定义

突袭5

RAID 5是一个独立磁盘冗余阵列配置使用磁盘条带化对等.由于数据和奇偶校验均匀地分布在所有磁盘上,所以没有哪个磁盘是瓶颈。条带化还允许用户在硬盘故障时重建数据。

RAID 5实现了读写的均衡,是目前最常用的RAID方法之一。它具有比RAID 1和RAID 10配置更多的可用存储,并提供相当于RAID 0的性能。

RAID 5组至少有三个硬盘驱动器(HDD),没有最大值。因为奇偶校验数据分布在所有驱动器上,所以RAID 5被认为是最安全的RAID配置之一。

RAID 5的工作原理

RAID 5的好处主要来自它对磁盘条带化和奇偶校验的联合使用。条带化是跨不同存储设备存储连续数据段的过程,它允许更好的吞吐量和性能。单独的磁盘条带化并不会产生错误大堆然而,容错。硬盘条带化与奇偶校验相结合,使RAID 5具有冗余性和可靠性。

RAID 5采用奇偶校验代替镜像,实现数据冗余。当数据写入RAID 5时,系统计算出奇偶校验,并将奇偶校验写入RAID 5。镜像在每个卷中维护数据的多个副本,以备故障时使用,而RAID 5可以使用奇偶校验数据重建故障磁盘,而奇偶校验数据并没有保存在固定的单个磁盘上。

突袭5

通过在每个驱动器上保留数据,任何两个驱动器都可以组合起来,使存储在第三个驱动器上的数据相等,从而在单个驱动器发生故障时保持数据安全。驱动器可以是热的交换在RAID 5中,这意味着可以在不停机的情况下卸下并更换发生故障的HDD。

RAID 5布局

RAID 5至少需要3个硬盘。根据奇偶校验块的位置和数据块的写入顺序,可以有四种不同类型的RAID 5。左和右数组是由如何将校验块分布到成员磁盘上决定的。同步性和异步性定义数据块的顺序。

优势

RAID 5是最常见的RAID配置之一,非常适合于驱动器数量有限的应用程序和文件服务器。RAID 5被认为是一个良好的全方位RAID系统,它结合了不同RAID配置中效率和性能更好的要素。

快速、可靠的读取速度是一个主要优势。此RAID配置还提供廉价的数据冗余和容错。由于奇偶校验数据的计算,写入速度往往较慢,但即使在重建发生故障的驱动器时,也可以访问和读取数据。当驱动器发生故障时,RAID 5系统可以读取其他驱动器上包含的信息并重新创建该数据,从而容忍单个驱动器发生故障。

缺点

较长的重建时间是RAID 5的主要缺点之一,这种延迟可能导致数据丢失。由于其复杂性,根据控制器速度和工作负载,RAID 5的重建可能需要一天或更长时间。如果在重建过程中另一个磁盘出现故障,那么数据将永远丢失。

此外,尽管RAID配置提供的备份可以促进业务连续性,但它们并不等同于灾难恢复设置,在灾难恢复设置中,硬件同时位于内部和外部位置。

软件与硬件RAID

RAID可以以硬件或软件的形式存在,这取决于处理发生的位置。软件RAID是在内部服务器上执行的RAID。由于软件RAID在内部服务器上进行处理,因此比硬件RAID慢。但是,由于硬件RAID需要购买额外的硬件,软件RAID成本更低。

受欢迎程度与其他类型的RAID配置

所有RAID配置都有优点和缺点。标准RAID级别(如2、3、4和7)不像其他级别(如5、1、6和10)那样常用。虽然RAID 3可能被认为不如RAID 5,因为它使用一个单独的磁盘来存储奇偶校验数据,但与RAID 5相比,其他配置可以保持自己的配置。

RAID 1可写入两个镜像磁盘驱动器,并且可处理的读取次数是单个HDD的两倍。这使RAID 1成为最受欢迎的配置之一,而且在速度方面,它的性能优于RAID 5。但是,RAID 1所需的磁盘空间量可以使RAID 5成为一个更具吸引力的选项。RAID 1的写入速度也比5慢。RAID 1在数据丢失不可接受的设置(如数据存档)中仍然是一个不错的选择。

RAID配置水平

与RAID 5类似,RAID 6能够快速地将奇偶校验数据读写到多个驱动器。但是,由于RAID 6写入两个驱动器,因此它至少使用四个驱动器,而不是RAID 5所需的三个驱动器。与RAID 5不同,RAID 6可以承受两个驱动器的故障,并提供对所有数据的访问,即使在重建两个驱动器时也是如此。因此,RAID 6被认为比RAID 5更安全。

对于RAID 6,由于额外的奇偶校验数据计算,写入速度甚至比RAID 5还要慢。与RAID 5类似,虽然重建驱动器时仍可访问数据,但重建可能需要相当长的时间。RAID 6被认为是一个全方位的固态系统,在使用大量大型驱动器进行存储的环境中,它可能比RAID 5更可取。

突袭10RAID 1+0是一种非标准的RAID配置,它结合了RAID 1和RAID 0的元素。与RAID 5和RAID 6不同,RAID 10具有快速的重建时间,这要归功于将镜像数据复制到新驱动器的能力。这个过程可能只需要30分钟,具体时间取决于驱动器的大小。RAID 10的缺点是所有存储容量的一半都用于镜像,这可以加快重建速度,但很快就会变得昂贵。

趋势和未来方向

尽管有许多可用的配置,RAID是一种老化的技术,在存储空间面临着新的竞争对手。然而,许多供应商开始使用RAID来补充技术,如固态硬盘(ssd)给他们冗余。除非出现更可靠的数据冗余形式,否则RAID很可能会继续在存储市场占据一席之地。

虽然RAID 5仍然很受欢迎,但其他RAID方案也有自己的卖点。RAID 6能够承受两个驱动器故障的能力使它成为一个很有吸引力的选择,磁盘供应商推荐RAID 6和10用于更大的工作负载。标准SATA驱动器不适合RAID 5,因为管理员可能无法在出现故障后重建驱动器。

在考虑RAID 5的未来时,存储容量的增长是另一个需要关注的因素。随着硬盘大小的增加,RAID 5的重建时间只会增加,并使系统处于另一个驱动器故障的风险。存储密度的增加如果不能满足更好的性能,将导致长时间的重建。由于有如此多的RAID变体可用来修复早期配置的错误,更好的选择可能会出现在未来。

上次更新是在年2018年7月

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