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    • 概览
    • ​概念
    • 简介
    • 分类
    • 原理
    • 优缺点
    • RAID级别
    • 规范
    • 技术的应用
    • 混合RAID

    磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID),有"独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列"之意。

    磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

    磁盘阵列(Redunda拿获段显慢氧务功费扬织nt Arrays of Independent Disks,RA苏曾阻ID),有"独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列"之意。

    磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。

    由希七角财加利福尼亚大学伯克利分校(University of California-Berkeley)在1988年,发表的文章:"A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks"。文章中属必流千定切变端,谈到了RAID这个词汇,而且定义了RAID的5层级。伯克利大学研究目的呀传是反映当时CPU快速的性能。CPU效能每年大约成长30~50%,而硬磁机只能成长约7%。研究小组希望能找出一种新的技术,在短请获晶断期内,立即提升效能来平衡计算机的运算能力。在当时,柏克莱研究小组的主要研究目的是效能与成本。

    另外,研究小组也设计出容错(fault-tolerance),逻辑数据备份(logical data redundanc思死志硫手已球识细止y),而产生了RA料角先剂答所考穿香宁ID理论。研究初期,便宜(Inexpensive)的磁盘也是主要的重点,但后来发现,大量便宜磁盘组合并不能适用于现实的生产环境,后来Inexpensive被改为independent,许族或这多独立的磁盘组。

    磁盘阵列其样式有三种,一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡,三是利用软件来仿真。

    外接式磁盘阵列柜最常被使用大型服务器上,具可热交换(Hot Swap)的特性,不过这类产品的价格都很贵。

    内接式磁盘阵列卡,因为价格便宜,但动响景劳陈伟极思县需要较高的安装技术,适合技术人员使用操作。硬件阵列能够提供在线扩容、动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能。它能提供性能、数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作。

    利用软件仿真的方式,是指通过网络操作系统自身提随胡敌参肉供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘,组成阵列。软件阵列可以提供数据冗余功能,但是磁盘子系统的零执了热以研性能会有所降低,有的降低幅度还安显紧哪省条比较大,达30%左右。挥根养表木跑掉因此会拖累机器的速度,不适合大数据流量的服务器。

    磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。

    和当时PC用单磁盘内部集成缓存一样,在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度,都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互,缓存与具体的磁盘交互数据。

    折叠 优点

    提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和破阻她油语婷学地读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。在RAI限D中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、程思顾几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快,而磁盘驱动器的数据传输速率每导培激功声故日让无法大幅提高,所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。 通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能,如果不包括写在磁盘上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAI但油反别再告浓未湖D容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的,所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错度,提高核怕黑四眼室了系统的稳定冗余性。

    折叠 缺点

    RAI肥修烧慢杨伯海华D0没有冗余功能,如果一个磁解鸡停念婷讲村盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。 RAID1磁盘的利用率最高只能达到50%(使用两块盘的情况下),是所有RAID级别中最低的。 RAID0+1以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比 Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。

    1、RAID 0

    RAID 0是最早出现的RAID模式,即Data Stripping数据分条技术。RAID 0是组建磁盘评春广常层阵列中最简单的一种形式,只十侵条补需要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。RAID 0示意图

    RAID 0最简单的实现方式就是把N块同样的硬甲盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱机满住乙既右川套银同赵动程序以软件的方式串联在一才区族材良皇起创建一个大的卷集。在使用中电脑数据依次干题志写入到各块硬盘中,它的最大优点就是可以整倍的提高硬盘的容量。如使用了三块80GB的硬盘组建成听目反回却换乡细阻RAID 0模式,那叶烟次么磁盘容量就会是240GB。做入额语获风到其速度方面,各单独一块硬盘的速度完全相同。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。

    为了解决这一问题,便出现了RAID 0的另一种模式。即在N块硬盘上选择合理的带区来创建带区集。其原理就是将原先顺序写入的数据被分散到所有的四块硬盘中同时进行读写。四块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写的速度提升了4倍。

    在创建带区集时,合理商笑绿许问前加突带重将的选择带区的大小非常重要。如果带区过大,可能一块磁盘上的带区空间就可以满足大部分的I/O操作,使法光费界必眼谁设小群数据的读写仍然只局限在少数的一、两块硬盘上,不能充分的发挥出并行操了投全作的优势。另一方面,如果带区过小,任何I/O烈指令都可能引发大量的读写操作,占用过多的控制器总倒线带宽。因此,在创建带区集时,我们应当根据实际应用的需要,慎重的选择带区的大小。

    带区集虽然可以把数据均匀的分配到所有的磁盘上进行读写。但如果我们把所有的硬盘都连接到一个控制器上的话,可能会带来潜在的危害。这是因为当我们频繁进行读写操作时,很容易使控制器或总线的负荷 超载。为了避免出现上述问题,建议用户可以使用多个磁盘控制器。最好解决方法还是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器。

    RAID技术主要包含RAID 0~RAID 50等数个规范,它们的侧重点各不相同,常见的规范有如下几种:

    RAID 0:RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余,因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此,RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

    RAID 1:它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

    RAID 01/10:根据组合分为RAID 10和RAID 01,实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性,但是CPU占用率同样也更高,而且磁盘的利用率比较低。RAID 1+0是先镜射再分区数据,再将所有硬盘分为两组,视为是RAID 0的最低组合,然后将这两组各自视为RAID 1运作。RAID 0+1则是跟RAID 1+0的程序相反,是先分区再将数据镜射到两组硬盘。它将所有的硬盘分为两组,变成RAID 1的最低组合,而将两组硬盘各自视为RAID 0运作。性能上,RAID 0+1比RAID 1+0有着更快的读写速度。可靠性上,当RAID 1+0有一个硬盘受损,其余三个硬盘会继续运作。RAID 0+1 只要有一个硬盘受损,同组RAID 0的另一只硬盘亦会停止运作,只剩下两个硬盘运作,可靠性较低。因此,RAID 10远较RAID 01常用,零售主板绝大部份支持RAID 0/1/5/10,但不支持RAID 01。

    RAID 2:将数据条块化地分布于不同的硬盘上,条块单位为位或字节,并使用称为"加重平均纠错码(汉明码)"的编码技术来提供错误检查及恢复。

    RAID 3:它同RAID 2非常类似,都是将数据条块化分布于不同的硬盘上,区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验,并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据;如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率,但对于随机数据来说,奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

    DAS--direct access storage device直接访问存储设备

    DAS是磁盘存储设备的术语,以前被用在大、中型机上。使用在PC机上还包括硬盘设备DAS的最新形式是RAID。"直接访问"指访问所有数据的时间是相同的。

    NAS--Network Attached Storage网络附加存储设备

    一种特殊目的的服务器,它具有嵌入式的软件系统,可以通过网络对个种的系统平台提供文件共享服务。

    SAN--Storage Area Networks存储区域网

    一种高速的专用网络,用于建立服务器、磁盘阵列和磁带库之间的一种直接联接。它如同扩展的存储器总线,将专用的集线器、交换器以及网关或桥路互相连接在一起。SAN常使用光纤通道。一个SAN可以是本地的或者是远程的,也可以是共享的或者是专用的。SAN打破了存储器与服务器之间的束缚,允许独立地选择最佳的存储器或者是最佳的服务器,从而提高可扩性和灵活性。

    混合RAID是一种冗余存储解决方案,采用高容量低成本的SATA或者高性能SAS硬盘与低延迟高IOPs的固态盘,再加上SSD感知的RAID控制卡.混合RAID部署

    在混合RAID中,读取操作在更高速的SSD中进行,而出于冗余考虑,写入操作则在SSD和HDD中进行。混合RAID适合于数据等级较低的应用,例如互联网网关、文件服务器或者虚拟机

    混合RAID 的好处是什么?

    混合RAID阵列的性能远远超过标准HDD RAID阵列,而且成本比纯SSD RAID阵列更低。相比纯HDD RAID阵列,混合阵列加速IOPS并降低延迟,使数据中心和云计算环境能够托管更多用户,每秒钟在每台服务器上执行更多交易,减少了支持任何特定工作负载所需的服务器数量。除了服务器数量缩减会减少数据中心服务器的占地空间之外,在财务上体现出的好处就是降低了采购额外服务器所需的资本开支,以及供电、冷却与维护相关的运营开支。

    混合RAID解决方案

    从硬件的角度看,搭建一个混合RAID解决方案可以使用任何容量的SSD和HDD(不过SSD和HDD的数量必须相同)。如果这个RAID阵列使用容量不同的驱动器,那么驱动器容量就是更小的那个。例如, 一个RAID 1 使用1个128GB SSD和2TB HDD,那么逻辑设备就是128GB。一个RAID 10使用2个128GB SSD和2个2TB HDD,逻辑设备就是256GB。剩下的HDD容量可用于存储。

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  3. baike.so.com › doc › 4222241-32340746360百科

    360百科

  4. baike.so.com › doc › 7863724-8137819失水_360百科

    词汇. 编辑分类. 失水又称 脱水 ,实际是指 体液 的丢失,是造成 新陈代谢 障碍的一种症状,严重时会造成 虚脱 ,甚至有生命危险,需要依靠输液补充体液。 水丢失时大多数伴有 电解质 尤其是 钠离子 的丢失,单纯失水者少见。 折叠 编辑本段 词语释义. 〖d esiccation〗∶失去水 分;脱水. 认为是由于土壤,特别是粘土因失水硬结而发生的预凝结作用所造成的. 〖diminish〗∶离开水. 神龙失 洋握弱稳 水. (比喻皇帝失势) 〖e 360百科 xsiccosis〗∶缺少水. 病 人因严重失水而休克. 化学中失水表示 加 热结晶水合物使它们失 去结晶水的现象叫做失水. 折叠 编辑本段 失水病因. (一山如游)高渗性失水.

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