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磁盤陣列的原理及相關(guān)知識( 六 )

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3． RAID的對比：
下面幾個表是RAID的一些性質(zhì)：
操作 工作模式 最少硬盤需求量 可用容量
RAID 0 磁盤延伸和數(shù)據(jù)分布 2 T
RAID 1 數(shù)據(jù)分布和鏡像 2 T/2
RAID 2 共軸同步，并行傳輸，ECC 3 視結(jié)構(gòu)而定
RAID 3 共軸同步，并行傳輸，Parity 3 Tx(n-1)/n
RAID 4 數(shù)據(jù)分布，固定Parity 3 Tx(n-1)/n
RAID 5 數(shù)據(jù)分布，分布Parity 3 Tx(n-1)/n
RAID的性能與可用性：
RAID level 用戶數(shù)據(jù)利用率 頻寬性能 交易處理性能 數(shù)據(jù)可用性
RAID 0 1 0.25 1 0.0005
RAID 1 0.5 0.25 0.85 1
RAID 2 0.67 1 0.25 0.9999
RAID 3 0.75 1 0.25 0.9999
RAID 4 0.75 0.25 0.61 0.9999
RAID 5 0.75 0.25 0.61 0.9999
以上數(shù)據(jù)基于4個磁盤，傳輸塊大小為1K，75%的讀概率，數(shù)據(jù)可用性的計算基于同樣的損壞概率 。
4． RAID的概述：
RAID 0
沒有任何額外的磁盤或空間作安全準(zhǔn)備，所以一般人不重視它，這是誤解，其實它有最好的效率及空間利用率，對于追求效率的應(yīng)用，非常理想，可同時用其他的RAID level或其他的備份方式以補其不足，保護(hù)重要的數(shù)據(jù) 。
RAID 1
有最佳的安全性，100%不停機，即使有一個磁盤損壞也能照常作業(yè)而不影響其效能（對能并行存取的系統(tǒng)稍有影響），因為數(shù)據(jù)是作重復(fù)儲存 。RAID 1的并行讀取幾乎有RAID 0的性能，因為可同時讀取相互鏡像的磁盤；寫入也只比RAID 0略遜，因為同時寫入兩個磁盤并沒有增加多少工作 。雖然RAID 1要增加一倍的磁盤做鏡像，但作為采用磁盤陣列的進(jìn)入點它是最便宜的一個方案，是新設(shè)磁盤陣列的用戶之最佳選擇 。
RAID 5
在不停機及容錯的表現(xiàn)都很好，但如有磁盤故障，對性能的影響較大，大容量的快取內(nèi)存有助于維持性能，但在OLTP的應(yīng)用上，因為每一筆數(shù)據(jù)或記錄都很小，對磁盤的存取頻繁，故有一定程度的影響 。某一磁盤故障時，讀取該磁盤的數(shù)據(jù)需把共用同一校驗值分段的所有數(shù)據(jù)及校驗值讀出來，再把故障磁盤的數(shù)據(jù)計算出來；寫入時，除了要重復(fù)讀取的程序外，還要再做校驗值的計算，然后再寫入更新的數(shù)據(jù)及校驗值；等換上新的磁盤，系統(tǒng)要計算整個磁盤陣列的數(shù)據(jù)以回復(fù)故障磁盤的數(shù)據(jù)，時間要很長，如系統(tǒng)的工作負(fù)載很重的話，有很多輸入輸出的需求在排隊等候時，會把系統(tǒng)的性能拉下來 。但如使用硬件磁盤陣列的話，其性能就可以得到大幅度的改進(jìn)，因為硬件磁盤陣列如OAraid?;系列本身有內(nèi)置的CPU與主機系統(tǒng)并行運作，所有存取磁盤的輸入輸出工作都在磁盤陣列本身完成，不花費主機的時間，配合磁盤陣列的快取內(nèi)存的使用，可以提高系統(tǒng)的整體性能，而優(yōu)越的SCSI控制更能增加數(shù)據(jù)的傳輸速率，即使在磁盤故障的情況下，主機系統(tǒng)的性能也不會有明顯的降低 。RAID 5要做的事情太多，所以價格較貴，不適于小系統(tǒng)，但如果是大系統(tǒng)使用大的磁盤陣列的話，RAID 5卻是最便宜的方案 。
總而言之，RAID 0及RAID 1最適合PC服務(wù)器及圖形工作站的用戶，提供最佳的性能及最便宜的價格，以低成本符合市場的需求 。RAID 2及RAID 3適用于大檔案且輸入輸出需求不頻繁的應(yīng)用，如影像處理及CAD/CAM等；而RAID 5則適用于銀行、金融、股市、數(shù)據(jù)庫等大型數(shù)據(jù)處理中心的OLTP應(yīng)用；RAID 4與RAID 5有相同的特性及應(yīng)用方式，但其較適用于大型文件的讀取 。
5． 磁盤陣列的額外容錯功能
事實上，容錯功能已成為磁盤陣列最受青睞的特性，為了加強容錯的功能心臟使系統(tǒng)在磁盤故障的情況下能迅速地重建數(shù)據(jù)，以維持系統(tǒng)的性能，一般的磁盤陣列系統(tǒng)都可使用熱備份（hot spare or hot standby drive）的功能，所謂熱備份是在建立（configure）磁盤陣列系統(tǒng)的時候，將其中一磁盤指定為后備磁盤，此一磁盤在平常并不操作，但若陣列中某一磁盤發(fā)生故障時，磁盤陣列即以后備磁盤取代故障磁盤，并自動將故障磁盤的數(shù)據(jù)重建在后備磁盤之上，因為反應(yīng)快速，加上快取內(nèi)存減少了磁盤的存取，所以數(shù)據(jù)重建很快即可完成，對系統(tǒng)的性能影響不大 。對要求不停機的大型數(shù)據(jù)處理中心或控制中心而言，熱備份更是一項重要的功能，因為可避免晚間或無人守護(hù)時發(fā)生磁盤故障所引起的種種不便 。

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