1、RAID 0(不含校验与冗余的条带存储)
RAID 0 又称为Stripe(条带化),它在所有RAID级别中具有最高的存储性能,通过多块磁盘组合为RAID 0后,数据被分割并分别存储在每块硬盘中,所以能最大程度的提升存储性能与存储空间,把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求,这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能,但是无法容错,搭建RAID 0 至少需要两块磁盘。RAID 0适合于大规模并发读写,但对数据安全性要求不高的情况,如mysql slave(数据块从库),集群的节点RS(服务员)。
工作原理:
图1-1 RAID 0 工作原理
RAID0
优点: 速度快,无冗余,容量无损失,读写并发,磁盘利用率100%。
缺点: 因为没有校验与备份,两块硬盘中如果有一块磁盘损坏,即磁盘中的任何一个数据块损坏将导致整个文件无法读取
2、RAID1(不含校验的镜像存储)
RAID 1 又称为Mirror 或Mirrooring(镜像),它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性,RAID 1 的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百的自动复制到另外一个硬盘上,从而实现存储双份的数据。RAID1 是磁盘阵列中单位成本最高的一种方式,磁盘利用率只有50%,并且阵列的大小取决于两块硬盘中最小的那块的容量,搭建RAID 1 至少需要两块磁盘。RAID 1 级别的磁盘阵列安全性是最好的,磁盘利用率在所有阵列组合当中是最低的。
工作原理:
图1-2 RAID 1 工作原理
RAID1
优点: RAID 1 通过磁盘镜像数据实现了数据冗余,保证了数据的安全性,可靠性高。读取数据时可以并发读取,相当于两块RAID 0的读取效率。
缺点: RAID 1 的写入效率低下。此外,磁盘利用率低,如果两块磁盘的存储空间均为50G,则RAID 1 的总存储空间依然为 50G。
3、RAID 5 (数据块级别的分布式校验条带存储)
RAID 5 是一种存储性能,数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID5技术是把硬盘设备的数据奇偶校验信息保存到其他硬盘设备中。RAID5磁盘阵列组中数据的奇偶校验信息并不是单独保存到某一块磁盘设备中,而是存储到除自身以外的其他每一块对应的磁盘上,这样的好处是其中任何一个磁盘损坏后不至于出现致命缺陷,但只能允许一块磁盘损坏,否则无法利用剩下的数据和校验信息进行数据的恢复。搭建RAID 5 至少需要三块磁盘,搭建阵列后磁盘的可用数量为(n-1)/n,n为磁盘数。RAID 5 可以理解为是RAID 0 和RAID 1的折中方案,适合对性能和冗余都有一定要求,又都不是十分高的情况。搭建mysql的主从库都可以使用,普通的服务器为了减少维护成本,又保持一定冗余和读性能都可以做RAID 5
工作原理:
图1-3 RAID 5 工作原理
RAID5
优点: 兼顾存储性能、数据安全和存储成本,相对于RAID 1 磁盘空间利用率高,能够支持在一块盘离线的情况下保证数据的正常访问,是在企业存储中应用较多的一种解决方案。
缺点: 写入性能相对较差,而且只允许单磁盘故障,在有磁盘离线的情况下,RAID 5 的读写性能较差,在重建数据时,性能会受到较大的影响。
4、RAID 6(两种存储的奇偶校验码的磁盘结构)
工作原理:
图1-4 RAID 6 工作原理
RAID6
优点: RAID 6的数据冗余性能相当好,在使用大数据块时,随机读取性能好,允许两块硬盘的掉线,有更高的容错能力。
5、RAID 10(镜像与条带存储)
工作原理:
图1-5 RAID 10 工作原理
RAID10
优点: RAID10兼备了RAID1和RAID0的优点,不仅实现了数据保障的作用,也保障数据读写的效率。
缺点: 由于一半的磁盘空间都用于存储冗余数据,所以RAID 10的磁盘利用率很低,只有50%。
6、RAID 50
RAID50是RAID5与RAID0的结合。此配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID5子磁盘组要求至少三个硬盘。RAID50具备更高的容错能力,因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障,而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于RAID5子磁盘组上,故重建速度有很大提高。它最适合需要高可靠性存储、高读取速度、高数据传输性能的应用。如大型数据库服务器、应用服务器、文件服务器等。
工作原理:
图1-6 RAID 50 的工作原理
RAID50
优点: 比RAID5有更好的读性能,比相同容量的RAID5重建时间更短,可以容许N个磁盘同时失效,更高的容错能力,具备更快数据读取速率的潜力。
RAID总结如下表1-1所示:
RAID类型
RAID0
RAID1
RAID5
RAID6
RAID10
别名
条带
镜像
分布式奇偶校验条带
双重奇偶校验条带
镜像加条带
容错性
最差(完全无安全保障)
最高(提供数据的百分之百备份
有一定容错性
有
有
热备选择
无
有
有
有
有
随机读写性能
高
低
低
一般
低
磁盘利用率
最高(100%)
差(50%)
(n-1)/n
(n-2)/n
差(50%)
需使用的磁盘数量
n≥1
2
n≥3
n≥4
4
应用
个人用户
适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域。
是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。
数据中心,信息中心等对数据安全级别要求比较高的企业
集合了RAID0,RAID1的优点,但是空间上由于使用镜像,而不是类似RAID5的“奇偶校验信息”,磁盘利用率一样是50%
7、RAID 60
RAID60是RAID6与RAID0的结合,具备更高的容错性,支持同时两块硬盘出现故障的修复功能,和更高的读性能。技术上还存在一定的问题,不够成熟,目前很少使用者。