5張圖輕鬆介紹RAID磁碟陣列

5張圖輕鬆介紹RAID磁碟陣列

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新竹資料救援, 帶您 輕鬆圖解 RAID磁碟陣列各種組合的相關資訊。

RAID磁碟陣列

容錯式磁碟陣列RAID –  Redundant Array of Independent Disks),簡稱磁碟陣列。利用虛擬化儲存技術,組合多個硬碟 ,使之成為一個或多個硬碟陣列組,目的在於提升效能資料冗餘,或是兩者同時提升

在運作中,取決於 RAID 層級不同,資料會以多種模式分散於各個硬碟,RAID 層級的命名會以 RAID 開頭並帶數字,例如:RAID 0、RAID 1、RAID 0+1、RAID 1+0、RAID 5、RAID 6…等。每種等級都有其理論上的優缺點,不同的等級在兩個目標間取得平衡,分別是增加資料可靠性以及增加記憶體(群)讀寫效能。

RAID的功能是把多個硬碟組合成為一個硬碟,因此,作業系統只會把它當作一個實體硬碟。RAID常被用在伺服器電腦上,並且常使用完全相同的硬碟作為組合。由於硬碟價格的不斷下降與RAID功能更有效的與主機板整合,漸漸的也成為一般用戶的選擇,特別是需要大容量儲存空間的工作,如:視訊與音訊的製作。

本篇用簡易的圖片,為您介紹一般使用者常使用的 RAID 0、RAID 1、RAID 0+1、RAID 1+0、RAID 5、RAID 6 磁碟陣列組合特性及優缺點。

RAID 0

至少需要2個硬碟組成,將資料分散並同時寫入不同硬碟裡;讀取資料時,需要同時讀取各硬碟的資料,來組成一個完整的檔案。適用於音、視訊訊號存儲、暫存檔案的轉儲等對速度有極高要求的資料 。

5張圖輕鬆介紹RAID磁碟陣列
RAID 0

優點:

成本低、讀寫性能極快、存儲空間利用率高。

缺點:

構成RAID 0磁碟陣列中任何一塊硬碟的損壞,都會導致其他硬碟數據也喪失。  RAID 0只是單純地提高讀寫性能,並沒有為資料可靠的提供保證,而且其中的任何一個物理盤失效都將影響到所有資料,因此,RAID 0的組合方式非常不建議應用於資料安全性要求高的場合。

RAID 1

至少需要2個硬碟組成,一個硬碟存放主資料,另一硬碟以鏡像原理備份一個一模一樣的資料。

RAID 1

優點:

安全性好、技術簡單、管理方便、讀寫性能均佳。 RAID 1是所有RAID等級中組成成本最高的一種,儘管如此,人們還是會選擇RAID 1來保存那些關鍵性的重要資料

缺點:

無法單塊硬碟擴容,實際上只利用了一半的磁碟容量,資料空間浪費大。

RAID 0+1

又名RAID 01至少需要4顆硬碟組成,綜合了RAID 0和RAID 1的特點,將兩套完整的RAID 0組成一個RAID 1。

RAID 0+1

優點:

安全性相較RAID 0 高,讀寫性能相較RAID 1高 。

缺點:

構建RAID 01磁碟陣列的成本投入大,資料空間利用率低 。

以4顆硬碟組成RAID 01為例, 可以容許壞同一組的兩顆硬碟,還能正常運作。
若兩顆壞在不同邊,則有可能會讓RAID損毀(視壞哪兩顆硬碟決定)。

RAID 1+0

與RAID 0+1的組成方式相反,RAID 1+0以先鏡射再分割資料,將兩套完整的RAID 1組成一個RAID 0。

RAID 1+0

優點:

安全性相較RAID 0+1高,讀寫性能相較RAID1高 。

缺點:

構建 RAID 10磁碟陣列的成本投入大 ,資料空間利用率低 。

以4顆硬碟組成RAID 1+0為例,先將兩組兩顆硬碟組成RAID 1後,再將兩組組合成RAID 0。
4顆硬碟最多可以壞兩顆硬碟還能正常運作,但須注意兩顆若是壞在同一組,則會導致RAID損毀。

注意 :

RAID 0+1只要有一個硬碟受損,同組RAID 0的所有硬碟都會停止運作,只剩下其他組的硬碟運作,可靠性較低,因此RAID 10比較常見。RAID 0+1 比起 RAID 1+0 有著更快的讀寫速度,不過也多了一些會讓整個硬碟組停止運轉的機率;因為只要同一組的一個硬碟受損, 同組RAID 0的所有硬碟都會停止運作,只剩下其他組的硬碟運作,可靠性較低 ,

RAID 1+0 則可以在犧牲 RAID 0 的優勢下正常運作 ,RAID 1+0 巧妙的利用了 RAID 0 的速度以及 RAID 1 的保護兩種特性,不過它的缺點是需要的硬碟數較多,因為至少必須擁有四個以上的偶數硬碟才能組成。

RAID 5

至少需要3顆硬碟組成,將資料和相對應的奇偶校驗資訊平均儲存到每塊硬碟上。因此,只要RAID 5磁碟陣列上的任一塊硬碟上的資料丟失,可利用剩下的資料和相對應的奇偶校驗資訊推算出來。

RAID 5

優點:

資料安全、讀寫速度快,空間利用率高 。

缺點:

不足之處是如果1塊硬碟出現故障以後,整個系統的性能將大大降低

RAID 6

RAID 6是RAID家族中的新技術,是從RAID 5基礎上擴展而來的。RAID 6增加了第二顆獨立的奇偶校驗資訊塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的演算法,資料的可靠性非常高,即使2塊磁碟同時失效不會影響資料的使用。

RAID 6

優點:

對於資料安全要求很高。

缺點:

較差的效能和複雜的實作方式使得RAID 6很少得到實際應用。

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