«Эта статья участвовала в мероприятии Haowen Convocation Order, щелкните, чтобы просмотреть:Двойные заявки на внутреннюю и внешнюю стороны, призовой фонд в 20 000 юаней ждет вас, чтобы бросить вызов!"
Для большинства людей в наше время файлы хранятся на одном жестком диске, и как только жесткий диск выйдет из строя, все, что мы храним, будет уничтожено. Для компании необходимо максимально избежать такой ситуации, начиная от потери доверия клиентов, заканчивая жизнью и смертью компании. В этой статье давайте кратко рассмотрим технологию RAID, которая повышает отказоустойчивость и повышает безопасность хранения.
1. Введение в RAID
Чтобы предотвратить потерю данных (в случае сбоя жесткого диска), улучшите производительность хранилища. Мы можем объединить два или более жестких диска вместе, что является группой дисков. Для людей, использующих компьютеры, эта группа дисков является жестким диском. Это то, что мы называем RAID, когда возникает проблема с жестким диском, мы можем восстановить или перестроить файлы через этот массив группы дисков.
Полное название RAID на английском языкеRedundant Array of Independent Disks, Китайский стандарт представляет собой независимый резервный дисковый массив. Резервный массив независимых дисков — это технология хранения, которая объединяет несколько компонентов дисковых накопителей (обычно несколько жестких дисков или несколько разделов) в логическую единицу, тем самым обеспечивая более высокую производительность хранения и более надежное резервное копирование данных, чем технология одного жесткого диска.
2. Знакомство с часто используемыми уровнями RAID
Различные способы формирования дискового массива называются уровнями RAID, то есть уровнями RAID, и разные уровни имеют разные характеристики. Как показано на рисунке ниже, часто используемые уровни RAID включают RAID0, RAID1, RAID5, RAID10 и т. д.
2.1 RAID0
Давайте сначала разберемся с RAID0.Как показано на рисунке, нам нужно сохранить два файла A и B в группе дисков RAID0.Режим RAID0 разделит файлы, например, разделит файл A на A1, A2, а затем сохранит их одновременно в существующих двух жестких дисках. В идеале, если для полного сохранения файла A на диск требуется время T, то время для завершения хранения A в группе дисков RAID0, показанной на рисунке, оптимально равно T/2.
Таким образом, дисковая группа RAID0 повышает производительность хранилища, а также обеспечивает самый высокий уровень производительности чтения и записи среди уровней RAID. Однако при выходе из строя одного из жестких дисков группы данные действительно теряются и не подлежат восстановлению и реконструкции, то есть возможность обеспечения избыточности данных не предусмотрена. Из-за этой характеристики,В большинстве случаев мы не будем использовать его отдельно в производственной среде..
2.2 RAID1
Поэтому, чтобы обеспечить избыточность данных для обеспечения безопасности хранения данных, существует RAID1. Рисунок представлен на диске в группе RAID1, когда мы сохраняем файлы, записанные на диск в дополнение к ним, будет полная копия файла на другой диск, то есть, когда мы храним файл А, группа дисков Все диски будут иметь бумагу A.
Итак, если у нас есть общая емкость диска N, а в группе дисков два диска, то фактическая емкость, которую мы можем использовать, равнаN/2. RAID1 повышает безопасность хранения данных, обеспечивая избыточность зеркального отображения данных, но эта безопасность достигается за счет большой потери емкости, которая довольно высока.
2.3 RAID5
RAID0 и RAID1 учитывают производительность хранилища и избыточность данных соответственно.Есть ли решение, которое может обеспечить безопасность хранения данных, производительность хранилища и емкость хранилища? Тогда это RAID5.
Для группы дисков RAID5 требуется как минимум три жестких диска.При этом, как и RAID0, данные разделяются и сохраняются на разных жестких дисках.В отличие от RAID0, который не может восстанавливать и перестраивать данные в случае сбоя, RAID5 добавит соответствующие данные для каждого отдельного данных.проверочная информация. Если один из наших жестких дисков выходит из строя, мы можем восстановить данные, проверив информацию, поэтому некоторые люди называют RAID5 распределенной группой дисков.
Как показано на рисунке, наглядно говоря, A1+A2+A3=Ap, в случае отказа A1 данные A1 могут быть восстановлены и реконструированы через Ap-A2-A3. В группе дисков этого типа выходит из строя только один жесткий диск.Если количество отказавших дисков больше 1, данные не могут быть восстановлены.
RAID5 не имеет независимого диска четности, и вся информация о четности разбросана по каждому диску в группе дисков, занимая только емкость одного диска. Таким образом, для группы RAID5 коэффициент использования дисковой емкости равен (N-1)/N.
2.4 RAID10
RAID10 имеет очень интересное название, представляет собой комбинацию RAID1 + RAID0, так что более образно говоря, RAID10 — это RAID1 + 0. Официально это называется полосовым зеркальным массивом, это до 4+2*N дисков (N>=0), в лучшем случае только половина емкости дисковой группы.
Его недостаток очевиден, то есть он вызовет потерю не менее 50% емкости. Преимущество тоже вполне очевидное, оно может обеспечить вдвое большую скорость по сравнению с однодисковым хранилищем, а в процессе восстановления после отказа одного диска вся дисковая группа еще может нормально работать, а исходные данные будут восстановлены на замененном жестком диске. диск синхронно.
3. Резюме
В дополнение к уровням RAID, упомянутым выше, существуют также программные уровни RAID3, RAID6 и др. Заинтересованные студенты могут посетить вики, чтобы узнать о них.
В общем, технология RAID в определенной степени удовлетворяет четырем основным требованиям операционной системы, использующей дисковый ввод-вывод.
- увеличить скорость хранения
- Обеспечьте избыточность и улучшите безопасность хранения
- Эффективно улучшить использование диска
- Максимально сбалансируйте различия между ЦП, оперативной памятью и чтением и записью диска, чтобы повысить общую производительность хоста.