RAID2:帶海明碼校驗
從概念上講,RAID 2 同RAID 3類似,兩者都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上, 條塊單位為位或字 節(jié)。然而RAID 2 使用一定的編碼技術(shù)來提供錯誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個磁盤存放檢查及恢復(fù)信息,使得RAID 2技術(shù)實施更復(fù)雜。因此,在商業(yè)環(huán)境中很少使用。上圖右邊的各個磁盤上是數(shù)據(jù)的各個位,由一個數(shù)據(jù)不同的位運算得到的海明校驗碼可以保存另一組磁盤上,具體情況請見下圖。由于海明碼的特點,它可以在數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤的情況下將錯誤校正,以保證輸出的正確。它的數(shù)據(jù)傳送速率相當(dāng)高,如果希望達(dá)到比較理想的速度,那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬盤,對于控制器的設(shè)計來說,它又比RAID3,4或5要簡單。沒有免費的午餐,這里也一樣,要利用海明碼,必須要付出數(shù)據(jù)冗余的代價。輸出數(shù)據(jù)的速率與驅(qū)動器組中速度最慢的相等。
RAID3:帶奇偶校驗碼的并行傳送
RAID3這種校驗碼與RAID2不同,只能查錯不能糾錯。它訪問數(shù)據(jù)時一次處理一個帶區(qū),這樣可以提高讀取和寫入速度,它像RAID 0一樣以并行的方式來存放數(shù)據(jù),但速度沒有RAID 0快。校驗碼在寫入數(shù)據(jù)時產(chǎn)生并保存在另一個磁盤上。需要實現(xiàn)時用戶必須要有三個以上的驅(qū)動器,寫入速率與讀出速率都很高,因為校驗位比較少,因此計算時間相對而言比較少。用軟件實現(xiàn)RAID控制將是十分困難的,控制器的實現(xiàn)也不是很容易。它主要用于圖形(包括動畫)等要求吞吐率比較高的場合。不同于RAID 2,RAID 3使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效,奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)。如果奇偶盤失效,則不影響數(shù)據(jù)使用。RAID 3對于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率,但對于隨機(jī)數(shù)據(jù),奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。利用單獨的校驗盤來保護(hù)數(shù)據(jù)雖然沒有鏡像的安全性高,但是硬盤利用率得到了很大的提高,為(n-1)/n。
RAID4:帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)
RAID4和RAID3很像,不同的是,它對數(shù)據(jù)的訪問是按數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的,也就是按磁盤進(jìn)行的,每次是一個盤。在圖上可以這么看,RAID3是一次一橫條,而RAID4一次一豎條。它的特點和RAID3也挺像,不過在失敗恢復(fù)時,它的難度可要比RAID3大得多了,控制器的設(shè)計難度也要大許多,而且訪問數(shù)據(jù)的效率不怎么好。
RAID6:兩種
存儲的奇偶校驗碼的磁盤結(jié)構(gòu)
名字很長,但是如果看到圖,大家立刻會明白是為什么,請注意p0代表第0帶區(qū)的奇偶校驗值,而pA代表數(shù)據(jù)塊A的奇偶校驗值。它是對RAID5的擴(kuò)展,主要是用于要求數(shù)據(jù)絕對不能出錯的場合。當(dāng)然了,由于引入了第二種奇偶校驗值,所以需要N+2個磁盤,同時對控制器的設(shè)計變得十分復(fù)雜,寫入速度也不好,用于計算奇偶校驗值和驗證數(shù)據(jù)正確性所花費的時間比較多,造成了不必須的負(fù)載。我想除了軍隊沒有人用得起這種東西。
RAID7:優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)
RAID7所有的I/O傳送均是同步進(jìn)行的,可以分別控制,這樣提高了系統(tǒng)的并行性,提高系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)的速度;每個磁盤都帶有高速緩沖存儲器,實時操作系統(tǒng)可以使用任何實時操作芯片,達(dá)到不同實時系統(tǒng)的需要。允許使用SNMP協(xié)議進(jìn)行
管理和監(jiān)視,可以對校驗區(qū)指定獨立的傳送信道以提高效率。可以連接多臺
主機(jī),因為加入高速緩沖存儲器,當(dāng)多用戶訪問系統(tǒng)時,訪問時間幾乎接近于0。由于采用并行結(jié)構(gòu),因此數(shù)據(jù)訪問效率大大提高。需要注意的是它引入了一個高速緩沖存儲器,這有利有弊,因為一旦系統(tǒng)斷電,在高速緩沖存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)就會全部丟失,因此需要和
UPS一起工作。當(dāng)然了,這么快的東西,價格也非常昂貴。
RAID 50:被稱為分布奇偶位陣列條帶
同RAID 10相仿的,它具有RAID 5和RAID 0的共同特性。它由兩組RAID 5磁盤組成(每組最少3個),每一組都使用了分布式奇偶位,而兩組硬盤再組建成RAID 0,實驗跨磁盤抽取數(shù)據(jù)。RAID 50提供可靠的數(shù)據(jù)存儲和優(yōu)秀的整體性能,并支持更大的卷尺寸。即使兩個物理磁盤發(fā)生故障(每個陣列中一個),數(shù)據(jù)也可以順利恢復(fù)過來。
RAID 50最少需要6個驅(qū)動器,它最適合需要高可靠性存儲、高讀取速度、高數(shù)據(jù)傳輸性能的應(yīng)用。這些應(yīng)用包括事務(wù)處理和有許多用戶存取小文件的辦公應(yīng)用程序。
RAID 53:稱為高效數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)的實施同Level 0數(shù)據(jù)條陣列,其中,每一段都是一個RAID 3陣列。它的冗余與容錯能力同RAID 3。這對需要具有高數(shù)據(jù)傳輸率的RAID 3配置的系統(tǒng)有益,但是它價格昂貴、效率偏低。
RAID 1.5:一個新生的磁盤陣列方式
它具有RAID 0+1的特性,而不同的是,它的實現(xiàn)只需要2個硬盤。從表面上來看,組建RAID 1.5后的磁盤,兩個都具有相同的數(shù)據(jù)。當(dāng)然,RAID 1.5也是一種不能完全利用磁盤空間的磁盤陣列模式,因此,兩個80GB的硬盤在組建RAID 1.5后,和RAID 1是一樣的,即只有80GB的實際使用空間,另外80GB是它的備份數(shù)據(jù)。如果把兩個硬盤分開,分別把他們運行在原系統(tǒng),也是暢通無阻的。但通過實際應(yīng)用,我們發(fā)現(xiàn)如果兩個硬盤在分開運行后,其數(shù)據(jù)的輕微改變都會引起再次重組后的磁盤陣列,沒法實現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)恢復(fù),而是以數(shù)據(jù)較少的磁盤為準(zhǔn)。
JBOD
嚴(yán)格的說,JBOD并不屬于RAID的范疇,只是將多個磁盤空間合并成一個大的邏輯磁盤,不具有錯誤冗余機(jī)制。資料的存放機(jī)制是由第一顆磁盤開始依序往后存放,即操作系統(tǒng)看到的是一個大磁盤(由許多小磁盤組成)。但如果磁盤損毀,則該顆硬盤上的所有資料將無法救回。若第一顆硬盤損壞,通常無法作救援(因大部分檔案系統(tǒng)將檔案表存在磁盤前端,即第一顆),失去檔案表即失去一切資料。
如果兩塊硬盤:160G+120G=280G