ストレージRAIDの基本概念について話す

1. RAIDの基本概念

RAID（Redundant Arrays of Independent Drives、ディスクアレイ）、つまり「冗長機能を備えた独立した
ディスクのアレイ」は、ディスクアレイが多数の独立したディスクで構成され、個々のディスクによって提供される巨大なディスクグループに結合されることを意味しますデータの追加効果により、ディスクシステム全体のパフォーマンスが向上します。

2. RAIDの開発

RAIDテクノロジーの本来の目的は、複数の小容量ハードドライブを組み合わせて、より大きなストレージを得ることです。
今日、私たちがよく言うRAIDテクノロジーは、データ保護に関連しています。つまり、物理デバイスに障害が発生した場合、RAIDを使用してデータを損失することができます

3. RAIDの主な機能

・ハードディスクのデータのことでストライピング、ブロックにデータへのアクセスを達成するために、ドライブの機械を削減しようと、データアクセス速度を向上させる
いくつかのハードドライブで-arrayを（並列アクセスにアクセスすると同時に）、ハードディスクの機械的シーク時間を短縮し、データアクセス速度を向上させます
。パリティメッセージをミラーリングまたは保存することにより、データの冗長保護が実現され
ます。複数のハードディスクが論理ディスクグループに結合されます大容量ストレージ

4. RAIDデータ整理フォーム

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RAIDは、ディスクアレイをストライピングすることにより、データへの効率的なアクセスを実現します。ストライピング
：ハードディスクの単一または複数の連続したセクターがストライプを形成します。これは、ハードディスク上での1つのデータの読み取りおよび書き込みの最小単位です。、これは
ストライプを構成する要素です。ストライプ：同じハードディスクアレイ内の複数のハードドライブ上の同じ位置（同じ番号）でストリップします。

ストライプブロードバンド：
ストライプ内のデータメンバーディスクの数を指しますストライプ深度：ストライプの容量のサイズを指します

5. RAIDデータ保護

方法1：データのコピーを別の冗長ハードディスクに保存する
方法2：パリティチェックアルゴリズム（XOR）、同じは偽、違いは真
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6. RAIDステータス

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RAIDテクノロジーは、複数の物理ハードディスクを組み合わせてRAIDグループを形成し、RAIDグループを形成します。RAIDグループの
すべてのハードディスクが正常に機能して
いる場合、RAIDグループの状態は正常です。特定の数のハードディスクが故障した場合、しかし、RAIDグループ全体でデータの損失を防ぐことができます。データリカバリプロセスが開始されていない場合、この状態は「劣化」
と呼ばれ、故障したハードディスクが交換されたか、システムにホットスペアディスクがあります。プロセスですが、未完了の状態は再構築（または再構築）と呼ばれます。再
構築が成功すると、RAIDグループの状態は通常に戻ります。
ハードディスクの障害の数が、RAIDタイプでサポートされる冗長ハードドライブの数より多い場合、データ回復機能の完了に失敗します。この状態はRAIDグループの障害と呼ばれます

作成----「正常に作成された（通常）----」ディスク障害（機能低下）----「ディスクの回復（再構築）----」通常の作業

作成---- "正常に作成されました（通常）----"ディスク障害（機能低下）---- "ディスク障害が多すぎますが、冗長ディスクはありません（RAIDグループ障害）

機能低下したRAIDがデータの再構築を完了できるかどうかは、使用されているRAIDのタイプ、ハードドライブ障害の数、および交換用ハードドライブの可用性に依存します

ホットスペアディスクは、システム内のRAIDグループ内の障害が発生したメンバーの代替として指定されたハードディスクです。完了したタスクは、交換されたハードディスクからデータを運ぶことです

7. RAIDの実装

1.ハードウェアの実装
ハードウェアRAIDは、専用のRAIDアダプター、ハードディスクコントローラー、またはストレージプロセッサーを使用します。RAIDコントローラには独自のプロセッサがあります。I / O処理チップとメモリを使用して、リソース使用率とデータ転送速度を向上させます。RAIDコントローラは、ルーティングとキャッシュ領域を管理し、ホストとRAID間のデータフローを制御します。ハードウェアRAIDは通常サーバーで使用されます

2.ソフトウェアの実装：ソフトウェアで実装されたRAIDには、独自のプロセッサまたはI / O処理チップはありませんが、ホストプロセッサに完全に依存しています。したがって、低速CPUはRAIDの実装要件を満たすことができません。ソフトウェアRAIDは、一般的にエンタープライズストレージデバイスで使用されます。

8. RAIDとLVMの比較

1. LVM（論理ボリューム管理、論理ボリューム管理）。彼の最大の用途は、ディスクの容量を柔軟に管理し、ディスクパーティションを自由に拡大または縮小して、ディスクの残りの領域をより適切に適用できるようにすることです。
簡単に言えば、LVMは、物理パーティションまたはディスクはソフトウェアによって結合され、

2. RAID。パフォーマンスの向上とデータセキュリティに重点を置いています。

9.さまざまなRAIDレベルの比較と分析

さまざまな組み合わせに応じて、さまざまなRAIDレベルに分割できます
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1.RAID0
（1）がRAID0記載
RAID0まだストライプ（ストライプ）またはストライプ（縞模様）を、彼は最高のストレージ性能を有し、好ましくは全てのRAIDの性能を読み取り、書き込み、ないフォールトトレランスがない、すなわち任意の1つのディスクが損傷すると、RAIDグループのすべてのデータが失われます
（2）RAID0の原理
ストレージパフォーマンスを向上させるRAID0の原理は、システムがデータを読み書きできるように、アクセスのために連続データを複数のディスクに分散することです2つのディスク間でデータアクセスを並行して実行します。RAID0は、
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データにアクセスするために少なくとも1つの物理ディスクを必要とします。
システムは、ディスクで構成される論理ディスクグループ（RAIDグループ）にI / O要求を送信します。シーケンシャルに操作する必要のあるデータを4つのディスクに分散し、これら4つの操作を並行して行います。つまり、理論的にはRAID0のアクセス効率はディスク数のN倍ですが、それほど高速ではありません
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（3）RAID0生産シナリオ
その高いストレージ効率のRAID0、それはフォールトトレラント機能することができない、それは性能要件多数のに適しているが、データのセキュリティ要件は、特に大規模なアプリケーションではありません
。・以下負荷分散クラスタ複数の同じRSノードサーバー
・分散ファイルストレージ下のマスターノード
・MySQLマスター/スレーブレプリケーション用の複数のスレーブサーバー
・高いパフォーマンス要件と低い冗長性要件に関連するサービス
（4）RAID0の包括的な説明

索引	説明文
容量	これは、複数のハードドライブを合計した容量であり、RAIDで最高のストレージパフォーマンスを発揮します。原則は、連続したデータを異なるハードドライブに保存し、データへの並列アクセスを実現することです。
パフォーマンス	RAID0のパフォーマンスはRAIDで最高であり、最高のアクセス効率
冗長性	RAID0には冗長性がありません。1台のハードディスクに障害が発生すると、RAIDグループ全体が使用できなくなります
機会	大規模な同時読み取りおよび書き込みに適用可能ですが、高いデータ冗長性シナリオは必要ありません
アドバンテージ	容量を失うことなく高速
短所	冗長性なし

2.
RAID1（1）RAID1の説明
RAID1はミラーまたはミラーリング（ミラー）とも呼ばれ、その目的はユーザーデータの最大の可用性と修復可能性を確保することです。データの100％のコピーを実現しますが、書き込みのパフォーマンスは低下しますが、読み取りのパフォーマンスはほとんど影響しません
（2）
RAID1の原理RAID1の操作方法は、ユーザーが書き込んだデータの100％を別のディスクにコピーして、データのダブルコピーを保存するに
は、RAID1は2つのディスクで構成されている必要があり、ディスクのサイズは最小のディスクによって決定されます。
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データにアクセスするプロセス：
データを保存する場合、同じデータを2つの異なるディスクに書き込む必要があるため、ディスクの書き込み効率を比較します。
データ量が少ない場合はプライマリディスクが優先され、データが正常に読み取られると、システムはバックアップディスク上のデータを処理しません。データの読み取りに失敗した場合は、戻ってバックアップディスク上のデータを読み取ってください。
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（3）RAID1アプリケーションシナリオ
RAID1は信頼性が高く、パフォーマンスが低いため、次のアプリケーションシナリオに適しています
。アクセスする外部ユーザーは多くありませんが、特に重要なデータはありません。一般政府およびその他の組織は、重要なデータを保存するときにRAID1を選択できます

（4）RAID1の包括的な説明

索引	説明文
容量	容量の半分がバックアップに使用され、損失は50％
パフォーマンス	RAID1はストレージのパフォーマンスを向上させることはできません。理論的には、書き込みパフォーマンスは単一のディスクと大差ありません。
冗長性	すべてのRAIDレベルの中で、RAID1は最高のデータセキュリティを提供します
機会	高いデータ冗長性と低いパフォーマンスを必要とする企業に適用可能
アドバンテージ	優れた冗長性
短所	低パフォーマンス、大容量の損失、高コスト

3.
RAID5（1）RAID5の説明
RAIDは、ストレージパフォーマンス、データセキュリティ、およびストレージコストを組み合わせたストレージソリューションです。

（2）原則RAID5
RAID5物理ディスクが3個以下、ホットスペア障害回復の使用を達成するために提供することができる必要がパリティのみ2台のハードディスクが破損している間に、信頼性が完全に破壊されるドライブがあるため失敗した場合検証によってデータを再構築し、一時的なサービスに使用できます。2台のハードディスクは検証に失敗します。
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データにアクセスするプロセス：
RAID0と同様にデータを保存すると、データの並列ストレージが実現し、書き込み効率が高くなります（学校への書き込み用）チェックすると、効率はRAID0より低く、RAID1より高くなります。チェックコードを保存するためのハードディスク領域があるため、ハードディスクの容量が失われ
ますデータの読み取り：読み取り効率が高くなります
（3）RAID5の適用可能なシナリオ
RAID5はRAID0とRAID1の間の妥協点として使用でき、パフォーマンスに適していますそして、冗長性が一定の要件を持っているが、非常に高くはないRAID5は、RAIDレベルのアプリケーションの最大の分野である
-fileとアプリケーションサーバ
-databaseサーバー
（4）RAID5包括的な説明

容量	チェックディジットを保存するディスクの容量が失われます
パフォーマンス	RAID5の読み取り速度はRAID0と同じですが、パリティ情報が追加されているため、データの書き込み速度が速くなります。
冗長性	ディスクの損失、RAID5データセキュリティは低いですが、RAID1よりも低く、ディスク使用率は高いです
機会	パフォーマンスと冗長性が必要だが、それほど高くない状況に適用可能
アドバンテージ	非常に高い読み取り効率（RAID0よりわずかに低い）、中程度の書き込み効率
短所	ハードディスクの故障はスループットに一定の影響を与え、コントローラの設計はより複雑になり、再構築システムはより複雑になります。

4.
RAID10（1）RAID10の説明
RAID10は、RAID0とRAID1の利点を組み合わせたもので、同時に高性能と冗長性を備えていますが、コストは高くなります。

（2）
RAID10の原理RAID10は少なくとも4つのディスクを必要とし、偶数のハードディスクでなければなりません。ハードディスクの数に関係なく、容量の半分が失われます。
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特定のデータアクセスプロセスの説明に一貫性がありません。興味がある場合は、他の場所から学ぶことができます。

5.一般的なRAIDの比較

RAIDレベル	RAID0	RAID1	RAID5	RAID10
別名	ゾーン	鏡	分散パリティ	ミラーリングされたアレイゾーン
耐障害性	なし	持っている	持っている	持っている
冗長タイプ	なし	コピーする	パリティチェック	コピーする
ホットスペアオプション	なし	持っている	持っている	持っている
読み取りパフォーマンス	高い	低	低	平均
ランダム書き込みパフォーマンス	高い	低	低	平均
利用可能な容量（通常16以下）	N *単一のハードディスク容量	（N / 2）*単一のハードディスク容量	（N-1）*単一のハードディスク容量	（N / 2）*単一のハードディスク容量
典型的なアプリケーション環境	グラフィックワークステーションなどのセキュリティ要件が低く、すばやく読み書きできる	データ、高度なセキュリティ要件、サーバーやデータベースなどのストレージ領域をランダムに書き込みます	ランダムデータ転送、高度なセキュリティ要件、データベース、ストレージなど	大量のデータ、高度なセキュリティ、銀行金融など