七彩穎欣老師

我們在做監(jiān)控項(xiàng)目存儲時(shí)，經(jīng)常會用到磁盤陣列，什么是磁盤陣列呢？那為什么要做磁盤陣列呢？raid1 raid2 raid5 raid6 raid10各有什么優(yōu)勢？本期我們來看下。

一、什么是Raid？它有什么作用？

1、什么是Raid

raid就是冗余磁盤陣列，把多個(gè)硬磁盤驅(qū)動器按照一定的要求使整個(gè)磁盤陣列由陣列控制器管理組成一個(gè)儲存系統(tǒng)。最開始研制目的是為了利用多個(gè)廉價(jià)的小磁盤來替代昂貴的大磁盤，以此來降低成本。而隨著硬盤技術(shù)的發(fā)展，如今的磁盤陣列采用了冗余信息的方式，使得其具有數(shù)據(jù)保護(hù)的功能。

2、那么服務(wù)器為啥要做磁盤陣列呢？主要有兩個(gè)作用：

提供容錯(cuò)功能

普通的磁盤驅(qū)動器是無法提供容錯(cuò)功能的，而磁盤陣列可以通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)功能，服務(wù)器會將數(shù)據(jù)寫入多個(gè)磁盤，如果某個(gè)磁盤發(fā)生故障時(shí),此時(shí)仍能保證信息的可用性，重要數(shù)據(jù)不會丟失，也不會耽誤服務(wù)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

提高傳輸速率

磁盤陣列將多個(gè)磁盤組成一個(gè)陣列，當(dāng)做一個(gè)單一的磁盤使用，把數(shù)據(jù)已分段的形式存儲到不同的硬盤之中，發(fā)生數(shù)據(jù)存取變動時(shí)，陣列中的相關(guān)磁盤一起工作,這就可以大幅的降低數(shù)據(jù)存儲的時(shí)間，同時(shí)還能擁有更佳的空間和使用率。

二、常用Raid的優(yōu)缺點(diǎn)

Raid 0：一塊硬盤或者以上就可做raid0

優(yōu)勢：數(shù)據(jù)讀取寫入最快，最大優(yōu)勢提高硬盤容量，比如3塊80G的硬盤做raid0，可用總?cè)萘繛?40G，也就是利用率是100%，速度也比較快。
缺點(diǎn)：無冗余能力，一塊硬盤損壞，數(shù)據(jù)全無。

建議：做raid0 可以提供更好的容量以及性能，推薦對數(shù)據(jù)安全性要求不高的項(xiàng)目使用。

Raid 1：至少2塊硬盤可做raid1
優(yōu)勢：鏡像，數(shù)據(jù)安全強(qiáng)，一塊正常運(yùn)行，另外一塊鏡像備份數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)的安全。一塊壞了，另外一塊硬盤也有完整的數(shù)據(jù)，保障運(yùn)行。所以這種安全性比較性最高。
缺點(diǎn)：性能提示不明顯，做raid1之后硬盤使用率為50%，有些費(fèi)硬盤。
建議：對數(shù)據(jù)安全性要求比較高的項(xiàng)目?？梢允褂肦aid1。

Raid5：至少需要3塊硬盤raid5

優(yōu)勢：上面提到的Raid0與Raid1的優(yōu)勢，raid5都兼顧。RAID5最少需要三塊硬盤，通用做法是用4塊硬盤，其中有一塊硬盤是用來做數(shù)據(jù)冗余的，如果做RAID5的服務(wù)器上有一塊硬盤壞掉了，那么我們需要把壞的盤撥下來，然后換上一塊新的硬盤，系統(tǒng)會自動進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

可用容量：單塊磁盤容量*（n-1)，n為磁盤數(shù)。

安全性能方面，RAID1最高，RAID5次于RAID1。

缺點(diǎn)：只允許單盤故障，一盤出現(xiàn)故障得盡快處理。有盤壞情況下，raid5 IO/CPU性能狂跌，此時(shí)性能爛到無以復(fù)加。

建議：盤不多，對數(shù)據(jù)安全性和性能提示都有要求，raid5是個(gè)不錯(cuò)選擇，盤多可考慮riad10。

Raid6：至少需要4塊硬盤做raid6
優(yōu)勢：raid6是在raid5的基礎(chǔ)上為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)而設(shè)計(jì)的?？稍试S損壞2塊硬盤。
可用容量：C=(N-2)×D

C=可用容量 N=磁盤數(shù)量 D=單個(gè)磁盤容量。

比如4塊1T硬盤做raid6可用容量是：(4-2)×1000GB=2000GB=2T

缺點(diǎn)：性能提升方面不明顯
建議：對數(shù)據(jù)安全性要求高，性能要求不高的可選擇。

Raid10：至少需要4塊硬盤。

Raid 10是一個(gè)Raid 1與Raid0的組合體，它是利用奇偶校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)條帶集鏡像，所以它繼承了Raid0的快速和Raid1的安全。

是一種高成本、高可靠性、高存儲性能的三高陣列技術(shù)。

優(yōu)勢：兼顧安全性和速度。基礎(chǔ)4盤的情況下，raid10允許對硬盤2塊故障，隨著硬盤數(shù)量的提示，容錯(cuò)量也會相對應(yīng)提升，這是raid5無法做到的。
缺點(diǎn)：對盤的數(shù)量要求稍高，磁盤使用率為50%。

建議：硬盤數(shù)量足夠的情況，建議riad10。

當(dāng)然還有Raid50、Raid60這里就不一 一介紹了。

三、Raid5與Raid10那個(gè)好？

關(guān)于RAID5與raid10的討論一直都有，那么Raid5與Raid10那個(gè)好呢？

1、安全性方面的比較

RAID10的安全性高于RAID5。通過簡單的分析：當(dāng)盤1損壞時(shí)，對于RAID10，只有當(dāng)盤1對應(yīng)的鏡像盤也損壞，才會導(dǎo)致RAID失效。但是對于RAID5，剩下的3塊盤中，任何一塊盤出現(xiàn)故障，都將導(dǎo)致RAID失效。

2、空間利用率的比較

RAID10的利用率是50%，RAID5的利用率是75%。硬盤數(shù)量越多，RAID5的空間利用率越高。

3、讀寫性能方面的比較

讀操作方面的性能差異：RAID10可供讀取有效數(shù)據(jù)的磁盤個(gè)數(shù)為4，RAID5可供讀取有效數(shù)據(jù)的磁盤個(gè)數(shù)也為4個(gè)(校驗(yàn)信息分布在所有的盤上)，所以兩者在讀方面的性能應(yīng)該是基本一致的。

4、特殊情況下：有壞盤，無熱備
radi5 CPU和IO性能狂跌。因?yàn)閿?shù)據(jù)不完整，在某特殊軟件下，實(shí)現(xiàn)即時(shí)重構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)駐內(nèi)存，保障業(yè)務(wù)運(yùn)行，但此時(shí)raid5的性能已經(jīng)爛到無以復(fù)加。
raid10是條帶化+鏡像，壞盤影響讀性能，不影響寫性能，而且無需重構(gòu)。此時(shí)的raid10完爆raid5。

四、Raid應(yīng)用的選擇

　　RAID 等級的選擇主要有三個(gè)因素，即數(shù)據(jù)可用性、 I/O 性能和成本。　目前，在實(shí)際應(yīng)用中常見的主流 RAID 等級是 RAID0 ， RAID1 ， RAID5 ， RAID6 和 RAID10 ，它們之間的技術(shù)對比情況如下表所示。

RAID 等級技術(shù)對比

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)和具體情況，綜合考慮可用性、性能和成本來選擇合適的 RAID 等級。

如果不要求可用性，選擇 RAID0 以獲得高性能。

如果可用性和性能是重要的，而成本不是一個(gè)主要因素，則根據(jù)磁盤數(shù)量選擇 RAID1 。

如果可用性，成本和性能都同樣重要，則根據(jù)一般的數(shù)據(jù)傳輸和磁盤數(shù)量選擇RAID5 。

如果可用性，安全性是非常重要的，而成本不是主要因素，則可以選擇Raid10。