RAID(Redundant Array of Independent Disks)是一种将多个独立的硬盘组合起来以提高数据存储性能、容量或冗余度的技术。在实际项目中,通常采购的磁盘阵列支持设置对应的RAID级别。本人也进行过实战,而现在为了应对软考来总结一下他们的特点以及容量计算方式。
常见的RAID级别包括RAID 0
、RAID 1
、RAID 5、RAID 10等,每种级别有不同的特点和适用场景。
可能有小伙伴有疑问,为啥不写RAID2、RAID 3这些。这是因为虽然RAID 2、RAID 3和RAID 4曾经存在,但它们并不常见或被广泛采用,主要是因为它们在实际应用中存在一些局限性和不足,逐渐被其他RAID级别所取代。
RAID 0:
- 特点:RAID 0通过数据条带化(Striping)将数据均匀地分布在多个硬盘上,从而提高了数据的读写速度和总体性能。它不提供冗余,因此对数据的安全性和可靠性要求较低。
- 容量计算方式:总容量等于所有硬盘容量之和。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 0的总容量 = n × C
。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 1:
- 特点:RAID 1通过数据镜像(Mirroring)将数据同时写入两个或多个硬盘,从而提供数据冗余,提高数据的可靠性和安全性。RAID 1的读性能通常比RAID 0略低。
- 容量计算方式:总容量等于最小容量的硬盘乘以硬盘数量的一半。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 1的总容量 = C × (n / 2)
。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 5:
- 特点:RAID 5通过将数据和校验信息条带化存储在多个硬盘上,实现了数据的分布式存储和容错能力。RAID 5至少需要三个硬盘,其中一个硬盘用于存储校验信息(奇偶校验)。
- 容量计算方式:总容量等于(硬盘数 - 1) × 最小容量的硬盘。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 5的总容量 = (n - 1) × C
。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 10(有时也称为RAID 1+0):
- 特点:RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合,它将数据首先进行镜像,然后对镜像的数据进行条带化,因此具备了RAID 0的性能优势和RAID 1的数据冗余能力。RAID 10至少需要四个硬盘。
- 容量计算方式:总容量等于所有硬盘容量之和的一半。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
RAID 10的总容量 = n × C / 2
。
- 如果有n个硬盘,每个硬盘容量为C,则
总结
RAID级别 | 特点 | 容量计算方式 |
---|---|---|
RAID 0 | 通过数据条带化提高读写速度,无冗余 | 总容量 = 所有硬盘容量之和 |
RAID 1 | 通过数据镜像提供冗余,提高数据可靠性 | 总容量 = 最小容量的硬盘 × 硬盘数量的一半 |
RAID 5 | 数据和校验信息条带化存储,实现容错能力 | 总容量 = (硬盘数 - 1) × 最小容量的硬盘 |
RAID 10 | 数据镜像后条带化,兼具性能优势和冗余能力 | 总容量 = 所有硬盘容量之和的一半 |
RAID 0适用于对性能要求高而对数据安全性要求低的场景,而RAID 1、RAID 5和RAID 10则更适合需要更高数据安全性和可靠性的应用环境。