磁盘与RAID技术

一.磁盘组成在这里插入图片描述
二.磁盘属性
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三. RAID:redundant array of independent disks
独立硬盘冗余阵列,
功能:

  • 通过对磁盘上的数据进行条带化,实现对数据成块存取,减少磁盘的机械寻道时间,提高了数据存取速度
  • 通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取,减少了磁盘的机械寻道时间,提高数据存取速度
  • 通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式,实现了对数据的冗余保护

四. RAID的数据组织形式

  • -容量=磁头数×柱面数×扇区数成512 1MB=1024KB 1KB=1024B

  • 条带单元(stripe Unit):硬盘中单个或多个连续的扇区构成一个条带单元

  • 条带(stripe):同意硬盘陈列中的多个硬盘驱动器的相同位置(或相同编号)的条带单元集合
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    5 RAID0
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  • RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量,RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的。

优点:

  • 最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量采用加法形式

  • 速度快
    缺点:

  • 整个系统是非常不可靠的,如果出现故障,无法进行任何补救

  • 最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性仅为单独一块硬盘的1/N
    6.RAID 1
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  • RAID 1主要是通过二次读写实现磁盘镜像,所以磁盘控制器的负载也相当大,尤其是在需要频繁写入数据的环境中。为了避免出现性能瓶颈,使用多个磁盘控制器就显得很有必要

优点:

  • 具备很好的磁盘冗余能力

缺点:

  • 磁盘利用率为50%,以四块80GB容量的硬盘来讲,可利用的磁盘空间仅为160GB。
  • 另外,出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题
  • 磁盘控制器的负载也相当大,尤其是在需要频繁写入数据的环境中
    RAID 0+1
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  • 把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘.RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘
  • 提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力

RAID 3(带奇偶校验码的并行传送)
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  • 只能查错不能纠错。它访问数据时一次处理一个带区,这样可以提高读取和
    写入速度
  • RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据,奇偶盘会成为写操作的瓶颈

RAID 5(分布式奇偶校验的独立磁盘结构)
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  • 奇偶校验码存在于所有磁盘上,其中的p0代表第0带区的奇偶校验值
  • RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错

优点:

  • 奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性

缺点:

  • 在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息
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