RAID介绍

RAID介绍

数据中心服务器常常被设置为高可用性服务器,这意味着数据库、应用程序服务器以及分布式应用程序等等所在的主机必须在任何时间都能被客户端访问。这样的应用程序和服务器常常被部署在UNIX系统中,因为许多高端unix系统提供硬件切换技术。

商用系统总是会遇到两种容量问题。第一个问题是,系统能够支持的最大文件大小是单个硬盘驱动器的大小。第二个问题是因和其他物理介质在一段时间高负荷使用的情况下难以避免会发生故障。即使硬盘的质量能够保证故障平均时间间隔(MTBF)达到若干年。因此在这种情况下,对硬盘的“热切换”就是必须的了。不过热切换的成功与否很大程上取决与RAID的配置情况。

从备份数据恢复磁盘内容可能会需要几个小时,而客户常常会因为几分钟的停机时间而抱怨不已。尽管从备份数据恢复系统是遇到灾难性故障的最好策略,但是不适用于只有一块硬盘的商用系统。这时真正需要的是一定级别的内容冗余,也就是说系统的多块硬盘中能够存在多于一份的系统数据的冗余备份。

为了解决容量和冗余的问题。出现了廉价磁盘冗余标准,即RAID。定义了许多不同的冗余级别,能够提供许多类型的条带化和镜像的方法。在这里,条带化是指跨越多块不同物理磁盘存储数据,同时为逻辑卷提供一个逻辑接口的过程。因此条带化的磁盘组可以包含多个磁盘驱动器。

镜像提供了另一种功能,它将逻辑卷的内容实时的复制到超过一个的物理设备上,这样一来,多个磁盘驱动器可以镜像为两个完全冗余特性的逻辑卷。这意味着一个磁盘出现故障,它的镜像可以自动用于在文件系统上进行创建、读取、更新和删除的操作,而故障的磁盘可以替换,同样也不需要重新启动系统。这种无缝的操作只需很短的停机时间。

RAID级别0主要是条带化级别,可以将多个物理磁盘组成一个虚拟的文件系统。这些物理磁盘的容量可以有效的混合组成一个大容量的磁盘。RAID级别1则是主要的镜像级别,所有写入的虚拟文件系统的数据都会实时的写入文件系统的数据同时会实时复制到另外一个与原磁盘具有相同容量的的磁盘上,这种级别的写操作最慢,因为所有的数据都需要分别写到两块不同的磁盘上。这种级别消耗的资源也最多,因为所有作为镜像的第二个磁盘都无法用于其他用途,不过,使用RAID级别1可以实现完全冗余,而且它的读效率是最高的。其他的RAID级别都是这两种级别组合变化得到。RAID2是二级镜像级别,它使用Hamming编码进行纠错。RAID 3和4是二级条带化级别,它们将奇偶校验信息写一个磁盘驱动器,将其他数据写入多个物理磁盘。相对而言,RAID5是条带化镜像级别,可以将数据,包括奇偶校验信息写入不同的磁盘。RAID5为同时需要镜像和条带化的系统提供了最佳解决方案。

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