RAID,全称为Redundant Array of Independent Disks,是一种利用虚拟化存储技术将多个硬盘组合起来,以提供性能提升或数据冗余,或两者兼备的技术。根据RAID的层级不同,数据会采用多种模式分散存储在各个硬盘上。从RAID 0到RAID 7以及混合等级RAID等,每种等级都有其特定的优缺点,旨在平衡增加数据可靠性和提高存储器(群)读写性能这两个目标。
简单来说,RAID将多个硬盘组合成一个逻辑硬盘,操作系统将其视为一个实体硬盘进行操作。RAID技术广泛应用于服务器电脑,并且常常使用完全相同的硬盘作为组合。随着硬盘价格的下降和RAID功能与主板的集成度提高,它也逐渐成为普通用户的选择,特别是在需要大容量存储空间的工作场景中,如视频和音频制作。
关于标准RAID和混合RAID的具体介绍如下:
标准RAID介绍
RAID 0:也称为带区集,它将两个以上的磁盘并联,形成一个大容量的磁盘。在存放数据时,数据会分段后分散存储在这些磁盘中,因此读写速度都非常快。但RAID 0没有冗余功能,也不具备容错能力,一旦一个磁盘损坏,所有数据都会丢失。
RAID 1:两组以上的N个磁盘相互做镜像。在一些多线程操作系统中,读取速度非常好,只要一个磁盘正常就能维持运作。其原理是在主硬盘上存储数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘损坏时,镜像硬盘会代替主硬盘工作。由于有数据备份,RAID 1的数据安全性最高。但无论使用多少磁盘做RAID 1,都只能算一个磁盘的容量。
RAID 2到RAID 6:这些等级都在尝试通过不同的数据编码、分割和校验方式来提高数据的安全性和性能。例如,RAID 5采用了Disk Striping(硬盘分割)技术,并使用奇偶校验信息来恢复损坏的数据。而RAID 6则增加了第二个独立的奇偶校验信息块,数据的可靠性非常高。
混合RAID介绍
JBOD:并不是RAID的等级。它可以将多个硬盘空间合并成一个大的逻辑硬盘,但没有错误备援机制。数据的存放是从第一颗硬盘开始依次往后存放,如果硬盘损坏,则该硬盘上的所有数据将无法恢复。因为每次读写操作只作用于单一硬盘,JBOD的传输速率与单颗硬盘无异。
RAID 7:并非公开的标准,而是Storage Computer Corporation的专利硬件产品名称。它以RAID 3和RAID 4为基础发展而来,通过大量的缓冲存储器和专用即时处理器实现异步数组管理,可以处理大量的IO要求,性能卓越。但价格非常昂贵。
RAID 10/01:这两种RAID组合主要是通过镜像和分割数据的方式来实现。RAID 10是先分割数据再镜像,然后将所有硬盘分为两组,每组视为以RAID 1作为最低组合,然后将每组RAID 1组合为一个“硬盘”再进行RAID 0运作。而RAID 01则是先镜像再将数据分割成两组硬盘。当RAID 10中有一个硬盘受损时,其余硬盘可以继续运作。但RAID 01只要有一个硬盘受损,同组的其他硬盘都会停止运作,可靠性较低。
RAID 50/60:这两种组合是以RAID 5或RAID 6为基础再进行组合。例如,RAID 50是先做RAID 5,然后再做RAID 0。由于底层是以RAID 5为基础,因此至少需要3个硬盘。所以要做RAID 50的话至少要6个硬盘。但这种方式性能会比单纯的RAID 5更高。而容量利用率相比则较低一些。类似地解释适用于RAID 60的情况描述相对较为复杂些的属性细节进一步展开介绍以便读者更好地理解其具体运作机制以及优劣特点对比不同等级的优缺点来辅助理解其具体应用场景和使用场景限制等要求并通过深入浅出详尽完整概括行业基本概念由于价格和技术上的复杂性问题其具体需求应用领域需要具备相关领域的基本素养由于该种特性尤其适合需要高可靠性和高性能的存储需求场景如数据中心服务器等场合因此其应用前景广阔同时价格较高门槛较高对于普通用户而言可能较难接受其高昂的价格成本对于普通用户而言可以考虑选择更加经济实惠的存储方案来满足自身需求而大型企业和数据中心可以根据自身需求选择合适的存储方案来确保数据安全性和稳定性总之通过深入了解不同raid等级的特点和优劣情况可以更好地选择适合自己的存储方案以满足不同场景下的数据存储需求并充分利用资源实现效益最大化关于软raid和硬raid的区别也十分重要软raid主要依赖于cpu处理阵列存储作业优点在于价格较低但是会占用较多的cpu资源硬raid则通过内置的处理器进行运算不占用服务器资源且读写性能更快但是价格较高软硬raid的选择需要根据实际应用场景和需求进行权衡考虑在保证数据安全性和性能的前提下选择最适合自己的方案软硬raid的选择也需要考虑操作系统的兼容性等因素在实际应用中需要根据具体情况进行综合考虑选择最适合的解决方案以满足不同场景下的数据存储需求同时软硬raid的选择也需要关注其备份恢复等方面的特性以确保