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PS:今天有童鞋问RAID相关的问题,总结记录一下,本人建议在生产环境中就用硬RAID,别用软RAID,除非特殊需求。一般在生产环境中RAID0、1、5、6、10用得最广泛。web服务器或者应用服务器,可以用RAID0或RAID1,重要的数据库服务器建议用RAID5或RAID10。

什么是RAID?

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列,或简称磁盘阵列。简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。

为什么我们采用RAID?

那些需要在硬盘上保存大量数据的人(例如 一个普通的管理人员) ,采用 RAID 技术将会很方便。采用 RAID 的主要原因是:

· 增强了速度
· 扩容了存储能力(以及更多的便利)
· 可高效恢复磁盘

硬RAID与软RAID的区别:

硬RAID:通过用硬件来实现RAID功能的就是硬RAID,比如:各种RAID卡,还有主板集成能够做的RAID都是硬RAID。

软RAID:通过用操作系统来完成RAID功能的就是软RAID,比如:在Linux操作系统下,用3块硬盘做的RAID5。

补充:RAID 也有全软、半软半硬与全硬之分,全软RAID 就是指RAID 的所有功能都是操作系统(OS)与CPU 来完成,没有第三方的控制/处理(业界称其为RAID 协处理器――RAID Co-Processor )与I/O 芯片。这样,有关RAID 的所有任务的处理都由CPU 来完成,可想而知这是效率最低的一种RAID 。半软半硬RAID 则主要缺乏自己的I/O 处理芯片,所以这方面的工作仍要由CPU 与驱动程序来完成。而且,半软半硬RAID 所采用的RAID 控制/处理芯片的能力一般都比较弱,不能支持高的RAID 等级。全硬的RAID 则全面具备了自己的RAID 控制/处理与I/O 处理芯片,甚至还有阵列缓冲(Array Buffer ),对CPU 的占用率以及整体性能是这三种类型中最优势的,但设备成本也是三种类型中最高的。

一、性能

这可能是最重要的一个方面,用RAID就是为了提高性能。从理论上说,使用RAID0可以获得使用单硬盘双倍的速度,用软/硬RAID0都可以接近这个速度。使用软RAID的CPU占用率要高一些,所以在性能上,硬RAID要领先。

二、稳定性

做RAID是为了追求性能,所以一般使用7.2k转或者10k、15k转的硬盘。而市面上主流7.2k硬盘的发热量普遍较大,同时在机箱里放上两块,散热就已经是个问题,更何况是三块。毕竟稳定压倒一切,要是硬盘被烧毁就得不偿失了。况且,有些机箱根本放不下三块硬盘。因此使用硬RAID的稳定性要高一些。

三、兼容性

目前主流的服务器新版操作系统基本都支持软RAID,但是如果操作系统出了问题,软RAID就挂了。硬RAID的兼容性要好很多,万一系统出了问题,做系统维护、数据恢复也方便多了。

四、安全性

软RAID安全性不好,当有一块硬盘损坏时,它不能实现重建的功能,而且它的局限性也很在,而硬RAID有硬盘丢失时,它可以实现重建,以及如果RAID卡损坏时,它可以通过更换RAID卡,实现不丢失数据的功能。

各种RAID的优缺点和各自需要的硬盘数量

Raid 0:一块硬盘或者以上就可做raid0
优势:数据读取写入最快,最大优势提高硬盘容量,比如3快80G的硬盘做raid0 可用总容量为240G。速度是一样。
缺点:无冗余能力,一块硬盘损坏,数据全无。
建议:做raid0 可以提供更好的容量以及性能,推荐对数据安全性要求不高的使用。

Raid 1:至少2快硬盘可做raid1
优势:镜像,数据安全强,2快硬盘做raid一块正常运行,另外一块镜像备份数据,保障数据的安全。一块坏了,另外一块硬盘也有完整的数据,保障运行。
缺点:性能提示不明显,做raid1之后硬盘使用率为50%.
建议:对数据安全性比较看着,性能没有太高要求的人使用。

Raid5:至少需要3块硬盘raid5
优势:以上优势,raid5兼顾。任意N-1快硬盘都有完整的数据。
缺点:只允许单盘故障,一盘出现故障得尽快处理。有盘坏情况下,raid5 IO/CPU性能狂跌,此时性能烂到无以复加。
建议:盘不多,对数据安全性和性能提示都有要求,raid5是个不错选择,鉴于出问题的性能,盘多可考虑riad10

Raid6:至少需要4块硬盘做raid6
优势:raid6是再raid5的基础上为了加强数据保护而设计的。可允许损坏2块硬盘。
可用容量:C=(N-2)×D             C=可用容量 N=磁盘数量 D=单个磁盘容量。
比如4块1T硬盘做raid6可用容量是:(4-2)×1000GB=2000GB=2T
缺点:性能提升方面不明显
建议:对数据安全性要求高,性能要求不高的可选择。

Raid10:至少需要4快硬盘。raid10是2快硬盘组成raid1,2组raid1组成raid0,所以必须需要4块硬盘。
优势:兼顾安全性和速度。基础4盘的情况下,raid10允许对柜盘2块故障,随着硬盘数量的提示,容错量也会相对应提升。这是raid5无法做到的。
缺点:对盘的数量要求稍高,磁盘使用率为一半。
建议:硬盘数量足够的情况,建议riad10.

题外话:raid5 VS raid10
只看盘的数量的话,raid5的写性能不逊于raid10.
4盘的情况下,raid10提供2盘的写性能,raid5提供3盘
但,raid5的校检体质,导致额外的I0和CPU使用。

不过raid最重要的指标是可靠性:
4盘的raid5,只允许单盘故障,
raid10,允许对柜盘2块g故障,可靠性高于raid5,且raid10 可随盘上升提高容错,raid就不行,而且IO和CPU的额外开销还涂增,从可靠性和冗余角度,达到同样的可靠性,raid10写能力高于raid5.

特殊情况下:有坏盘,无热备
radi5 CPU和IO性能狂跌。因为数据不完整,在某特殊软件下,实现即时重构数据进驻内存,保障业务运行,但此生raid5的性能已经烂到无以复加。
raid10 是条带化+镜像,坏盘影响读性能,不影响写性能,而且无需重构。此时的raid10完爆raid5.

 

主板集成RAID与外插RAID卡RAID的区别:

一、 性能

主板集成的RAID,它的性能以及它的速度是通过主板的CPU与内存来实现的,它会占有主板一定的带宽,会影响整机的性能,而外插RAID卡,它本身由自己的CPU和内存,所以它的数据处理大部分都会由自己处理,不会影响主板上的CPU与内存速度,总体看来,外插的RAID卡的RAID要比主板集成的RAID快得多。

二、 安全性

主板集成的RAID它的安全性不能够得到保证,比如:我们用P8SCT主板做一个SATA RAID,不论你做RAID几,它是通过更改主板的BIOS选项做成的,所以一旦主板损坏、主板的CMOS电池掉电、无意更改了主板BIOS的设置都会带来RAID的丢失,通过主板做成的RAID,一旦丢失,将会不能恢复,后果是非常严重的,而外插的RAID卡做成的RAID就不会因为主板损坏、主板的CMOS电池掉电等现象对数据造成影响,所以外插的RAID卡,它的安全性远远大于主板集成的。

查看你的硬件支持哪些RAID设备的命令:
dmraid -l
查看多重磁盘信息:
cat /proc/mdstat

结论:在选择用那种RAID形式时,首先根据客户的需求,整机的价位以及这台机器客户最终用于做什么,几种情况而定。硬Raid通过raid卡进行数据交换,占用系统I/O极小,数据的交换与运算都是通过RAID卡来完成的。而软RAID是通过软件模拟RAID子系统来完成数据交换与运算的,需要占用系统I/O,占用系统资源大。本人建议大部分情况使用硬RAID,别用软RAID,除非有特殊情况需要使用软RAID。

关于RAID各个级别的原理和图解请参考维基百科如下链接,解说得很好!
http://zh.wikipedia.org/wiki/RAID
http://en.wikipedia.org/wiki/RAID

: http://www.ha97.com/4753.html

本文相关评论 - 才 2 条评论
2012-07-31 19:53:17
WordPress 3.2.1 WordPress 3.2.1

[…] http://www.ha97.com/4753.html 赶快分享到: Facebook Twitter Delicious 开心网 人人网 豆瓣 新浪微博 […]

nebook
2013-06-20 05:14:44
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请问使用主板芯片组建的RAID 1,如果主板发生损坏、CMOS电池掉电、无意更改了主板BIOS设置等情况,是否也会造成阵列中的硬盘数据丢失呢?主磁盘和镜像磁盘数据都会丢失?主板中的RAID信息又是否可以备份呢?