什么是raid

确保所有数据安全的最可靠方法是将它们保存在多个设备或平台上。这个专家提醒到今天仍然是正确的。然而,恢复几个月或几年前的备份可能需要几个小时,特别是在涉及大量数据的情况下。另外,由于恢复一个或多个备份中的丢失数据而导致的停机时间。

为了解决这些问题,我们开发了一种名为RAID的技术,这样用户就可以在硬盘丢失的情况下存活下来,而不会丢失任何数据或经历停机时间。如果您想知道RAID是什么,请继续阅读,因为我将尽力向您解释您需要知道的内容。

RAID的历史

独立磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Independent Disks, RAID)技术是由加州大学的三位研究人员Garth A. Gibson、David Patterson和Randy Katz发明的。这一想法是在一篇名为“廉价磁盘冗余阵列(RAID)的案例”的论文中提出的,当时单驱动器是最流行的数据存储方式。

根据它们,必须有一种安排,可以解决与单个驱动器存储相关的问题,然后被称为单个大昂贵的盘(SLED)。问题是:(1)SLID无法跟上处理器的速度,(2)SLID中的失败意味着磁盘中所有数据的故障。

RAID研究人员推断,当时流行的大型机磁盘驱动器的固有弱点可以通过在多个驱动器上传播数据来解决。这种新技术的引入也被认为提高了磁盘的系统性能,并降低了功耗成本。这一切都可以通过一组“廉价的”驱动器来实现,这些驱动器可以配置得远远超过一个大型单个驱动器的容量和性能。

然而,RAID只是当时使用相同技术的许多存储设备中的一种。其他选项,如Just a Bunch of Drives (JBOD)和连接/跨越提供了类似的服务。前者还使用了多个磁盘进行存储,从而增加了存储容量。但是,由于它们的驱动器没有相同的容忍度,因此它没有与RAID相同的性能优势。它很可能类似于将几个磁盘驱动器合并到一个驱动器以增加存储。然而,它不能提供与RAID设备相同的速度和可靠性。

Raid是如何工作的?

Raid如何工作

由于其机械性质,硬盘均具有物理限制。由于同样的原因,据报道它们具有比SSD更高的故障率,并且通常被认为在存储数据时不太可靠。无论品牌如何,硬盘驱动器通常有5%的机会在其第一年期间失败。它们也不会比SSD更长的时间。RAID旨在解决所有这些问题。

RAID背后的想法很简单——将多个磁盘放在一起,创建一个包含绑定磁盘的所有共享速度和可靠性特性的单一阵列。其结果是一个多磁盘硬盘驱动器,能够存储更多的数据,并显示更快的读写功能。最终目标是以更低的成本获得更昂贵磁盘的容量和性能。

现在,您将从RAID获得的容量和性能取决于您试图实现的RAID级别的类型或您的设备的性能需求。每个级别的RAID具有容量、性能、可靠性和可用性等方面的特性。级别主要分为标准、嵌套(混合)或非标准。继续读下去,了解他们的不同。

标准Raid级别

RAID级别分为RAID 0 ~ RAID 5 6种。它们的存储能力、性能速度和安全性各不相同。

突袭啊

RAID O在称为数据剥离的策略中将所有数据传播到两个或多个磁盘中。这意味着如果您有两个磁盘,则它们都同样相同的可变数据量。这样做还将划分运行数据所需的速度量,因此使您的驱动器以更快的速度执行。您还可以结合两个驱动器的容量,因此如果它们中的每个容量都有500 GB的容量,您将在单个1TB驱动器中具有1 TB的数据存储。

RAID 0使你的驱动器速度提高了两倍或三倍,但它并非没有缺点。如果您的一个或两个条带驱动器都出现故障,您将丢失所有数据。这就是为什么RAID O不常用来存储有价值的文件的原因。但是,您可以选择将它与不那么有价值的数据一起设置在桌面上。必威体育手机必威体育手机端

RAID 1

RAID 1通过创建存储在其中一个驱动器上的所有数据的完全备份,消除了RAID 0带来的缺点。该过程称为镜像,即在两个或多个RAID 1硬盘上同时写入数据。因此,存储的数据在所有驱动器中是完全相同的。

RAID 1在现实世界中更常用,因为它被证明在存储数据方面更可靠。当你的一个驱动器故障时,你仍然保护了其他磁盘上的所有数据。但是,用新的替换驱动器重建受影响的数据阵列需要很长时间。

突袭2

RAID 2不再用于商业用途,因为它与RAID 3没有任何显著的区别。无论如何,其思想是跨所有磁盘的位条带数据,从而允许一些磁盘存储错误检查和纠正(ECC)信息。

RAID 3

RAID 3与RAID 2具有基本相同的功能,其使用奇偶校验信息存储字节条带化数据。它基本上是数据恢复的信息,其计算并记录在驱动器上。虽然没有广泛使用,但RAID 3对具有较小数据传输的单用户系统非常有用。

RAID 4

这是另一个类似的驱动系统,用于存储奇偶校验信息。它与RAID 3基本相同,但使用块级条带,这在所有奇偶校验驱动器中不需要数据共享。因此,执行更快,更高效。

RAID 5

RAID 5是与RAID 4类似的另一种块级条带系统策略,但与RAID 4不同的是,所有奇偶校验信息都分布在驱动器中。由于所需的驱动器数量为3至5个,因此系统故障的相关风险更高。如果其中一个驱动器出现故障,您的所有数据仍然存储在其他驱动器上。然而,由于阵列重建时间较长,二次驱动器故障的可能性很高,这也大大增加了系统故障的机会。

raid 6.

RAID 6与RAID 5非常相似,除了它的第二个奇偶校验方案。这种额外的奇偶校验允许其中一个阵列在两个或多个磁盘同时故障时继续工作。RAID 6确保了对整个驱动器阵列的额外保护,但相对于所有标准RAID驱动器成本较高。另一个缺点是它的写性能较慢。

嵌套(混合)的水平

嵌套级别是两个标准RAID级别的组合。因为它们是混合动力车,它们提供了比上述水平更好的速度和更高的存储容量。

RAID 10

RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合。该级别具有RAID 0的性能和RAID 1的镜像能力,可以处理更多的数据,以更快的速度传输。一个明显的缺点是成本,因为驱动要求增加的混合水平。

RAID 01

RAID 01是RAID 0+1,与RAID 10非常相似,但组织方式不同。创建分条集后,再将分条集镜像,即创建副本集。

RAID 03

RAID 0+3相当于RAID 03,也称为RAID 53。它具有RAID 0的条带风格和RAID 3的硬盘块容量。RAID 03比RAID 3性能好很多,但成本更高。

RAID 50

RAID 50是将RAID 5的保护功能和RAID 0的性能结合起来开发的。通过奇偶分条的分布,提高了硬盘性能,同时数据得到了完全的保护。

非标准RAID级别

许多公司,团体和组织开发了自己的非标准RAID配置,以满足其专业团体的具体需求。这导致了许多非标准的RAID级别如下:

Linux MD RAID 10

Linux是RAID阵列的追随者之一。使用2个标准RAID 1驱动器和RAID 1 + 0中的四个驱动器,它创建了自己的条纹和镜像MD RAID 10,这既良好且受到良好的保护。

raid 7.

RAID 7由存储计算机公司所有,该公司基于RAID 3和RAID 4。然而,它增加了缓存和实时控制器操作系统。RAID 7具有高性能和存储能力,可以有效地处理数据存储。

RAID技术的优点和缺点

RAID技术最初被翻译为廉价磁盘冗余阵列。由于更高级别的奇偶校验系统和混合RAID级别通常会导致更多的开销,所以最初的术语被替换为“Independent”。不过,如果你选择批量购买价格较低的磁盘,RAID仍然可以为你节省一些钱。

raid的优势

抛开命名问题,RAID在磁盘驱动器的性能提升和可靠性方面提供了几个好处。根据您设备的配置要求,您可以使其更快地执行并提供可靠的数据丢失保护。例如,RAID 0使磁盘的读/写速加倍。另一方面,RAID 5具有奇偶校验驱动器,可以监控您的非平等驱动器的运行状况。当它找到一个失败的驱动器时,它可以弄清楚数据存储在驱动器中。此外,RAID 2为您提供安全性,因为RAID阵列镜像在另一个驱动器上。因此,即使其中一个失败也可以继续工作。

突袭的缺点中可能是其目标的非承诺,以降低储存成本。虽然它在早期有效地完成了如此,但RAID水平现在需要更多的磁盘,从而导致成本增加。尽管如此,人们仍然很好地利用了嵌入的RAID水平,因为他们证明有助于克服可靠性问题。

另一个缺点与硬盘的自然磨损有关。由于RAID硬盘是同时安装的,所以它们的年龄和状态相同。因此,如果其中一个驱动器出现故障,另一个驱动器可能很快也会出现故障。

RAID的另一个问题是漏洞被重建的驱动器。虽然一些RAID级别只能在一个驱动器失败中存活,但许多实现可能能够维持多个。当驱动器实际失败时,它可以用另一个驱动器替换。问题是;在更换过程中,RAID阵列将以弱势状态留下。现在,大多数驱动器具有更高的存储容量,替换失败驱动器所需的时间更长。这意味着驱动器将经历第二次驱动器故障的较高机会。

如果驱动器不遇到更换失败,则它们仍可能包含不可读的数据或坏扇区。当发生这种情况时,重建阵列变得更具挑战性。但是,用户仍可通过选择嵌套的RAID级别来克服这种可能性。凭借其更大的冗余级别,可以避免阵列范围的故障。




结论

RAID技术可以提供您希望实现的保护和提高性能和容量。但是,不要将其误认为是备份。即使使用可靠的RAID实现进行保护,驱动器也总是容易出现安全问题、数据损坏和人为错误。

如果您不介意更高的成本,可能最好选择SSD。它将您节省了所有麻烦,并且可能擅长任何RAID级别。但是,请不要将其误以为备份。备份仍然是您对数据丢失和驱动器故障的最佳预防措施。

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