RAID及实现的方法
数据库存储的关键技术 raid
数据库存储的关键技术 raid一、RAID的概述RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)是一种数据存储技术,通过将多个磁盘组合起来形成一个逻辑上的单个磁盘,提高数据的可靠性和性能。
二、RAID的类型1. RAID 0:条带化存储,将数据分块存储到不同的物理磁盘上,提高读写速度。
但是如果其中一个磁盘损坏,则所有数据都无法恢复。
2. RAID 1:镜像存储,将数据同时写入两个物理磁盘中,当一个磁盘损坏时可以从另一个磁盘中恢复数据。
3. RAID 5:带奇偶校验的条带化存储,将数据分块存储到不同的物理磁盘上,并在每个块中加入奇偶校验信息。
当其中一个磁盘损坏时可以通过奇偶校验信息恢复数据。
4. RAID 6:带双重奇偶校验的条带化存储,与RAID 5类似但加入了额外的奇偶校验信息以提高容错能力。
三、RAID的实现方式1. 硬件RAID:使用专门设计的硬件卡来实现RAID功能,具有较高的性能和可靠性,但价格较高。
2. 软件RAID:使用操作系统提供的软件来实现RAID功能,成本较低但性能和可靠性不如硬件RAID。
四、RAID的应用场景1. 数据库服务器:数据库存储对数据的可靠性要求非常高,使用RAID 可以提高数据的容错能力和读写速度。
2. 大型文件服务器:大型文件服务器需要处理大量数据并保证数据的完整性,使用RAID可以提高读写速度和容错能力。
3. 视频监控系统:视频监控系统需要长期存储大量视频数据,并且要保证数据的完整性和可靠性,使用RAID可以提高容错能力和读写速度。
五、RAID的注意事项1. RAID并不是万无一失的,当多个磁盘同时损坏时仍然会导致数据丢失。
2. 在使用RAID时需要选择合适的类型和实现方式,并进行正确配置和管理。
3. 使用硬件RAID时需要注意兼容性问题,不同厂商的硬件卡可能存在兼容性问题。
4. 在进行磁盘更换时需要按照正确的步骤进行操作,否则可能会导致数据丢失。
《RAID技术的实现》课件
RAID技术根据数据分布和冗余机制的不同,可分为RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10等几种 常见分类。
RAID 0的实现
数据分片
RAID 0使用数据分片技术,将数据均匀分散在 多个磁盘上,提高了读写性能。
无冗余
RAID 0没有冗余机制,在一个磁盘故障时,其 他磁盘上的数据将会丢失。
2
分布式校验
RAID 5使用分布式校验技术,将校验数据分散在多个磁盘上,提高了数据的冗余 性。
3
写性能
RAID 5的写性能较好,因为数据只需要写入单个磁盘。
RAID 10的实现
数据分区与镜像
性能与冗余
RAID 10同时结合了RAID 0和RAID 1的实现方法, 既提供了良好的读写性能,又提高了数据的冗 余性。
RAID 10通过同时使用数据分片和数据复制, 兼具高性能和高冗余性。
RAID技术的应用场景
数据库服务器
RAID技术常用于数据库服务器,提供数据的高可靠性和读写性能。
视频编辑工作站
RAID技术可以提供大容量、高速读写的存储解决方案,满足视频编辑工作的需求。
大数据分析
RAID技术适用于大数据分析,提供高性能和高可靠性的数据存储。
《RAID技术的实现》PPT 课件
欢迎来到《RAID技术的实现》课件!在这里,我们将深入探讨RAID技术的定 义、分类以及实现方式,以及它在现实世界中的应用场景和优缺点。
RAID技术的定义和分类
RAID技术
RAID(冗余磁盘阵列)技术是一种数据存储技术,将多个磁盘组合在一起,提供更高的 性能和可靠性。
RAID 1的实现
数据复制
RAID 1使用数据复制技术,将数据同时写入两个磁盘,提高了数据的冗余性和可靠性。
RAID技术实现及发展
文献标识码
Th a i a i n n De e o m e f RAI e Re l to a d v l p nt o z D
Ca n o Ya g Ab ta t sr c F rt , e p p r p e e t te d v l p n n t me n n f RAI t e o ae e a v tg s a d d s d a is yt a e rs n s h e e o me t a d i a i g o l h s D, n c mp r s t d a a e h h n n i v— a n a e f k n s o AI tc n q e n u e n d b el e c i e e r a iai n o I ,t ls I te n — tg s o i d f R D e h i u s i s ,a r f d s rb s t e l to f R D5 a a t R D e h i i y h z A A q e s n a d 0 e e e t n i nr d c d u t d r fn w g n r i s it u e . a a o o Ke wo d y r R I A D Dik Ara s ry Vo u l me Od d Ev n C e k da e h n c
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如何设置电脑上的双硬盘并实现RAID
如何设置电脑上的双硬盘并实现RAID随着科技的不断发展,电脑存储需求也在不断增加。
为了满足用户对数据安全和读写速度的要求,许多电脑用户选择安装双硬盘并实现RAID(冗余阵列磁盘)技术。
本文将为大家介绍如何在电脑上设置双硬盘并实现RAID。
1. 硬件准备首先,我们需要准备两个硬盘。
确保这两个硬盘均具有相同的容量和接口类型,这样才能顺利实现RAID。
一般来说,SATA接口的硬盘是最常见的选择。
另外,你还需要一个主板具备RAID支持的接口,比如Intel的RAID或者AMD的RAID。
2. 连接硬盘将两个硬盘连接到主板上。
现代主板通常提供多个SATA接口,你可以根据需要选择合适的接口连接硬盘。
你可以在主板上找到标有SATA的接口,连接硬盘时,确保接口和数据线的方向正确。
连接完成后,启动电脑。
3. 进入BIOS设置在电脑启动时,按下相应的按键(通常是DELETE或F2)进入BIOS设置界面。
不同的主板可能有不同的设置入口,请根据主板型号来判断。
在BIOS设置界面中,找到硬盘设置选项。
4. 配置RAID进入硬盘设置选项后,找到RAID配置界面。
根据提示,选择创建RAID阵列。
在选择RAID模式时,通常有多个选项可供选择,如RAID 0、RAID 1、RAID 5等。
不同的RAID模式具有不同的特点,根据你的需求选择合适的模式。
- RAID 0模式将两个硬盘合并为一个大容量的虚拟硬盘,提高了存储空间,但没有冗余支持,一旦其中一个硬盘损坏,所有数据都将丢失。
- RAID 1模式使用镜像技术,关联两个硬盘,将数据同时写入到两个硬盘中,提供了数据冗余备份,一旦一个硬盘损坏,数据仍然可以从另一个硬盘中恢复。
- RAID 5模式将数据和奇偶校验信息分布在多个硬盘上,提供了更好的容错性能和读写速度。
5. 完成设置选择好RAID模式后,接下来你需要配置RAID阵列的详细设置,如分区大小、RAID块大小等。
根据自己的需求进行相应的设置。
Raid教程:全程图解手把手教你做RAID
Raid教程:全程图解手把手教你做RAID说到磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks),现在几乎成了网管员所必须掌握的一门技术之一,特别是中小型企业,因为磁盘阵列应用非常广泛,它是当前数据备份的主要方案之一。
然而,许多网管员只是在各种媒体上看到相关的理论知识介绍,却并没有看到一些实际的磁盘阵列配置方法,所以仍只是一知半解,到自己真正配置时,却无从下手。
本文要以一个具体的磁盘阵列配置方法为例向大家介绍磁盘阵列的一些基本配置方法,给出一些关键界面,使各位对磁盘阵列的配置有一个理性认识。
当然为了使各位对磁盘阵列有一个较全面的介绍,还是先来简要回顾一下有关磁盘阵列的理论知识,这样可以为实际的配置找到理论依据。
一、磁盘阵列实现方式磁盘阵列有两种方式可以实现,那就是“软件阵列”与“硬件阵列”。
软件阵列是指通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。
如微软的Windows NT/2000 Server/Server 2003和NetVoll 的NetWare两种操作系统都可以提供软件阵列功能,其中Windows NT/2000 Server/Server 2003可以提供RAID 0、RAID 1、RAID 5;NetWare操作系统可以实现RAID 1功能。
软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的性能会有所降低,有的降代还比较大,达30%左右。
硬件阵列是使用专门的磁盘阵列卡来实现的,这就是本文要介绍的对象。
现在的非入门级服务器几乎都提供磁盘阵列卡,不管是集成在主板上或非集成的都能轻松实现阵列功能。
硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。
它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。
磁盘阵列卡拥有一个专门的处理器,如Intel的I960芯片,HPT370A/372 、Silicon Image SIL3112A等,还拥有专门的存贮器,用于高速缓冲数据。
raid
当运行I/O增强应用程序, 当运行 增强应用程序,如文件服务器或应用程 增强应用程序 序服务器,可适当的使用软件RAID。RAID 5是CPU的 序服务器,可适当的使用软件 。 是 的 增强方式,所以不建议使用软件RAID在增强的处理器 增强方式,所以不建议使用软件 在增强的处理器 服务器中。 服务器中。 磁盘的容错技术并不等于完全支持在线更换, 磁盘的容错技术并不等于完全支持在线更换,热插 拔或热交换, 拔或热交换,有些操作系统不能支持系统不经过重启 的在线热交换。 的在线热交换。能否支持错误硬盘的热交换与操作系 统有关。 统有关。 NetWare支持 RAID 1 (镜像和双工 。 Windows 支持 镜像和双工) 镜像和双工 NT 、Windows2000、LINUX、OPENSERVER支持 、 、 支持 RAID 0, RAID1和RAID5。 和 。
1、RAID0:条带化 RAID0: 也叫条带化, RAID 0 也叫条带化,它将数据象条带一样写到多个磁 盘上,这些条带也叫做“ 盘上,这些条带也叫做“块”。条带化实现了可以同时 访问多个磁盘上的数据,平衡I/O负载, I/O负载 访问多个磁盘上的数据,平衡I/O负载,加大了数据存 储空间和加快了数据访问速度。 0是唯一的一个没 储空间和加快了数据访问速度。RAID 0是唯一的一个没 有冗余功能的RAID技术,但RAID0 的实现成本低。如果 有冗余功能的RAID技术, 的实现成本低。 RAID技术 阵列中有一个盘出现故障, 阵列中有一个盘出现故障,则阵列中的所有数据都会丢 如要恢复RAID 0,只有换掉坏的硬盘, 失。如要恢复RAID 0,只有换掉坏的硬盘,从备份设备 中恢复数据到所有的硬盘中。 中恢复数据到所有的硬盘中。 硬件和软件都可以实现RAID0 实现RAID0最少用2 RAID0。 RAID0最少用 硬件和软件都可以实现RAID0。实现RAID0最少用2个硬 盘。对系统而言,数据是采用分布方式存储在所有的硬 对系统而言, 盘上,当某一个硬盘出现故障时数据会全部丢失。 盘上,当某一个硬盘出现故障时数据会全部丢失。RAID 能提供很高的硬盘I/O性能, I/O性能 0 能提供很高的硬盘I/O性能,可以通过硬件或软件两 种方式实现。 种方式实现。
图文并茂RAID技术全解–RAID0、RAID1、RAID5、RAID10
图⽂并茂RAID技术全解–RAID0、RAID1、RAID5、RAID10图⽂并茂 RAID 技术全解 – RAID0、RAID1、RAID5、RAID100…… RAID 技术相信⼤家都有接触过,尤其是服务器运维⼈员,RAID 概念很多,有时候会概念混淆。
这篇⽂章为⽹络转载,写得相当不错,它对 RAID 技术的概念特征、基本原理、关键技术、各种等级和发展现状进⾏了全⾯的阐述,并为⽤户如何进⾏应⽤选择提供了基本原则,对于初学者应该有很⼤的帮助。
⼀、RAID 概述 1988 年美国加州⼤学伯克利分校的 D. A. Patterson 教授等⾸次在论⽂ “A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks” 中提出了RAID 概念 [1] ,即廉价冗余磁盘阵列( Redundant Array of Inexpensive Disks )。
由于当时⼤容量磁盘⽐较昂贵, RAID 的基本思想是将多个容量较⼩、相对廉价的磁盘进⾏有机组合,从⽽以较低的成本获得与昂贵⼤容量磁盘相当的容量、性能、可靠性。
随着磁盘成本和价格的不断降低, RAID 可以使⽤⼤部分的磁盘, “廉价” 已经毫⽆意义。
因此, RAID 咨询委员会( RAID Advisory Board, RAB )决定⽤ “ 独⽴ ” 替代 “ 廉价 ” ,于时 RAID 变成了独⽴磁盘冗余阵列( Redundant Array of Independent Disks )。
但这仅仅是名称的变化,实质内容没有改变。
RAID 这种设计思想很快被业界接纳, RAID 技术作为⾼性能、⾼可靠的存储技术,已经得到了⾮常⼴泛的应⽤。
RAID 主要利⽤数据条带、镜像和数据校验技术来获取⾼性能、可靠性、容错能⼒和扩展性,根据运⽤或组合运⽤这三种技术的策略和架构,可以把 RAID 分为不同的等级,以满⾜不同数据应⽤的需求。
RAID0、RAID1详解
RAID0工作原理
01
数据被分割成大小相等的块,并按照一定的顺序分配给各个磁 盘。
02
每个磁盘都独立地执行读写操作,不受其他磁盘的影响。
当数据被读取时,系统可以同时从多个磁盘中获取数据块,显
03
著提高了数据传输速度。
2
通过将多个RAID0和RAID1阵列组合在一起,可 以获得更高的I/O性能和数据冗余性,以满足不 同应用的需求。
3
混合RAID技术还可以实现自动数据迁移和分层存 储,以提高存储效率和降低成本。
自动配置与优化
自动配置与优化技术可以自动调整 RAID配置和参数,以实现最佳性能和 可靠性。
通过实时监控存储系统的性能和健康状况, 自动配置与优化技术可以自动调整RAID级 别、条带大小、数据冗余等参数,以实现最 佳的系统性能和可靠性。
适用场景比较
RAID0适用于对性能要求较高,但对 数据安全性要求不高的场景,如Web 服务器、邮件服务器等。
VS
RAID1适用于对数据安全性要求较高, 但对性能要求不高的场景,如数据库 服务器、文件服务器等。
优缺点比较
优点
RAID0提高了读写性能,RAID1保证了数据 的安全性。
缺点
RAID0的数据安全性较低,一旦一个磁盘出 现故障,所有数据都可能丢失。而RAID1的 性能相对较低,因为数据需要同时写入两个 或更多的磁盘。
在云存储环境中,RAID0可以为云 服务提供商提供高带宽和IOPS, 满足大量用户同时访问的需求。
RAID1
对于需要保证数据可靠性的云服 务,如企业级备份、关键任务应 用程序等,RAID1可以提供数据 冗余和错误恢复功能。
磁盘阵列(RAID)图解教程
磁盘阵列可以在安装系统之前或之后产生,系统会视之为一个(大型)硬盘,而它具有容错及冗余的功能。
磁盘阵列不单只可以加入一个现成的系统,它更可以支持容量扩展,方法也很简单,只需要加入一个新的硬盘并执行一些简单的指令,系统便可以实时利用这新加的容量。
·RAID 的种类及应用IDE和SCSI是计算机的两种不同的接口,前者普遍用于PC机,后者一般用于服务器。
基于这两种接口,RAID分为两种类型:基于IDE接口的RAID应用,称为IDE RAID;而基于SCSI接口的RAID应用则相应称为SCSI RAID。
基于不同的架构,RAID 又可以分为:● 软件RAID (软件 RAID)● 硬件RAID (硬件 RAID)● 外置RAID (External RAID)·软件RAID很多情况下已经包含在系统之中,并成为其中一个功能,如Windows、Netware及Linux。
软件RAID中的所有操作皆由中央处理器负责,所以系统资源的利用率会很高,从而使系统性能降低。
软件RAID是不需要另外添加任何硬件设备,因为它是靠你的系统——主要是中央处理器的功能——提供所有现成的资源。
·硬件RAID通常是一张PCI卡,你会看到在这卡上会有处理器及内存。
因为这卡上的处理器已经可以提供一切RAID所需要的资源,所以不会占用系统资源,从而令系统的表现可以大大提升。
硬件RAID可以连接内置硬盘、热插拔背板或外置存储设备。
无论连接何种硬盘,控制权都是在RAID卡上,亦即是由系统所操控。
在系统里,硬件RAID PCI卡通常都需要安驱动程序,否则系统会拒绝支持。
·外置式RAID也是属于硬件RAID的一种,区别在于RAID卡不会安装在系统里,而是安装在外置的存储设备内。
而这个外置的储存设备则会连接到系统的SCSI卡上。
系统没有任何的RAID功能,因为它只有一张SCSI卡;所有的RAID功能将会移到这个外置存储里。
RAID的多种实现
RAID的多种实现RAID的诞⽣由加利福尼亚⼤学伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年,发表的⽂章:“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”。
⽂章中,谈到了RAID这个词汇,⽽且定义了RAID的5层级。
伯克利⼤学研究⽬的是反映当时CPU快速的性能。
CPU效能每年⼤约成长30~50%,⽽硬磁机只能成长约7%。
研究⼩组希望能找出⼀种新的技术,在短期内,⽴即提升效能来平衡计算机的运算能⼒。
RAID:Redundant Arrays of Inexpensive(Independent) Disks多个磁盘合成⼀个“阵列”来提供更好的性能、冗余,或者两者都提供RAID功能提⾼IO能⼒磁盘并⾏读写提⾼耐⽤性磁盘冗余来实现RAID实现的⽅式外接式磁盘阵列:通过扩展卡提供适配能⼒内接式RAID:主板集成RAID控制器,安装OS前在BIOS⾥配置软件RAID:通过OS实现RAID级别多块磁盘组织在⼀起的⼯作⽅式有所不同RAID-0:也称为条带卷strip读、写性能提升可⽤空间:100%⽆容错能⼒最少磁盘数:2个或以上RAID-1:读性能提升、写性能略有下降可⽤空间:1/n有冗余能⼒最少磁盘数:2个或以上RAID-4增加⼀块奇偶校验盘RAID-5:RAID5是RAID4的升级版,把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。
读、写性能提升可⽤空间 1-1/n最少三块磁盘RAID-6:读、写性能提升可⽤空间:1-2/n有容错能⼒:允许最多2块磁盘损坏最少磁盘数:4, 4+RAID-10:读、写性能提升可⽤空间:N*min(S1,S2,...)/2有容错能⼒:每组镜像最多只能坏⼀块最少磁盘数:4, 4+RAID-01多块磁盘先实现RAID0,再组合成RAID1RAID-50多块磁盘先实现RAID5,再组合成RAID0JBOD:Just a Bunch Of Disks功能:将多块磁盘的空间合并⼀个⼤的连续空间使⽤可⽤空间:sum(S1,S2,...)RAID7可以理解为⼀个独⽴存储计算机,⾃⾝带有操作系统和管理⼯具,可以独⽴运⾏,理论上性能最⾼的RAID模式常⽤级别:RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10, RAID-50, JBOD。
服务器raid卡实现原理
服务器raid卡实现原理服务器RAID卡实现原理RAID(冗余磁盘阵列)是一种通过将多个磁盘驱动器组合在一起来提供数据冗余和性能增强的技术。
RAID卡是一种硬件设备,用于管理和控制RAID阵列。
本文将介绍服务器RAID卡的实现原理。
1. RAID卡的作用RAID卡是一种插入服务器主板上的扩展卡,它具有处理RAID阵列所需的计算和控制功能。
它通过与服务器主板上的其他组件(如CPU和内存)进行通信,实现对RAID阵列的管理和控制。
2. RAID级别RAID卡支持多种RAID级别,如RAID 0、RAID 1、RAID 5等。
每种RAID级别都有不同的数据冗余和性能特性。
RAID卡通过在磁盘驱动器之间分配数据和计算校验和来实现这些RAID级别。
3. 冗余和容错RAID卡通过在RAID阵列中使用冗余数据来提供容错能力。
当一个磁盘驱动器发生故障时,RAID卡可以使用冗余数据来恢复丢失的数据。
这种冗余数据可以存储在同一磁盘驱动器上(如RAID 1)或分布在多个磁盘驱动器上(如RAID 5)。
4. 数据分布和条带化RAID卡使用条带化(striping)技术将数据分布在多个磁盘驱动器上。
条带化可以提高数据访问的性能,因为数据可以同时从多个磁盘驱动器上读取或写入。
RAID卡负责将数据分成固定大小的条带,并将这些条带分布在多个磁盘驱动器上。
5. 写入缓存RAID卡通常具有写入缓存(write cache)功能,用于提高写入性能。
当数据写入RAID阵列时,RAID卡可以将数据存储在缓存中,并稍后将其写入磁盘驱动器。
这种写入缓存可以显著提高写入性能,但也增加了数据丢失的风险。
因此,RAID卡通常使用电池备份或闪存技术来保护写入缓存中的数据。
6. 热插拔和热备份RAID卡支持热插拔和热备份功能,使管理员可以在系统运行时添加或替换磁盘驱动器。
当一个磁盘驱动器发生故障时,RAID卡可以自动将其替换为热备份磁盘驱动器,从而实现对数据的连续保护。
RAID
注意:在构建RAID系统时,最好购买同容量、同品牌的同型号硬盘,这样可以最大程度地保护投资,避免资源浪费。
下面,我们就以Intel的ICH5R芯片为例,讲解如何利用两块硬盘来组建RAID 0或RAID 1系统。
二、在BIOS中打开RAID功能
安装好SATA硬盘之后,就要进入BIOS中打开南桥芯片的RAID功能。具体方法是:进入BIOS设置程序的“OnChip IDE Device”窗口,找到一个名为“SATA Mode”的选项,将它设置为“RAID”,然后保存BIOS设置并重新启动电脑。
Disable和Auto的意思一目了然,就不用说了,但是下面3种呢?看下面的表格。
是不是有点复杂?其实采用默认的Auto设置实质上和Enhanced Mode一样,一般BIOS里的默认设置也都是Enhanced Mode,因为只有Enhanced Mode 才能完全启用6个设备,这时候会开启4个IDE通道,其中传统的IDE在一、二通道,SATA在三、四通道。
三、组建RAID系统
在BIOS中启动了RAID功能后,ICH5R南桥芯片内置的“Intel RAID Option ROM”便开始启动,该软件是Intel RAID应用程序,提供BIOS和DOS服务。在系统启动POST(加电自检)时,屏幕上会有一些提示信息,按“Ctrl+I”键便可进入Intel RAID Configuration Utility窗口
一、什么是RAID 0
RAID 0使用一种称为“条带”(Striping)的技术把数据分布到各个磁盘上。在那里每个“条带”被分散到连续“块”(Block)上,数据被分成从512字节(Byte)到数兆字节的若干块后,再交替写到磁盘中。第1块数据被写到磁盘1中,第2块数据被写到磁盘2中,依此类推。当系统到达阵列中的最后一个磁盘时,就写到磁盘1的下一分段,如此进行下去直到数据写完为止。
RAID从入门到精通
RIAD 0/1模式
它是上面所说的两种模式的结合,也就是可以同时支持磁盘阵列和磁盘镜像,达到了即可以提升速度又可以加强数据的安全性的目的。实现RAID 0/1模式需要使用四块硬盘,总空间相当于两块硬盘容量的总和。例如,如果我们使用4块30GB的硬盘,那么实际可用空间为60GB,也就是四块硬盘两两组成一组。
可以在RAID 0模式中设置Block大小,最小0.5KB,最大1MB(0.5,1,2,4,1024KB等)。
在FastCheck RAID utility的帮助下你还可以检查硬盘的S.M.A.R.T.状态。
二、ABIT HotRod100 Pro IDE RAID
这是升技公司出品的一款IDE RAID卡,产品规格如下:
但是对于单个磁盘来说,数据传输率却并没有增加。由于RAID 0模式不具备数据备份功能,所以不能提高数据的安全性。在RAID 0模式下,可以使用的磁盘总空间相当于组成阵列的两块磁盘的容量之和,如果其中任何一块硬盘出现问题,整个系统都将无法使用。
还有,在使用RAID 0模式的磁盘阵列时,应该尽量使用同样型号和容量的硬盘。因为如果硬盘型号和容量不同,一个快一个慢的话,性能损失会很大,因为即使比较快的那个硬盘完成了自己的工作,也要等待比较慢的那块硬盘完成它的工作之后才能继续进行下面的工作,等于也是一个慢速硬盘了。另外,RAID 0模式阵列的容量大小由阵列中最小容量的硬盘决定的,总的阵列容量就等于这个最小磁盘容量乘以磁盘的个数。例如,阵列中有1个4GB的硬盘和一个15GB硬盘,那么阵列的总容量大小就只有8GB(4GB×2=8GB), 而那个15GB硬盘其它的11GB无法利用,造成了浪费。
RAID 技术大解密
RAID 技术大解密目录RAID 技术大解密 (1)1.RAID 0 (3)2.RAID 1 (4)3.RAID 2 (5)4.RAID2.0+ (6)5.RAID 3 (8)6.RAID 4 (9)7.RAID 5 (10)8.RAID 50 (11)9.RAID 6 (13)10.RAID 7 (15)1.RAID 0RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。
RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。
RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。
RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起创建一个大的卷集。
在使用中电脑数据依次写入到各块硬盘中,它的最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。
如使用了三块80GB 的硬盘组建成RAID 0模式,那么磁盘容量就会是240GB。
其速度方面,各单独一块硬盘的速度完全相同。
最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性仅为单独一块硬盘的1/N。
为了解决这一问题,便出现了RAID 0的另一种模式。
即在N块硬盘上选择合理的带区来创建带区集。
其原理就是将原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。
四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。
虽然RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能,但是整个系统是非常不可靠的,如果出现故障,无法进行任何补救。
所以,RAID 0一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被人们使用。
2.RAID 1raid是由分区,条块,条带组成的虚拟磁盘。
我来rsid1,就不用说xor等算法了,raid1又称为镜像,数据同时写到住硬盘和镜像硬盘,所以两块硬盘数据是相同的。
和0相比,1的读写方式完全不同。
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摘自/xz20060618/blog/item/7b2e9a3f72be4ec17d1e71b1.html,感觉有点旧了,但却有参考价值。
在计算机发展的初期,“大容量”硬盘的价格还相当高,解决数据存储安全性问题的主要方法是使用磁带机等设备进行备份,这种方法虽然可以保证数据的安全,但查阅和备份工作都相当繁琐。
1987年,Patterson、Gibson和Katz这三位工程师在加州大学伯克利分校发表了题为《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks(廉价磁盘冗余阵列方案)》的论文,其基本思想就是将多只容量较小的、相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合,使其性能超过一只昂贵的大硬盘。
这一设计思想很快被接受,从此RAID技术得到了广泛应用,数据存储进入了更快速、更安全、更廉价的新时代。
磁盘阵列对于个人电脑用户,还是比较陌生和神秘的。
印象中的磁盘阵列似乎还停留在这样的场景中:在宽阔的大厅里,林立的磁盘柜,数名表情阴郁、早早谢顶的工程师徘徊在其中,不断从中抽出一块块沉重的硬盘,再插入一块块似乎更加沉重的硬盘……终于,随着大容量硬盘的价格不断降低,个人电脑的性能不断提升,IDE-RAID作为磁盘性能改善的最廉价解决方案,开始走入一般用户的计算机系统。
一、RAID技术规范简介RAID技术主要包含RAID 0~RAID 7等数个规范,它们的侧重点各不相同,常见的规范有如下几种:RAID 0:RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。
RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。
因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。
RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。
当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。
当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。
RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。
它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。
RAID 2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用称为“加重平均纠错码(海明码)”的编码技术来提供错误检查及恢复。
这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息,使得RAID 2技术实施更复杂,因此在商业环境中很少使用。
RAID 3:它同RAID 2非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。
如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。
RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。
RAID 4:RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上,但条块单位为块或记录。
RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘,每次写操作都需要访问奇偶盘,这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈,因此RAID 4在商业环境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不单独指定的奇偶盘,而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。
在RAID 5上,读/写指针可同时对阵列设备进行操作,提供了更高的数据流量。
RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。
RAID 3与RAID 5相比,最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘;而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,并可进行并行操作。
在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。
RAID 6:与RAID 5相比,RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。
两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。
但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间,相对于RAID 5有更大的“写损失”,因此“写性能”非常差。
较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。
RAID 7:这是一种新的RAID标准,其自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具,可完全独立于主机运行,不占用主机CPU资源。
RAID 7可以看作是一种存储计算机(Storage Computer),它与其他RAID标准有明显区别。
除了以上的各种标准(如表1),我们可以如RAID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列,例如RAID 5+3(RAID 53)就是一种应用较为广泛的阵列形式。
用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统。
开始时RAID 方案主要针对SCSI硬盘系统,系统成本比较昂贵。
1993年,HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片,能够利用相对廉价的IDE 硬盘来组建RAID系统,从而大大降低了RAID的“门槛”。
从此,个人用户也开始关注这项技术,因为硬盘是现代个人计算机中发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备,而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。
在花费相对较少的情况下,RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性,现在个人电脑市场上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司,此外还有一部分来自AMI公司(如表2)。
面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1(RAID 10)等RAID规范的支持,虽然它们在技术上无法与商用系统相提并论,但是对普通用户来说其提供的速度提升和安全保证已经足够了。
随着硬盘接口传输率的不断提高,IDE-RAID芯片也不断地更新换代,芯片市场上的主流芯片已经全部支持ATA 100标准,而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片,甚至已经可以支持ATA 133标准的IDE硬盘。
在主板厂商竞争加剧、个人电脑用户要求逐渐提高的今天,在主板上板载RAID 芯片的厂商已经不在少数,用户完全可以不用购置RAID卡,直接组建自己的磁盘阵列,感受磁盘狂飙的速度。
二.通过硬件控制芯片实现IDE RAID的方法在RAID家族里,RAID 0和RAID 1在个人电脑上应用最广泛,毕竟愿意使用4块甚至更多的硬盘来构筑RAID 0+1或其他硬盘阵列的个人用户少之又少,因此我们在这里仅就这两种RAID方式进行讲解。
我们选择支持IDE-RAID功能的升技KT7A-R AID主板,一步一步向大家介绍IDE-RAID的安装。
升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370芯片,支持RAID 0、1、0+1。
做RAID自然少不了硬盘,RAID 0和RAID 1对磁盘的要求不一样,RAID 1(Mirror)磁盘镜像一般要求两块(或多块)硬盘容量一致,而RAID 0(Striping)磁盘一般没有这个要求,当然,选用容量相似性能相近甚至完全一样的硬盘比较理想。
为了方便测试,我们选用两块60GB的希捷酷鱼Ⅳ硬盘(Barracuda A TA Ⅳ、编号ST360021A)。
系统选用Duron 750MHz 的CPU,2×128MB樵风金条SDRAM,耕升GeForce2 Pro显卡,应该说是比较普通的配置,我们也希望借此了解构建RAID所需的系统要求。
1.RAID 0的创建第一步首先要备份好硬盘中的数据。
很多用户都没有重视备份这一工作,特别是一些比较粗心的个人用户。
创建RAID对数据而言是一项比较危险的操作,稍不留神就有可能毁掉整块硬盘的数据,我们首先介绍的RAID 0更是这种情况,在创建RAID 0时,所有阵列中磁盘上的数据都将被抹去,包括硬盘分区表在内。
因此要先准备好一张带Fdisk与Format命令的Windows 98启动盘,这也是这一步要注意的重要事项。
第二步将两块硬盘的跳线设置为Master,分别接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口(它们由主板上的HighPoint370芯片控制)。
由于RAID 0会重建两块硬盘的分区表,我们就无需考虑硬盘连接的顺序(下文中我们会看到在创建RAID 1时这个顺序很重要)。
第三步对BIOS进行设置,打开A TA RAID CONTROLLER。
我们在升技KT7A-RAID主板的BIOS 中进入INTEGRATED PERIPHERALS选项并开启A TA100 RAID IDE CONTROLLER。
升技建议将开机顺序全部改为ATA 100 RAID,实际我们发现这在系统安装过程中并不可行,难道没有分区的硬盘可以启动吗?因此我们仍然设置软驱作为首选项。
第四步接下来的设置步骤是创建RAID 0的核心内容,我们以图解方式向大家详细介绍:1.系统BIOS设置完成以后重启电脑,开机检测时将不会再报告发现硬盘。
2.磁盘的管理将由HighPoint 370芯片接管。
3.下面是非常关键的HighPoint 370 BIOS设置,在HighPoint 370磁盘扫描界面同时按下“Ctrl”和“H”。
4.进入HighPoint 370 BIOS设置界面后第一个要做的工作就是选择“Create RAID”创建RAID。
5.在“Array Mode(阵列模式)”中进行RAID模式选择,这里能够看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的选项,在此我们选择了RAID 0项。
6.RAID模式选择完成会自动退出到上一级菜单进行“Disk Drives(磁盘驱动器)”选择,一般来说直接回车就行了。
7.下一项设置是条带单位大小,缺省值为64kB,没有特殊要求可以不予理睬。
8.接着是“Start Create(开始创建)”的选项,在你按下“Y”之前,请认真想想是否还有重要的数据留在硬盘上,这是你最后的机会!一旦开始创建RAID,硬盘上的所有数据都会被清除。
9.创建完成以后是指定BOOT启动盘,任选一个吧。
按“Esc”键退出,当然少不了按下“Y”来确认一下。
HighPoint 370 BIOS没有提供类似“Exit Without Save”的功能,修改设置后是不可逆转的第五步再次重启电脑以后,我们就可以在屏幕上看到“Striping(RAID 0)for Array #0”字样了。