RAID0、RAID1详解.ppt
RAID0、RAID1详解,内容提要,RAID0RAID1,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,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。,RAID关键技术-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,RAID基本概念与实现方式RAID技术及其应用RAID的数据保护及RAID状态RAID和LUN的关系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。,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,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,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 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数据组织方式,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，如服务器、数据库存储等。,T,H,A,N,K,S,
