Raid 0 1 5 10的原理、特色、性能區別

1.1 RAID介紹

RAID是磁盤冗餘陣列（redundant array of independent disks）簡稱磁盤陣列。

RAID是一種把多塊獨立的物理磁盤按不一樣的raid級別組合起造成一個磁盤組，在邏輯上看是一塊大的磁盤，能夠提供比單個物理磁盤更大的存儲容量或更高的存儲性能，同時又能提供不一樣級別數據冗餘備份的一種技術。

用RAID最直接的好處是：

• 提高數據安全性

• 提高數據讀寫性能

• 提供更大的單一邏輯磁盤數據容量存儲

  1.2.實現模式

• 軟件磁盤陣列（software RAID）,主要由電腦主板CPU處理數組存儲做業，缺點爲耗損較多CPU資源運算RAID,優勢是價格低。

• 硬件磁盤陣列（Hardware RAID）,RAID卡上內置處理器，不須要服務器的CPU運算。優勢是讀寫性能最快，不佔用服務器資源，能夠用於任何操做系統，缺點是其售價很高，但在企業生產環境首選硬RAID解決方案。

DELL服務器，默認就會支持RAID0，1，若是RAID5，10就須要買raid卡了。

 

1.3 raid與LVM區別

LVM是在硬盤的硬盤分區上又建立一個邏輯層，以方便系統管理硬盤分區系統。

區別：

LVM:靈活的管理磁盤的容量，有必定的冗餘和性能功能，但很弱。

RAID:更側重性能和數據安全。

 

1.4 RAID級別間優缺點對比

運維生產環境經常使用RAID級別爲RAID0，RAID1, RAID5 ,RAID10

RAID級別	最少磁盤要求	關鍵優勢	關鍵缺點	實際應用場景
RAID0	1塊	讀寫速度快	沒有任何冗餘	MySQL Slave(數據庫的從庫)，集羣的節點RS
RAID1	2塊（只能）	100%冗餘，鏡像	讀寫性能通常，成本高	單獨的，數據很重要，且不能宕機的業務，監控，系統盤
RAID5	3塊	具備必定性能和冗餘，能夠壞一塊盤	寫入性能不高	通常的業務均可以用
RAID10	4塊	讀寫速度很快，100%冗餘	成本高	性能和冗餘要求很好的業務。數據庫主庫和存儲的主節點。

 

2.1 raid 0介紹

 

RAID 0 又稱爲Stripe（條帶化）或striping(條帶模式)，它在全部RAID級別中具備最高的存儲性能（磁盤容量不浪費，讀寫很快）。

RAID0 提升存儲性能的原理是把連續的數據分散到多個磁盤上存取，這樣，系統有數據請求就能夠被多個磁盤並行的執行，每一個磁盤執行屬於它本身的那部分數據請求，這種數據上的並行操做能夠充分利用總線的帶寬，顯著提升磁盤總體存取性能。

要製做RAID0至少要1塊物理磁盤，例如DELL服務器帶有RAID卡，若是不作RAID就不能使用磁盤，除非將磁盤直接接入主板，所以將一塊磁盤坐RAID0使用。

 

 

                           

2.2 raid0 特色

關注點	描述
容量	是5塊盤加在一塊兒的容量。在全部RAID級別中具備最高的存儲性能，原理是把連續的數據分散到多個磁盤上存取。
性能	理論上磁盤讀寫速度比單盤提高5倍，但因爲總線帶寬等多種因素的影響，實際的提高速率確定會低於理論值，可是，大量數據並行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯然毋庸置疑，磁盤越多倍數越小。
冗餘	無任何冗餘，壞1塊盤，整個RAID就不能用了
場合	適合於大規模併發讀寫，但對數據安全性要求不高的狀況，如mysql slave(數據塊從庫)，集羣的節點RS（服務員）
特色	速度快，無冗餘，容量無損失

 

3.1RAID 1 介紹

RAID 1 又稱爲Mirror 或Mirrooring(鏡像)，它的宗旨是最大限度的保證用戶數據的可用性和可修復性，RAID 1 的操做方式是把用戶寫入硬盤的數據百分之百的自動複製到另一個硬盤上，從而實現存儲雙份的數據。

要製做RAID 1,只支持兩塊盤，整個RAID大小等於兩個磁盤中最小的那塊的容量，所以，最好使用一樣大小的磁盤，在存儲時同時寫入兩塊磁盤，實現數據完整備份，但相對下降了寫入性能，可是讀取數據時能夠併發，至關於兩塊RAID 0的讀取效率。

關注點	描述
容量	損失50%的數據容量，列如2塊1T的盤，作完RAID1後容量爲1T
性能	Mirror不能提升存儲性能，理論上寫性能和單盤差很少。
冗餘	在全部RAID級別中，RAID1提供最高的數據安全保障，冗餘度100%
特色	100%冗餘，容量損失半。

4.1 RAID 5介紹

RAID 是一種存儲性能，數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。

RAID 5須要三塊或以上的物理磁盤，能夠提供熱備盤實現故障恢復，採用奇偶校驗，可靠性強，只有同時損壞2塊盤時數據纔會損壞，只損壞1塊盤時，系統會根據存儲的奇偶校驗位重建數據，臨時提供服務，此時若是有熱備盤，系統還會自動在熱備盤上重建故障磁盤上的數據。

數據存儲方式如圖所示DP爲D1，D2，D3的奇偶校驗信息，其餘以此類推，由圖看出，RAID5 不對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成的RAID5的各個磁盤上，而且奇偶校驗信息和相對應的數據分佈存儲於不一樣的磁盤上，當RAID5的一個磁盤數據發生損壞後，利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息區恢復被損壞的數據。

 

關注點	描述
性能	RAID 5 具備和RAID 0 相近的數據讀取速度，只是多了奇偶校驗信息，寫入數據速度比單個磁盤寫入操做稍慢。
容量	損失一塊盤的數據容量10*600G 9*600G
冗餘	可損失一塊盤，RAID數據安全保障程度比RAID 1 低而磁盤空間利用率要比raid 1 高
場合	RAID 5 能夠理解爲是RAID 0  和RAID 1的折中方案，適合對性能和冗餘都有必定要求，又都不是十分高的狀況。 mysql的主從庫均可以，存儲也能夠，普通的服務器爲了減小維護成本，又保持必定冗餘和讀性能均可以作RAID 5
特色	容量損失一塊盤，寫數據經過奇偶校驗，RAID 1和 RAID 0的折中方案。

 

5.1 raid10介紹

 

 

RAID 1+0 也被稱爲RAID 10標準，實際是將RAID 1和RAID 0標準結合的產物，在連續地以位或字節爲單位分割數據而且並行讀/寫多個磁盤的同時，爲每一塊磁盤做磁盤鏡像進行冗餘。它的優勢是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性，可是CPU佔用率一樣也更高，並且磁盤的利用率比較低。

極高的讀寫效率和較高的數據保護、恢復能力

 

注意一下Raid 10 和 Raid01的區別：

RAID01又稱爲RAID0+1，先進行條帶存放（RAID0），再進行鏡像（RAID1）。

RAID10又稱爲RAID1+0，先進行鏡像（RAID1），再進行條帶存放（RAID0）。

 

關注點	描述
性能	極高的讀寫效率和較高的數據保護、恢復能力
冗餘	RAID10提供100%的數據冗餘
應用場合	RAID 10適用於數據庫存儲服務器等須要高性能、高容錯但對容量要求不大的場合
特色	RAID 1和RAID 0標準結合的產物