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圖解磁盤陣列原理,元谷存儲巴士專注數據存儲安全

新聞  2021-11-22

磁盤陣列技術在實際應用中解決了硬盤的容量、性能、安全性三個重要問題,不同陣列模式,所獲得的三種組合效果不同。每一種模式都有它側重點,因此優缺點并存。

 

下面詳細解讀每個模式的優缺點:

 

Non-RAID 即不是磁盤陣列,每個硬盤獨立工作。系統識別為四個獨立的磁盤信息,實際容量即是所有硬盤物理容量的總和。系統對硬盤的訪問,也是按物理位置讀取,實際讀寫性能即是單個硬盤的性能,數據安全性并沒有提升。一旦磁盤損壞,數據將無法自動恢復,丟失數據的風險較大。

 

RAID0合成模式,將2個或更多的硬盤組合成一個大容量的邏輯磁盤組。系統識別為一個總的邏輯磁盤,實際容量即是所有硬盤的物理容量的總和。RAID0原理是將一個數據塊同步分散到 N個磁盤上存儲,理論上可獲得N倍于單盤的讀寫性能。由于數據塊是分布存儲在各個硬盤中,所以安全性能較低,一旦某一塊磁盤損壞,數據將無法自動恢復,丟失數據的風險很大。


 

RAID1鏡像模式,將2個硬盤組合成一個邏輯磁盤組,其一個為數據盤,另一個為鏡像盤。系統識別為一個總的邏輯磁盤,實際容量即為所有硬盤物理總容量的1/2。RIAD1的原理是每一個數據塊一式兩份分別存儲在數據盤和鏡像盤,因此安全性較高。若某一個磁盤損壞,仍可以通過另一個鏡像盤來讀出數據,不影響正常工作。當損壞磁盤替換后,可以通過鏡像的數據來恢復,對于數據丟失的風險較小。


 

RAID10鏡像合成模式,將4顆或更多偶數個硬盤先按RAID1模式均分為兩組,每組內中的磁盤又組成RAID0模式,這樣兩組磁盤的數據互為鏡像,可以理解為RAID1+0結合的模式。系統識別為一個總的邏輯磁盤,所以實際容量為所有硬盤物理總容量的1/2。RAID10同樣是通過犧牲硬盤容量方式來獲得安全性能的提升,若RAID1分組內的某一個磁盤損壞了,仍可以通另一組中的鏡像盤來讀取數據,整個邏輯磁盤仍能正常工作。當損壞磁盤替換后,可以通過鏡像的數據來恢復,對于數據丟失的風險較小。


 

RAID5分布式校驗模式,將3個及更多個數的硬盤組合成一個大容量的邏輯磁盤組。系統識別為一個總的邏輯磁盤。RAID5的原理是將數據塊和相應產生奇偶校驗信息分布式的存儲到各個磁盤上,并且數據和奇偶校驗信息分別存儲于不同的磁盤上。其中任意N-1塊磁盤上都存儲完整的數據,以及相當于一塊磁盤容量的空間用于存儲奇偶校驗信息,所以實際容量為N-1個硬盤的物理總容量。若磁盤組內某一個硬盤損壞時,不會影響數據的完整性,整個邏輯磁盤仍能正常工作。當損壞磁盤替換后,可以通過剩下的數據和奇偶校驗信息去恢復損壞盤的數據。RAID5模式綜合讀寫性能和安全性較高,支持數據恢復,所以數據丟失的風險較小。


 

 

 

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