RAIDl
RAIDl也被称为磁碟镜射(Disk Mirroring),在RAIDl中,所有存放在磁碟的数据都将被複製至数组中另一个磁碟。逻辑扇区每一次写入作业,会先把数据写入实体扇区之后才完成逻辑扇区写入工作,对于磁碟镜射,每一个磁碟会映射至另一个磁碟;这些磁碟同时也在逻辑扇区中使用条状分布,合併磁碟条状分布与镜射也被称为RAIDl0、RAIDl+0、RAID0+1或RAIDI/0 (视厂商而定)。镜射以一对一为基础,即使损坏系统中一半磁碟,此系统仍可作业,大多数磁碟数组控制器可支持SCSI汇流排镜射分布,此分布即使损坏一个SCSI汇流排(如一个机柜)作业仍不会受到影响。
基本介绍
- 中文名:磁碟镜射
- 外文名:Disk Mirroring
- 别名:RAIDl
- 相关领域:计算机硬体
- 主要功用:提供容错功能
简介
在磁碟镜射的系统中,只可以使用其中半数的磁碟(另一半的磁碟必须作为镜射)。换句话说,若两个18G的磁碟使用磁碟镜射,则实际使用的只有18GB的空间。写入数据时,将可以得到性能的优势,因为逻辑写入可使用两个实体写入通道。
特徵
在镜射磁碟上读入数据也可以取得优势,部份磁碟数组控制器支持分布寻找,所以可以同时在不同的镜射磁碟找寻不同的数据,此外,最接近数据的读写头负责访问数据,并依照数据访问的方式,此功能也可能不会提供任何的优点。
假设可以负担磁碟数组的成本,RAID是容错功能的最好选择,磁碟镜射的容错扇区可以提供最好的保护,以及最快的磁碟寻找速度。
RAID10是RAID0与RAIDl的组合。在RAIDl0扇区中,每一个扇区可以镜射磁碟至另一个磁碟,而镜射的扇区也使用条状分布存放数据。RAID10扇区的优点具有RAID0的管理及性能优点,并有RAIDl的容错能力,因为一半的磁碟空间作为镜射而不能使用,所以RAIDl0的成本最高。
RAID2为并行访问的RAID等级,其使用汉明码(Hamming Code)提供错误更正的机制,在RAID2中,因为所有磁碟可以使用全部的I/O作业,所以每一个磁碟都可以提供快速的大输出量。
因为RAID2可以提供大量的输出量,所以需要三个磁碟以提供容错能力。
RAID3为并行访问的容错方式,类似于RAID2。相异点在于RAID3只需要一个磁碟便可以提供容错功能,主要因为RAID3使用位位奇偶性而不是採用错误更正码。RAID3可达成高速传输率,但RAID2一次只能够使用一个I/O,对于小的随机I/O需求即可自由选择,RAID2与RAID3均提供大量的序列传输,例如:视频串流传送。
RAID4又被称为磁碟奇偶校验(Drive Parity)或数据防护(Data Guarding) (别与Oracle Data Guard混淆)。在RAID4中,使用其中一个磁碟作为数据奇偶校验,若任何一个磁碟损坏,其它的磁碟可以使用同位检查磁碟来重建遗失的数据,并继续运作,扣除一个磁碟后,即为RAID4可使用的扇区。与RAID2及RAID3不同,RAID4使用独立的访问技术,其可以同步访问多个磁碟,因为可以并行的访问,所以随机I/O性能良好,因此每一秒的I/O数量几乎等于独立磁碟驱动设备的限制。
写入RAID4扇区时,会需要额外的I/O以维持奇偶校验的更新。事实上,因为每一次的新增数据都必须执行奇偶校验,以下为步骤:
⒈ 旧数据与旧奇偶校验条状数据都会被读入。
⒉ 对旧的数据及奇偶校验执行XOR。
⒊ 以新的数据取代数值与XOR以取得新的奇偶校验。
⒋ 写出新的数据与新的奇偶校验。
因此,对单一RAID写入工作会使用四个实体的I/O但是对于单一的RAID读入工作,将没有额外的I/O负荷。
RAID4最大的优点为专用的磁碟奇偶校验,因为每一次写入作业都会执行磁碟奇偶校验,一次只能够执行一个扇区写入作业,其它写入作业必须在伫列等待,若写入活动很频繁,读入作业也会受到影响而开始形成伫列,每一个逻辑写入都必须加入额外的实体作业成本,很快的就会产生严重的性能瓶颈。
RAID5也被称为「分散式数据保护」RIAD5类似于RAID4,除了每一个磁碟上没有个别的奇偶校验以外,而奇偶校验散布于系统的每一个磁碟,与RAID4一样,RAID5的写入作业也有额外的负荷,每一次磁碟写入作业会有两个读入工作,一个为同位计算工作,再两次的写入作业。虽然读入处理只需要一个I/O,但是读入作业需要四个I/O,这些都是为了维护奇偶校验。
RAID5写入单一磁碟时,也遇到与RAID4一样的问题,因为奇偶校验分布于逻辑磁碟内的所有磁碟中,同时可能有一个以上的写入作业,磁碟内的扇区也可能有一半负责写入作业。
为了提供容错功能,因此只会损失一颗硬碟的空间,所以RAID4与RAID5都很经济:但是却在性能方面付出了代价。