[教學] 計概 RAID (冗餘的磁碟陣列)

看板Army-Sir作者Liroy (優白白)時間13年前 (2011/01/14 21:50)推噓22(22推 0噓 11→)

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RAID全名：Redudant Array Independent(Inexpensive) Disk RAID的特點有兩點： 1.具有容錯的功能 2.提高存取效能種類： RAID 0：沒有容錯功能，只有利用並行存取，提高存取效能示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│ │ 2│ │ 3│ │ 4│ │ 5│ │ 6│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴───┴─┬─┴──┴───┘ 並行存取(Byte strip) 使用率：100% RAID 1：利用mirror來達容錯功能示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│ │ 2│ │ 3│ │1'│ │2'│ │3'│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴───┴─┬─┴──┴───┘ 並行存取(Byte strip) 使用率：50% 特點：容錯性高，存取快，但是價格昂貴。 RAID 2：利用hamming code來達容錯功能示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│ │ 2│ │ 3│ │ 4│ │ h│ │ h│ │ h│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴─┬─┴───┘ 並行存取 (Byte strip) 使用率：n/(n+k) 假設妳使用n顆硬碟，需要k顆硬碟當做進行漢明修正，滿足2^k ≧ n + k + 1 特點：利用hamming code來進行容錯修正。但現今以廢棄不用，所以不會考！ RAID 3：利用同位元達容錯功能，同位元存放在同一顆硬碟當中示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│ │ 2│ │ 3│ │ 4│ │ p│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴─┬─┴───┘ 並行存取 (Byte strip) 使用率：(n-1)/n 特點：利用同位元進行容錯，但同位元存在同一顆硬碟裡，所以只支援單一存取 X(p) = X(1)⊕X(2)⊕X(3)⊕X(4) 如果當有一顆硬碟資料毀損，再利用同樣方法還原(假設三號毀損) X(3) = X(1)⊕X(2)⊕X(4)⊕X(p) RAID 4：利用同位元達容錯功能，同位元存放在同一顆硬碟當中示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│ │ 2│ │ 3│ │ 4│ │ p│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴─┬─┴───┘ 並行存取 (Block strip) 使用率：(n-1)/n 特點：利用同位元進行容錯，但同位元存在同一顆硬碟裡，所以只支援單一存取 X(p) = X(1)⊕X(2)⊕X(3)⊕X(4) 如果當有一顆硬碟資料毀損，再利用同樣方法還原(假設三號毀損) X(3) = X(1)⊕X(2)⊕X(4)⊕X(p) ps:和RAID 3差在RAID 4儲存以Blcok為單位RAID 3以前都是Byte為單位 RAID 5：利用同位元達容錯功能，同位元分散存放在各顆硬碟中示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │1p│ │2p│ │3p│ │4p│ │5p│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴───┴┬─┴───┘ 並行存取 (Block strip) 使用率：(n-1)/n 特點：利用同位元進行容錯，但同位元分散在各顆硬碟中，所以支援多重存取 X(4p) = X(1)⊕X(2)⊕X(3)⊕X(5) 如果當有一顆硬碟資料毀損，再利用同樣方法還原(假設三號毀損) X(3) = X(1p)⊕X(2p)⊕X(4p)⊕X(5p) ps:同RAID 4，RAID5為block strip RAID 6：P + Q冗餘這個我沒研究，不過因為成本過高，現今幾乎都沒人在用，所以也不會考。XD RAID 0 + 1：先strip並行存取，再做mirror 示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│-│ 2│-│ 3│ │1'│-│2'│-│3'│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴┬──┘ └──┬┴──┘ 並行存取(Byte strip) 使用率：50% 特點：價格昂貴。 RAID 1 + 0：先做mirror，再做strip並行存取示意圖： ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ 1│-│ 2│-│ 3│-│1'│-│2'│-│3'│ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └──┴───┴─┬─┴──┴───┘ 並行存取(Byte strip) 使用率：50% 特點：價格昂貴。 ps:RAID 1 + 0 效能和容錯比 RAID 0 + 1好！！~ 整理表格(BillHuang提供)： http://www.tomshardware.tw/727,review-727-4.html RAID模式一覽：安全性與效能分析 RAID模式硬碟數量資料安全性可利用性實際容量傳輸效能架設成本 0 1+ 略差極差 100% 極佳極低 1 2 良好良好 50% 尚可極高 3 3+ 尚可良好（x-1）/ x 尚可中等 5 3+ 尚可良好（x-1）/ x 良好中等 0+1 4、6、8… 良好良好 50% 良好極高 -- -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 59.113.65.87

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