云南龙网

  1. 首页 > 云知道 > >

磁盘阵列的原理及相关知识( 三 )

云知道


从上面两点我们可以看出，disk spanning定义了RAID的基本形式，提供了一个便宜、灵活、高性能系统结构，而disk stripping解决了数据的存取效率和磁盘的利用率问题，RAID 1至RAID 5是在此基础上提供磁盘安全的方案 。
RAID 1
RAID 1是使用磁盘镜像（disk mirroring）的技术 。磁盘镜像应用在RAID 1之前就在很多系统中使用，它的方式是在工作磁盘（working disk）之外再加一额外的备份磁盘（backup disk），两个磁盘所储存的数据完全一样，数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘 。
一般镜像对磁盘的读取有几种方式：
1． 只读取工作磁盘，镜像磁盘只是作后备
2． 两个硬盘同时读取，采用选取回应的磁盘的数据
3． 把不同的读取要求分布在不同的磁盘上
4． 直接读主磁盘，如主磁盘正忙，则读取镜像磁盘，如两个磁盘都忙碌，则采用3的方式以分散负载
5． 把磁盘的容量分为两半，一个磁盘只读0至N/2（磁盘外侧）的区域，另一磁盘只读N/2至N（磁盘内侧）的区域 。
以上方式除1之外，其余都比单一磁盘的效能来的高，能提高多少和系统有关，但以5而言，如数据主不到磁盘的一半，则和单一磁盘无异 。
写入也有几种方式：
1． 同时写入两个磁盘，并等待两个盘的数据完好 。这种方式比单个磁盘稍慢 。
2． 直接写入主磁盘，而在镜像磁盘不忙时才写入，这样比方式1有较好的性能，但在某些读取的方式上会导致数据不一致，在引非同步情况之下，若主磁盘故障会使数据失落 。
磁盘镜像不见得就是RAID 1，一般磁盘镜像和RAID 1有两点最大的不同：下图为RAID 1，每一笔数据都储存两份：磁盘0 磁盘1 磁盘2 磁盘3
A0 A1 A2 A3
A4 A5 A6 A7
… … … …
4N-3 4N-2 4N-1 4N
从上图可以看出：
R：N（可同时读取所有磁盘）
W：N/2（同时写入磁盘数）
S：N/2（利用率）
读取数据时可用到所有的磁盘，充分发挥数据分段的优点；写入数据时，因为有备份，所以要写入两个磁盘，其效率是N/2，磁盘空间的使用率也只有全部磁盘的一半 。
RAID 1无工作磁盘和备份磁盘之分，多个磁盘可同时动作而有重叠（overlaping）读取的功能，甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作，这是一种最佳化的方式，称为负载平衡（load-balance） 。例如有多个用户在同一时间要读取数据，系统能同时驱动互相镜像的磁盘，同时读取数据，以减轻系统的负载，增加I/O的性能 。
RAID 1的磁盘是以磁盘延伸的方式形成阵列，而数据是以数据分段的方式作储存，因而在读取时，它几乎和RAID 0有同样的性能 。从RAID的结构就可以很清楚地看出RAID 1和一般磁盘镜像的不同 。
这种方式又称为RAID 0 1，事实上就是RAID 0和RAID 1的结合，即在数据分段的情形下作镜像 。这样使得RAID 1有很好的存取性能，Oaraid?;磁盘阵列同时提供了这两种方式 。
RAID 1当其中一个磁盘故障时，就只能有一个磁盘的性能，故障磁盘更换后需重建或重镜像数据，这要花较长的时间，如果I/O很忙的话，并会对性能产生一些影响，但硬件磁盘阵列可用后台（background）作业的方式做数据重建 。重建完成之前，RAID 1没有任何完全保障 。和单一磁盘比较，RAID 1的读出比较快，但写入比较慢，因为要同时写入两个磁盘，但RAID 0 1可增加其性能，因为多个磁盘可同时操作 。
很多人以为RAID 1/0 1要加一倍额外的磁盘，形成浪费而不看好RAID 1，事实上磁盘越来越便宜，并不见得造成负担，况且RAID 0 1有最好的容错（fault tolerence）能力，其效率也是除RAID 0之外最好的 。我们可视应用的不同，在同磁盘阵列中使用不同的RAID level，如建联科技公司的Oaraid?;系列都可在同一磁盘阵列中定义八个逻辑磁盘（logic disk）,分别使用不同的RAID level，例如分为C：，D：及E：三个逻辑磁盘（或LUN0，LUN1，LUN2） 。

推荐阅读


上一篇：华为手环6nfc和标准版的区别

下一篇：iphone8双11能买到吗？iPhone8双11有降价吗？