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Linux基础- 简述RAID0、RAID1、RAID5、RAID10原理

xnh888 2025-01-21 22:25:46 技术教程 49 ℃ 0 评论

RAID (Redundant Array of Independent Disks 磁盘整列) 是一种将多个硬盘驱动器组合在一起,以提高性能、冗余性或两者兼备的技术。常用 RAID 级别(部分):

  • RAID 0 – 条带化
  • RAID 1 – 镜像
  • RAID 5 – 带奇偶校验的条带化
  • RAID 10 – 结合镜像和条带化

01 RAID 对比

  • 冗余从好到坏:RAID 1 > RAID 10 > RAID 5 > RAID 0
  • 性能从好到坏:RAID 0 > RAID 10 > RAID 5 > RAID 1
  • 成本从低到高:RAID 0 > RAID 5 > RAID 1 > RAID 10

磁盘数量和使用率

RAID级别

磁盘数量

容量

允许坏盘数

RAID0

n≥1

100%

0

RAID1

2n≥2

50%

一半

RAID5

n≥3

(n-1)/n

1

RAID10

2n≥4

50%

一半

冗余和性能

RAID级别

性能

冗余性

RAID0

读写性能高

无冗余

RAID1

读写性能一般

高冗余

RAID5

写性能一般

有冗余

RAID10

读写性能较好

高冗余

成本和使用场景

RAID级别

成本

实际应用场景

RAID0

分布式署存储盘,分布式计算节点系统盘等

RAID1

单独的,数据重要,且不能宕机的业务监控系统盘。

RAID5

一般的业务都可以用

RAID10

性能和冗余要求很好的业务数据库主库(master)和存储的主节点

02 RAID 详细说明

RAID 0

  • 工作原理: RAID 0将数据分割成块,并将这些块交替存储在多个硬盘驱动器上,通常每个块大小相等。数据被同时写入和读取,从而提高了性能。没有冗余,因此如果一个驱动器出现故障,数据将完全丢失。
  • 特点:
    • 高性能:RAID 0提供了更快的数据读写速度,特别适合需要高吞吐量的应用程序。
    • 无冗余性:RAID 0不提供数据冗余。一个硬盘驱动器故障将导致数据完全丢失。
    • 容量增加:RAID 0的总存储容量等于各个硬盘驱动器的容量之和。

RAID 1

  • 工作原理: RAID 1通过在两个或多个硬盘驱动器之间完全复制数据来提供冗余性。每次写入操作都会同时写入所有镜像驱动器,因此每个数据块都有备份。
  • 特点:
    • 冗余性:RAID 1提供了数据冗余,允许在一个硬盘驱动器出现故障时继续访问数据。
    • 读性能:RAID 1通常提供良好的读取性能,因为可以从多个驱动器中并行读取数据。
    • 写性能:写入性能通常不如RAID 0,因为数据必须同时写入多个驱动器。

RAID 5

  • 工作原理: RAID 5 将数据分成块,并将这些块分布在多个硬盘驱动器上。同时,每个块的校验信息也分布在不同的驱动器上。这使得在其中一个驱动器发生故障时,数据仍然可以从校验信息中恢复。
  • 特点:
    • 冗余性:RAID 5提供了冗余性,允许系统在一个硬盘驱动器发生故障时继续运行。
    • 性能:RAID 5提供了较好的读取性能和适度的写入性能。数据分布在多个驱动器上,从而提高了读取性能。
    • 容量增加:RAID 5的总存储容量等于(硬盘驱动器数量 - 1)乘以单个驱动器的容量。

RAID 10

  • 工作原理: RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合。它将数据复制到多个驱动器上,同时又将这些驱动器分成条带。数据冗余性和性能都得到提高,但需要至少四个硬盘驱动器来实现。
  • 特点:
    • 冗余性:RAID 10提供了较高的冗余性,允许在多个硬盘驱动器中的一个或多个出现故障时继续运行。
    • 性能:RAID 10提供了很好的读取性能和较好的写入性能。读取操作可以从多个驱动器中并行读取数据。

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