),組成一組大的磁盤(pán),這樣就擴(kuò)展了傳統(tǒng)磁盤(pán)的存儲(chǔ)空間,從前面我們對(duì)傳統(tǒng)磁盤(pán)的介紹中呢,可以看到,對(duì)于服務(wù)器傳統(tǒng)的磁盤(pán)來(lái)說(shuō),越小性能可能就越高,但是相對(duì)于來(lái)說(shuō)呢,存儲(chǔ)空間也會(huì)越小,所以我們就可以使用RAID來(lái)解決這個(gè)技術(shù),這個(gè)問(wèn)題,提供了數(shù)據(jù)的冗余,也就是減少了因?yàn)榇疟P(pán)的損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的可能性,當(dāng)然具體是否可以提供這種冗余呢,要看我們的RAID級(jí)別,RAID通過(guò)在多個(gè)磁盤(pán)上存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)呢,來(lái)大幅度的提高系統(tǒng)的存儲(chǔ)量,在RAID中呢可以讓很多磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù),而這些磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器呢在邏輯上又是一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器,所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器幾倍的幾十倍上百倍的存儲(chǔ)效率,傳輸速率也是和我們有多少磁盤(pán)是息息相關(guān)的,這也是RAID最初想解決的一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)楫?dāng)時(shí)CPU已經(jīng)很快了,磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度始終是無(wú)法大幅度提高的,所以需要一種方案來(lái)解決這種矛盾,下面我們看一下主要的一種級(jí)別,不會(huì)覆蓋所有的RAID級(jí)別的,所以在數(shù)據(jù)庫(kù)中會(huì)經(jīng)常使用到這些級(jí)別

我們先來(lái)看看最簡(jiǎn)單的RAID級(jí)別,也就是RAID0,這是在百度百科中的對(duì)RAID0的一種說(shuō)明,RAID0是最早出現(xiàn)的RAID模式,也稱(chēng)之為數(shù)據(jù)條帶,是組件磁盤(pán)陣列中最簡(jiǎn)單的一種形式,只需要兩塊及兩塊以上的磁盤(pán)就可以了,他的成本也比較低,可以提高磁盤(pán)的性能和吞吐量,RAID0沒(méi)有,但是實(shí)現(xiàn)的成本就是最低的

從上面的圖中呢,可以很清楚的看到RAID0的實(shí)現(xiàn)方式,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是多個(gè)磁盤(pán)串聯(lián)在一起,從而形成一個(gè)更大的磁盤(pán),比如我們有3塊300G的磁盤(pán),RAID0就可以得到一個(gè)900G的磁盤(pán)

并且在寫(xiě)入的時(shí)候,并發(fā)像3個(gè)磁盤(pán)進(jìn)行寫(xiě)入,理論上就是磁盤(pán)的3倍,同時(shí)RAID0也是最簡(jiǎn)單的一種RAID方式,最少只需要兩塊磁盤(pán)就可以組成RAID0了,所以從成本上和性能上來(lái)說(shuō),RAID0可能是性?xún)r(jià)比最高的一種配置了,但是如果考慮到數(shù)據(jù)的恢復(fù),和可靠性因素,應(yīng)該就稱(chēng)為成本最高的一種配置,因?yàn)樵赗AID0中,數(shù)據(jù)沒(méi)有冗余,并且比單個(gè)的損壞性還要高,因?yàn)镽AID0中任何一塊磁盤(pán)的損壞,都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,我們所舉的三個(gè)磁盤(pán)的例子,損壞的可能性比一塊要高出三倍,所以呢RAID0適合不擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失的情況,比如可以從其他的數(shù)據(jù)庫(kù),克隆的備庫(kù),一次性使用的數(shù)據(jù)庫(kù),這種情況我們可以使用RAID0,存儲(chǔ)的一種機(jī)制

我們?cè)賮?lái)看RAID1的定義,RAID1又稱(chēng)之為磁盤(pán)鏡像,原理就是把一個(gè)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)鏡像到另一個(gè)磁盤(pán)上,在寫(xiě)入一塊磁盤(pán)的同時(shí),也會(huì)在另一塊閑置的磁盤(pán)呢生成鏡像文件,在不影響性能的情況下,最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性和可修復(fù)性

還是以這個(gè)圖來(lái)看一看吧,這個(gè)圖就是RAID1的虛擬圖,我們看與RAID0唯一的不同之處呢,就是畫(huà)了一個(gè)等于號(hào),也就是說(shuō)這兩塊磁盤(pán)是完全一樣的,從定義上呢,我們也可以知道,RAID1中呢,只要任何一個(gè)鏡像盤(pán)中,至少有一塊盤(pán)是可以使用的,甚至在一半數(shù)據(jù)量的硬盤(pán)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候呢,系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行,當(dāng)一塊硬盤(pán)失效時(shí),系統(tǒng)會(huì)忽略該硬盤(pán),轉(zhuǎn)而使用剩下的鏡像盤(pán),來(lái)讀取數(shù)據(jù),具有很好的磁盤(pán)的冗余能力,雖然這樣對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性來(lái)講是絕對(duì)安全的,但是成本也會(huì)明顯增加,磁盤(pán)的使用率就減少了百分之五十,以4塊300G的硬盤(pán)來(lái)說(shuō)呢,可使用的磁盤(pán)空間呢,只有600G,另外出現(xiàn)故障的系統(tǒng)就不再可靠了,應(yīng)當(dāng)更換硬盤(pán),否則剩余的鏡像盤(pán)也出現(xiàn)問(wèn)題,整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)奔潰,更換硬盤(pán)后,也有的數(shù)據(jù)需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行同步鏡像,這個(gè)時(shí)候雖然數(shù)據(jù)的訪問(wèn)不受到影響,但是整個(gè)系統(tǒng)的性能是有所下降的,RAID1在很多情況下,可以提供很好的服務(wù)性能,并且在不同的磁盤(pán)間冗余數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)冗余性很好,RAID1比RAID0要快一些,所以非常適合存放日志啊,或者是類(lèi)似的一些工作,RAID0和RAID1都是很簡(jiǎn)單的,大部分系統(tǒng)都可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種RAID模式

我們下面要介紹這種RAID模式呢,就是要比RAID0和RAID1要復(fù)雜一些,那就是RAID5,同樣我們來(lái)看看RAID5是如何定義的,RAID5又稱(chēng)之為分布式奇偶校驗(yàn)磁盤(pán)陣列,他通過(guò)分布式奇偶校驗(yàn)快把數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)上,這樣如果任何一個(gè)磁盤(pán)數(shù)據(jù)丟失,都可以從奇偶校驗(yàn)快中重建,但是如果兩塊磁盤(pán)失效,則整個(gè)卷的數(shù)據(jù)都無(wú)法恢復(fù)

同樣我們可以通過(guò)這個(gè)圖看看RAID5的方式,上圖中Ap,Dp,Cp,Dp,分別代表了各個(gè)區(qū)的奇偶校驗(yàn)值,可見(jiàn)如果磁盤(pán)0出現(xiàn)問(wèn)題,則可以通過(guò)其他三塊磁盤(pán)的數(shù)據(jù),重新計(jì)算出磁盤(pán)0的數(shù)據(jù),進(jìn)行恢復(fù),但是如果兩塊磁盤(pán)同時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題,就無(wú)法通過(guò)奇偶計(jì)算值計(jì)算數(shù)據(jù)了,這是一種最經(jīng)濟(jì)的一種冗余配置,因?yàn)橐粋€(gè)陣列只需要一塊磁盤(pán)的存儲(chǔ)空間,在RAID5上隨機(jī)寫(xiě)比較慢,因?yàn)槊看螌?xiě)呢,都要磁盤(pán)上兩次讀兩次寫(xiě),以存儲(chǔ)校驗(yàn)位的數(shù)值,但是隨機(jī)讀和順序讀呢,都很快,就是因?yàn)樽x取時(shí)并不需要校驗(yàn)位,所以RAID5比較適合于以讀為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RAID5的最大性能問(wèn)題呢,就是在磁盤(pán)失效的時(shí)候,因?yàn)閿?shù)據(jù)需要重新分配到其他磁盤(pán)上,這回嚴(yán)重的影響磁盤(pán)的性能,所以一定要使用RAID5的話,一定要使用在那種從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上

最后我們來(lái)看一看對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō),最好的一種RAID配置,也就是RAID10,可以說(shuō)RAID10是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)最好的一種選擇,RAID10又分為分片的鏡像,他對(duì)磁盤(pán)先做RAID1，只會(huì)對(duì)兩組RAID1做RAID0,所以對(duì)讀寫(xiě)性能都是非常好,相對(duì)于RAID5重建起來(lái)會(huì)更加的簡(jiǎn)單,速度也會(huì)更快

這個(gè)圖就是RAID10的示意圖,最下面的磁盤(pán)進(jìn)行RAID1,兩組RAID1進(jìn)行RAID0的操作,但是在RAID10中呢,如果出現(xiàn)一塊磁盤(pán)損壞,性能也會(huì)出現(xiàn)大幅的下降,讀取可以精確到兩塊盤(pán)中同時(shí)讀取,如果損壞了一塊,就從一塊盤(pán)中進(jìn)行讀取了,所以讀取性能可能會(huì)下降到百分之五十

上面我們介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)常用的RAID的幾種級(jí)別,下面我們看看如何在RAID中進(jìn)行選擇,關(guān)于RAID的級(jí)別選擇呢,我們提供了一個(gè)各個(gè)級(jí)別對(duì)比的表,大家可以從表上看出,RAID0的特點(diǎn)是便宜,快速,比較危險(xiǎn),一旦一塊磁盤(pán)出現(xiàn)問(wèn)題呢,我們整個(gè)數(shù)據(jù)都會(huì)受到影響,同時(shí)也就是說(shuō)他是沒(méi)有冗余的,磁盤(pán)的盤(pán)數(shù)呢,只要他大于兩塊,都可以做RAID0,他的特點(diǎn)是讀寫(xiě)特別快,RAID1他的特點(diǎn)是高速讀,簡(jiǎn)單且安全,它是完全的做了數(shù)據(jù)的冗余,要求的盤(pán)數(shù)至少要有兩塊,我們說(shuō)他的讀是快的,但是寫(xiě)呢相對(duì)就比較慢,因?yàn)槊看螌?xiě)都要進(jìn)行一次鏡像,而RAID5的特點(diǎn)呢,安全,成本比較適中,同時(shí)具有冗余,他的盤(pán)數(shù)至少是N+1塊,他的讀比較快,而寫(xiě)呢就取決于我們RAID5最慢的一塊磁盤(pán),而RAID10呢,特點(diǎn)就是一個(gè)字,貴,但是高速且安全,并且存在數(shù)據(jù)冗余,盤(pán)的數(shù)量需要2N塊,比如4塊8塊那種,磁盤(pán)的數(shù)量,特點(diǎn)是讀塊,寫(xiě)也快,對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用,特別是讀寫(xiě)比較頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù),大家最好還是選擇RAID10這種RAID級(jí)別,而對(duì)于不重要的,重建的從庫(kù)呢可以選擇RAID0,RAID5這種RAID級(jí)別,但是要小心RAID5出現(xiàn)磁盤(pán)損壞時(shí)候的IO的大幅下降,帶來(lái)主從延遲的問(wèn)題,另外RAID對(duì)速度還是有很大的影響的,所以大家在選擇RAID卡的時(shí)候呢,要注意最好選用緩存的RAID控制器,這個(gè)就是我們對(duì)RAID大概的一個(gè)講解,也就告訴大家如何選擇RAID的級(jí)別,下面我們?cè)賮?lái)看看另外一種存儲(chǔ)設(shè)備

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的使用RAID增加传统机器硬盘的性能的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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