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RAID 5EE与RAID级别介绍

2022/11/22 12:19:03发布47次查看
raid5e和raid5ee是被经常提起的支持两个磁盘故障的技术,ibm的存储系统就是广泛采用这种raid技术来实现双磁盘容错,那么它跟其他raid阵列有什么区别呢,它的技术优势跟劣势都在哪,下面小编来为大家介绍一下!阵列卡
raid 0:把多个磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余功能,并行io,速度最快。它是将多个磁盘并列起来,成为一个大硬盘。在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些磁盘中。所以,在所有的级别中,raid 0的速度是最快的。但是raid 0没有冗余功能,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数据都无法使用。
raid 1:两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘出错,可靠性最高。raid 1就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份,所以raid 1的数据安全性在所有的raid级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%,是所有raid上磁盘利用率最低的一个级别。
raid 3 存放数据的原理和raid 0、raid 1不同。raid 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘中。它象raid 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有raid 0快。如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,raid控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高,但是硬盘利用率得到了很大的提高,为1。但缺点是作为存放校验位的硬盘,工作负荷会很大,因为每次写操作,都会把生成的校验信息写入该磁盘,而其它磁盘的负荷相对较小,这会对性能有一定的影响。
raid 5:raid 5是在raid 3的基础上进行了一些改进,当向阵列中的磁盘写数据,奇偶校验数据均匀存放在阵列中的各个盘上,允许单个磁盘出错。raid 5也是以数据的校验位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样,任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率也是1,要求至少要有3块硬盘才能实现。
raid 5e(raid 5 e) raid 5e是在 raid 5级别基础上的改进,与raid 5类似,数据的校验信息均匀分布在各硬盘上,但是,在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间,这部分空间没有进行条带化,最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来,raid 5e和raid 5加一块热备盘好象差不多,其实由于raid 5e是把数据分布在所有的硬盘上,性能会与raid5 加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时,有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间,逻辑盘保持raid 5级别。raid 5ee 与raid 5e相比,raid 5ee的数据分布更有效率,每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘,它们是阵列的一部分,当阵列中一个物理硬盘出现故障时,数据重建的速度会更快。
raid5e,是在raid5中每个 e (它是在ibm主机中用于创建raid的单位) 的后面加入了热备用空间 (h s,如图-1中e尾部的hs0、hs、hs等) 。如e0故障,那么其他剩余e的热备份空间将会被用来重建和重新分配数据,并保证剩下的e为raid5的一部分。从而使得即使一个e故障,故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间,逻辑盘保持raid 5级别。raid 5ee 与raid 5e相比,raid 5ee的数据分布更有效率,每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘,它们是阵列的一部分,当阵列中一个物理硬盘出现故障时,数据重建的速度会更快,从而达到所说的支持两个磁盘故障。
但是,它所能容忍的并不是任何两个磁盘同一时刻故障,可以将它看作是raid5和在线热备用磁盘( )的变体。它将io操作时的数据分布到所有磁盘,包括热备用磁盘;从而减少了每个磁盘的带宽,带来更高的效率。然而,这也就意味着热备用磁盘不能够被多个阵列共享。
在raid5e中,没有专用的热备用磁盘,就像raid5中没有专门的校验磁盘一样,热备用数据块是分布到所有的磁盘中;从而,对于10个磁盘的raid5e,每个磁盘的80%被用于存储数据,10%用于存储校验,10%用于热备用。
此外,raid5ee和raid5e类似,只是热备用空间被分布在各个e中,就像raid5的检验数据那样分散布置一样;如过某个e故障,那么剩余e中的热备用空间(如图2中的hs0, hs1, hs2等),将会被立即用于重建数据,并保证它成为原来raid5的一部分,从而达到所说的支持两个磁盘故障。
同raid5e相比,它不是把热备用空间放到每个e的尾部,而是分布在数据块其中,它也不允许任何两个磁盘同一时刻故障。不过,raid5ee在进行热替换时,其寻址可能会更加方便和灵活。
弊端:
1 raid控制器出现物理故障
raid控制器如果出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对raid5ee 中各个物理成员盘的控制,在这种情况下,通过raid控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。
2 raid信息出错
raid控制器将物理盘配置为ra1d5ee后,会生成一些参数,包括该raid5ee的 盘序、条带大小、左右结构情况、同步异步情况、raid5ee在每块物理盘中的起始地址 等,还会记录有关该raid5ee的相关信息,包括组成该raid5ee的物理盘数目、物理 盘的容量大小等,所有这些信息和参数就被称为raid信息,也称为raid元数据,它们 会被保存到raid控制器中,有时候也会保存到raid5ee的成员盘中。
raid信息出错就是指该raid5ee的配置信息和参数出现错误,导致raid程序不 能正确地组织管理raid5ee中的成员盘,从而导致raid5ee逻辑盘丢失或不能访问。
3 raid5ee成员盘出现物理故障
raid5ee中一块成员盘离线后,剩下的成员盘会计算生成离线成员盘的数据并写入热备空间内,如果在这个过程还没有完成的情况下又有一块成员盘离线,raid5ee就会 崩溃。
4人为误操作
如果误将raid5ee中两块以上成员盘同时拔出,或者给raid5ee除尘时将成员盘 拔出后忘了原来的顺序,以及不小心删除了 raid5ee的配置信息等,都会造成raid5ee 崩溃。
5 raid控制器的稳定性
raid5ee的数据分布结构中有校验块和热备块的存在,当raid5ee中有成员盘离 线时,算法将变得非常复杂,raid控制器将会工作在一个比较吃力的状态。而raid控制器的负载太重便会极大地增加数据读写时出现io滞留的可能性,从而导致更多成员盘离线,或者导致raid信息出错。
每年都很多人认为,市场对raid技术的需求已经减少。擦除编码和固态硬盘提供了可靠(相对也更贵一些)的替代方案,而且随着存储容量的增加,raid阵列错误的几率也会增加。但尽管如此,但大型数据的存储供应商仍然在其存储阵列中支持raid,仅有的固态硬盘的存储量还是太低,远远满足不了需求,所以目前来说raid卡的地位还是不可取代的。想了解更多存储产品需要合作与咨询搭建方案请联系上的在线客服,自2000年成立以来一直在络存储、传输这方面积累、沉淀;经过多年发展与全新的品牌定位,(unicaca)品牌已成为国内外极具实力的数据通讯产品及方案提供商。,请关注:
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