簡(jiǎn)述RAID性能和安全性參數(shù)
出處:maychang 發(fā)布于:2009-09-03 10:23:48
隨著RAID技術(shù)的不斷推廣,用戶有時(shí)很難全面了解不同RAID級(jí)別具體表示什么意思。大多數(shù)人都知道RAID0和RAID5的含義,但了解諸如RAID60和RAID5EE等其他RAID級(jí)別工作原理的人卻寥寥無幾。
不同的RAID級(jí)別對(duì)應(yīng)于不同的性能、容量和可靠性,代表了這三種關(guān)鍵參數(shù)的不同平衡組合。
從基本的角度來說,所有RAID級(jí)別均建立在RAID0、1、5和6這幾個(gè)基本RAID級(jí)別基礎(chǔ)之上。一些RAID級(jí)別衍生出某些少見的變種,比如RAID1E、5E和5EE,它們與RAID1、5的特性相似,不過更豐富一些。
下表歸納了四種基本RAID級(jí)別的工作原理,并根據(jù)性能參數(shù)、可靠性要求和用戶愿意提供的可用容量比較不同陣列方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

RAID級(jí)別可以相互組合或通過擴(kuò)展,形成諸如RAID10、50和60等RAID級(jí)別。人們往往對(duì)這種擴(kuò)展的RAID級(jí)別不甚了解。不過,這些復(fù)雜的RAID級(jí)別添加了一些極其有趣的特性,比方說:
·R1E(2個(gè)以上磁盤或奇數(shù)磁盤的鏡像)
·R5E(與R5一樣,但支持“熱”備用磁盤容量)
·R5EE(與R5E一樣,但每個(gè)條帶都支持“熱”備用磁盤)
需要進(jìn)一步考慮的是RAID10、50和60等復(fù)雜的RAID級(jí)別,它們提供了一些非常有趣的未知特性。它們基本上能提供相同級(jí)別、和尺寸的RAID卷組合,此外采用RAID0方式在他們之間分配條帶化數(shù)據(jù),以此平衡性能。
比方說,20個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成的RAID50,可分成4個(gè)RAID5陣列,每個(gè)陣列有5個(gè)磁盤,然后這四個(gè)RAID5陣列之間采用RAID0方式配置條帶化數(shù)據(jù)。不過,問題在于,為什么要選擇20個(gè)磁盤組成RAID50這種復(fù)雜的RAID級(jí)別,而不用20個(gè)同樣的磁盤組成簡(jiǎn)單的RAID5呢?
主要原因在于,如果我們看看RAID5的讀取性能就會(huì)發(fā)現(xiàn),在降級(jí)模式時(shí)其讀取性能非常差。為了從壞塊/死盤恢復(fù)數(shù)據(jù),必須讀取19個(gè)沒問題的磁盤,并對(duì)每個(gè)磁盤進(jìn)行18次XOR運(yùn)算,而后才能返回?cái)?shù)據(jù)。也就是說,這時(shí)的讀取速度僅為正常讀取速度的二十分之一,而且涉及的磁盤越多,讀取性能就變得更糟。同樣,重構(gòu)也非常復(fù)雜。假設(shè)每個(gè)磁盤為1TB,如果重構(gòu)的話,那么就需要移動(dòng)20TB的數(shù)據(jù),XOR為19TB(這可能需要數(shù)周才能完成)。
不過,如果使用了RAID50,丟失的數(shù)據(jù)可以由故障陣列重新生成。如果采用5個(gè)磁盤陣列,那么只需要4次讀取和3次XOR運(yùn)算就可返回?cái)?shù)據(jù),比RAID5的效率提高了5倍。RAID5只使用一個(gè)奇偶磁盤,而RAID50每個(gè)擴(kuò)展的磁盤陣列都使用一個(gè)奇偶磁盤,也就是每個(gè)擴(kuò)展的磁盤陣列有4個(gè)奇偶磁盤。由此可見,這時(shí)我們需要在容量和性能之間加以權(quán)衡。重構(gòu)也一樣,1TB數(shù)據(jù)的重構(gòu)需要移動(dòng)5TB數(shù)據(jù),XOR為4TB,盡管這仍然需要很長(zhǎng)的時(shí)間,但比RAID5還是縮短了4倍。
配置可能非常復(fù)雜,但只要我們大概了解到底需要解決哪些問題,就能針對(duì)不同應(yīng)用確定采用哪種RAID級(jí)別合適。說到底,肯定要在性能、容量和可靠性三者之間進(jìn)行權(quán)衡取舍。
用戶如何讓RAID滿足其特定需求呢?RAID是一種提供眾多選項(xiàng)的復(fù)雜子系統(tǒng)。為了選擇選項(xiàng),管理基礎(chǔ)設(shè)施需要不斷發(fā)展,幫助用戶從以技術(shù)為主導(dǎo)的選擇方式(也就是重點(diǎn)考慮RAID級(jí)別、條帶大小、高速緩存模型等)向以解決問題為導(dǎo)向(也就是更多關(guān)心性能、安全性、讀/寫等)或?qū)S媒鉀Q方案(也就是針對(duì)MicrosoftExchange或OracleDB等具體應(yīng)用的要求)方向轉(zhuǎn)型。這樣,用戶就能集中精力思考解決方案本身,而不用為機(jī)械技術(shù)問題而苦惱。
隨著數(shù)據(jù)的不斷增長(zhǎng),RAID今后會(huì)為用戶帶來怎樣的幫助?
考慮到RAID可管理大型卷,其使用肯定會(huì)不斷擴(kuò)展,RAID使用戶受益的領(lǐng)域包括:
·可管理性(如上所述)
·可靠性:對(duì)極大的磁盤來說,重構(gòu)時(shí)間可能慢得讓人無法忍受。上述新的RAID級(jí)別可限度地縮短重構(gòu)時(shí)間。
·SSD在存儲(chǔ)器分層結(jié)構(gòu)中支持全新設(shè)備類型,RAID將由此受益。
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