RAID0RAID1详解课件

1、RAID0,、,RAID1,详解,1,内容提要,?,RAID0,?,RAID1,2,传统,RAID,技术的发展（,1/2,）,?,在传统的计算机存储系统中，,存储工作通常是由计算机内置的,磁盘来完成的，传统内置存储存,在诸多问题：,?,机箱空间限制了硬盘数量；,?,不便于扩容、共享和备份；,?,可靠性低，数据丢失的风险大；,?,存储空间利用率低；,?,占用总线资源，影响主机性能。,传统内置存储,接口,接口,接口,处,理,器,硬盘,内,存,硬盘,传统,RAID,技术的发展（,2/2,）,?,随着大型计算、海量数据存储不断发展，各类信息化应用对计算能力、数据存储资源方面,都有更高的要求。,?,为了

2、克服传统内置存储存在的问题，扩展磁盘数量，人们把磁盘从机箱里面挪到了机箱外,面，磁盘阵列技术便应运而生。,RAID,外置存储,传统内置存储,RAID,技术的基本概念,?,RAID,：,Redundant,Array,of,Independent,Disks,独立冗余磁盘阵列，也称磁盘阵列。,RAID,镜像、奇偶校验,条带化,读写性能,数据安全性,容量,磁盘组合,RAID,技术实现方式,?,RAID,实现方式有两种，即硬件,RAID,和软件,RAID,。,硬件,RAID,?,优点：不占用主机资源、性能高，且操作系统盘也可以安装在,RAID,虚拟磁盘之上，,能够进行相应的冗余保护。,?,缺点：成本

3、高。,软件,RAID,?,优点：成本低、配置灵活、管理方便等。,?,缺点：占用主机,CPU,资源和内存空间，且需启动操作系统之后才能正常运行。,RAID,关键技术,-,数据组织方式（,1/2,）,?,条带单元,(Stripe,Unit),：指磁盘中单个或者多个连续的扇区的集合，是单块磁盘上进行一次,数据读写的最小单元。,?,条带,(Stripe),：是同一磁盘阵列中多个磁盘驱动器上相同“位置”（或者说是相同编号）的,条带单元的集合，条带单元是组成条带的元素。,磁盘,2,磁盘,1,磁盘,0,D6,D7,D8,条带,2,条带深度,D4,D3,D5,条带,1,D1,条带,0,D2,D0,RAID,关

4、键技术,-,数据组织方式（,2/2,）,?,条带化的数据组织方式，实现了多块磁盘并发,/,并行存取数据，提高了数据存取效率。,磁盘,2,磁盘,1,磁盘,0,D6,D7,D8,D4,D3,D5,D1,D2,D0,并行读取数据,D0,、,D1,、,D2,并发读取数据,D0,、,D1,、,D2,I/O-1,读取数据,D0,、,D1,、,D2,I/O-1,读取,D0,I/O-2,读取,D1,I/O-3,读取,D2,?,并发,：指多个物理磁盘一对一同时,响应多个,I/O,请求。,?,并行,：指多个物理磁盘同时响应一,个,I/O,请求。,RAID,关键技术,-,数据保护方式（,1/2,）,?,方法一：镜像

5、方式。,数据镜像冗余备份,磁盘,0,磁盘,1,1,1,1,1,0,0,数据盘,镜像盘,RAID,关键技术,-,数据保护方式（,2/2,）,?,方法二：奇偶校验方式。奇偶校验采用异或（计算符号）算法,-,相同为假，相异为真。,数据奇偶校验冗余备份,磁盘,0,磁盘,1,磁盘,2,1,0,1,1,1,0,0,0,0,数据盘,1,检验盘,数据盘,0,目录,1.,RAID,基本概念与实现方式,2.,RAID,技术及其应用,3.,RAID,的数据保护及,RAID,状态,4.,RAID,和,LUN,的关系,5.,RAID,组与逻辑卷的关系,RAID,级别与分类标准,RAID,技术将多个单独的物理硬盘以不同的

6、方式组合成一个逻辑盘，提高了硬盘的读写性能和,数据安全性，根据不同的组合方式可以分为不同的,RAID,级别。,RAID0,RAID1,RAID3,RAID5,RAID6,RAID10,RAID50,常用,RAID,级别,?,RAID,0,：一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。,?,安全性：不提供冗余策略。,?,性能：数据以条带形式均匀分布于各个硬盘，支持并发,/,行读写。,RAID 0,数据组织方式,RAID 0,磁盘,0,磁盘,1,A1,A2,A3,A4,RAID 0,工作原理,-,数据写入,D0,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D0,D1,D2,D3,D4,D5,写入数据块,D0,

7、写入数据块,D1,写入数据块,D2,D3,D1,D2,D3,D4,D5,磁盘,0,磁盘,1,逻辑磁盘,无数据冗余的条带化阵列,RAID 0,工作原理,-,数据读取,读取数据块,D1,逻辑磁盘,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D0,D2,D4,D5,D3,D1,读取数据块,D2,，,D3,读取数据块,D0,磁盘,0,磁盘,1,无数据冗余的条带化阵列,D0,D1,D2,D3,D4,D5,RAID,0,数据保护方式,?,RAID,0,不提供数据冗余保护，阵列中的任何一个硬盘失效都将导致整个,RAID,组的数据丢,失。,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,RAID 0,磁盘,0,

8、磁盘,1,磁盘,2,RAID,0,应用场景与优缺点,?,优缺点（注：阵列磁盘成员数为,N,）：,?,RAID,0,适合于读写性能要求较高但安全性要求不高的应用，如存储高清电影、图形工作站等。,RAID 0,特点,备注,优点,读性能高,支持并发,/,并行读取,写性能高,支持并发,/,并行写入,空间利用率高,100%,缺点,安全性低,无冗余保护,其他,最小硬盘数,2,盘,有效容量,N,个磁盘容量总和,?,RAID,1,：又称镜像（,Mirroring,），通过磁盘镜像实现数据冗余的技术。,安全性：全冗余组合模式（镜像备份）。,性能：不支持并发,/,行写，支持并发,/,行读。,RAID 1,数据组织

9、方式,磁盘,1,磁盘,0,A1,A1,A2,A2,RAID 1,D2,D1,D0,D2,D1,D0,磁盘,1,磁盘,0,镜像冗余阵列,RAID 1,工作原理,-,数据写入,D0,D1,D2,写入数据块,D0,D2,D1,D0,D2,写入数据块,D1,、,D2,等效逻辑磁盘,磁盘,1,磁盘,0,D2,D1,D0,D0,D1,D2,镜像冗余阵列,RAID 1,工作原理,-,数据读取,D0,D1,D2,D2,D1,D0,D2,读取数据块,D0,读取数据块,D1,、,D2,等效逻辑磁盘,?,RAID,1,的数据盘与镜像盘具有相同的内容，当数据盘出现故障时，可以使用镜像盘恢复数,据。,镜像盘正常,RAID,1,数据保护方式,RAID 1,磁盘,0,磁盘,1,D2,D2,D1,D1,D0,D0,数据盘故障,RAID,1,应用场景与优缺点,?,优缺点（注：阵列磁盘成员数为,N,）：,?,RAID,1,适用于随机性较大、安全性要求高的应用，如服务