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计算机组成原理-学习笔记11-RAID阵列
计算机组成原理-学习笔记11-RAID
考前抱佛脚整理
Lecture 11 RAID
• 基本思想
• 将多个独立操作的磁盘按某种方式组织成磁盘阵列, 以增加容量
• 将数据存储在多个盘体上, 通过这些盘并行工作来提高数据传输率
• 采用数据冗余来进行错误恢复以提高系统可靠性
• 特性
• 由一组物理磁盘驱动器组成, 被视为单个逻辑驱动器
• 数据是分布在多个物理磁盘上
• 冗余磁盘容量用于存储校验信息, 保证磁盘万一损坏时能恢复数据
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RAID 0
以条带的形式
不采用冗余
高数据传输率
高速响应I/O请求
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RAID 1
简单地备份所有数据的方法来实现冗余
高速响应I/O请求: 高速响应I/O请求:
读请求可以选择寻道时间较小的那个
受限于写入较慢的磁盘
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RAID10 容错率更高
RAID 2
对位于同一条带的各个数据盘上的数据位计算校验码(通常采用海明码)
适用于多磁盘易出错环境,对于单个磁盘和磁盘驱动器已经具备高可靠性的情况没有意义(实际基本弃用)
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RAID 3
对所有数据盘上同一位置的数据计算奇偶校验码
非常小的数据条带
当某一磁盘损坏时,可以用于重构数据
非常高的数据传输率,对于大量读请求,性能改善特别明显
并行存取
四个盘同时读写
次只能执行一个I/O请求,在面向多个IO请求时,性能将受损
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RAID 4
较大的数据条带
根据各个数据盘上的数据来逐位计算奇偶校验条带,奇偶校验位存储在奇偶校验盘的对应条带上
独立存取阵列更适合与需要高速 IO 请求的应用,而相对较少用于需要高数据传输率的场合。
当执行较小规模的I/O写请求时, RAID 4会遭遇写损失
- 对于每一次写操作, 阵列管理软件不仅要修改用户数据, 而且要修改相应的校验位
- 校验盘会成为瓶颈(实际基本弃用)
两读两写—— 两次读操作(数据盘、校验盘)、两次写操作(数据盘、校验盘)
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RAID 5
与RAID 4 组织方式相似(常用)
在所有磁盘上都分布了奇偶校验条带
访问时的“两读两写”:读在写前,读/写不需要并行
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RAID 6
采用两种不同的校验码,并将校验码以分开的块存于不同的磁盘中
提升数据可用性:只有在平均修复时间间隔内3个磁盘都出了故障,才
会造成数据丢失
写损失:每次写都要影响两个校验块(读3个写3个磁盘)
三读三写
总结
3 和 4 的区别在于,是不是一起转的
5 和 6 各有优劣
123:并行写(1不是同步轴)
23:并行读写(同步轴)
45(6?):不能并行写,能IO并行处理
可靠性:6> 1 > 2345 > 0