RAID0、RAID1详解ppt课件

RAID 0适合于读写性能要求较高但安全性要求不高的应用，如存储高清电影、图形工作站等。
RAID 1数据组织方式
RAID 1：又称镜像（Mirroring），通过磁盘镜像实现数据冗余的技术。
安全性：全冗余组合模式（镜像备份）。 性能：不支持并发/行写，支持并发/行读。
磁盘0 A1 A2
RAID 1
… …
RAID 0工作原理-数据写入
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
写入数据块D2,D3… 写入数据块D1 写入数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0 D4
磁盘1 D5
D2
D3
D0
D1
无数据冗余的条带化阵列
RAID 0工作原理-数据读取
D5 D4 D3 D2 D1 D0
逻辑磁盘
内存
传统内置存储
接口
接口
接口
处理器
硬盘
硬盘
传统RAID技术的发展（2/2）
随着大型计算、海量数据存储不断发展，各类信息化应用对计算能力、数据存储资源方面 都有更高的要求。
为了克服传统内置存储存在的问题，扩展磁盘数量，人们把磁盘从机箱里面挪到了机箱外 面，磁盘阵列技术便应运而生。
传统内置存储
RAID
• 优点：不占用主机资源、性能高，且操作系统盘也可以安装在RAID虚拟磁盘之上， 能够进行相应的冗余保护。
• 缺点：成本高。 软件RAID
• 优点：成本低、配置灵活、管理方便等。 • 缺点：占用主机CPU资源和内存空间，且需启动操作系统之后才能正常运行。
RAID关键技术-数据组织方式（1/2）
条带单元(Stripe Unit)：指磁盘中单个或者多个连续的扇区的集合，是单块磁盘上进行一次 数据读写的最小单元。
磁盘1 A1’ A2’
… …
RAID 1工作原理-数据写入
DD22 D1 D0 等效逻辑磁盘
D0,D1,D2
写入数据块D1、D2 写入数据块D0
磁盘0 D2 D1 D0
镜像冗余阵列
磁盘1 D2 D1 D0
RAID 1工作原理-数据读取
DD22 D1 D0
等效逻辑磁盘
磁盘0 D2 D1 D0
读取数据块D1、D2 读取数据块D0
读取数据块D2，D3… 读取数据块D1 读取数据块D0
D0,D1,D2,D3,D4,D5
磁盘0 D4 D2 D0
磁盘1 D5 D3 D1
无数据冗余的条带化阵列
RAID 0数据保护方式
RAID 0不提供数据冗余保护，阵列中的任何一个硬盘失效都将导致整个RAID组的数据丢 失。
磁盘0 D6 D3 D0
条带(Stripe)：是同一磁盘阵列中多个磁盘驱动器上相同“位置”（或者说是相同编号）的 条带单元的集合，条带单元是组成条带的元素。
磁盘0 D6 D3 D0
Fra Baidu bibliotek
磁盘1 D7 D4 D1
磁盘2 D8 D5 D2
条带2 条带深度 条带1 条带0
RAID关键技术-数据组织方式（2/2）
条带化的数据组织方式，实现了多块磁盘并发/并行存取数据，提高了数据存取效率。
D0,D1,D2
镜像冗余阵列
磁盘1 D2 D1 D0
RAID 1数据保护方式
RAID 1的数据盘与镜像盘具有相同的内容，当数据盘出现故障时，可以使用镜像盘恢复数 据。
RAID 1
磁盘0 D2 D1 D0
数据盘故障
磁盘1 D2 D1 D0
镜像盘正常
RAID 1应用场景与优缺点
优缺点（注：阵列磁盘成员数为N）：
磁盘2 D8 D5 D2
RAID关键技术-数据保护方式（1/2）
方法一：镜像方式。
磁盘0
磁盘1
1
1
1
1
0
0
数据盘
镜像盘
数据镜像冗余备份
RAID关键技术-数据保护方式（2/2）
方法二：奇偶校验方式。奇偶校验采用异或（计算符号⊕）算法-相同为假，相异为真。
磁盘0 1 0 0
数据盘0
磁盘1 1 1 0 数据盘1
外置存储
RAID技术的基本概念
RAID： Redundant Array of Independent Disks ,独立冗余磁盘阵列，也称磁盘阵列。
条带化
读写性能
RAID
磁盘组合
容量
镜像、奇偶校验
数据安全性
RAID技术实现方式
RAID实现方式有两种，即硬件RAID和软件RAID。 硬件RAID
RAID0 RAID1
RAID3
常用RAID 级别
RAID5
RAID6 RAID10
RAID50
RAID 0数据组织方式
RAID 0：一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。
安全性：不提供冗余策略。 性能：数据以条带形式均匀分布于各个硬盘，支持并发/行读写。
磁盘0 A1 A3
RAID 0
磁盘1 A2 A4
RAID0、RAID1详解
1
内容提要
RAID0 RAID1
2
传统RAID技术的发展（1/2）
在传统的计算机存储系统中，
存储工作通常是由计算机内置的
磁盘来完成的，传统内置存储存
在诸多问题：
机箱空间限制了硬盘数量； 不便于扩容、共享和备份； 可靠性低，数据丢失的风险大； 存储空间利用率低； 占用总线资源，影响主机性能。
RAID 1
特点
备注
优点
读性能高 安全性高
支持并发/并行读取 允许N-1个磁盘故障
缺点
写性能差 空间利用率低
不支持并行/并发写 N-1个磁盘作为镜像盘
RAID 0
磁盘1 D7 D4 D1
磁盘2 D8 D5 D2
RAID 0应用场景与优缺点
优缺点（注：阵列磁盘成员数为N）：
RAID 0
优点 缺点
特点
读性能高 写性能高 空间利用率高 安全性低
备注
支持并发/并行读取 支持并发/并行写入
100% 无冗余保护
其他
最小硬盘数 有效容量
2盘 N个磁盘容量总和
数据奇偶校验冗余备份
磁盘2 0 1 0
检验盘
目录
1. RAID基本概念与实现方式 2. RAID技术及其应用 3. RAID的数据保护及RAID状态 4. RAID和LUN的关系 5. RAID组与逻辑卷的关系
RAID级别与分类标准
RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑盘，提高了硬盘的读写性能和 数据安全性，根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别。
并发读取数据D0、D1、D2 并行读取数据D0、D1、D2
并发：指多个物理磁盘一对一同时 响应多个I/O请求。
并行：指多个物理磁盘同时响应一 个I/O请求。
I/O-1 读取D0
磁盘0 D6 D3 D0
I/O-1 读取数据D0、D1、D2
I/O-2 读取D1
磁盘1 D7 D4
D1
I/O-3 读取D2