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2024年3月28日发(作者:取消下拉菜单怎么设置)

RAID类型选择

视频监控系统在考虑存储部署时遇到的一个问题是,如何选用RAID方式?

常用RAID种类有JBOD、RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10以及RAID 50等,

各种RAID方式下的空间利用率、最少磁盘数以及机制描述可参见下表:

JBOD是将多个硬盘空间合并成一个大

的逻辑硬盘,不具有错误备援机制。

JBOD 数据的存放机制是由第一个硬盘开始

依序往后存放,如果硬盘损毁,则该硬

盘上的所有数据将无法救回。

RAID 0是将多个硬盘合并成一个大的硬

盘,不具有冗余,并行I/O。在存放数

据时,其将数据按硬盘的个数来进行分

段,然后同时将这些数据写进这些盘

RAID 0

中。

在所有的RAID级别中,RAID 0的速度

是最快的,但是RAID 0没有冗余功能,

如果一个硬盘(物理)损坏,则所有的

数据都会丢失。

RAID 1是将两组以上的N个硬盘相互作

镜像,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。

RAID 1

RAID 1就是镜像,其原理为当主硬盘(物

理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的

工作。速度没有提高,除非拥有相同数

据的主磁盘与镜像同时损坏,否则最高

可坏剩N个硬盘,可靠性最高。

2 n/2

2 n

1 n

RAID 5不对存储的数据进行备份,而是

把数据和相对应的奇偶校验信息存储

到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶

RAID 5

校验信息和相对应的数据分别存储于

不同的磁盘上。

当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,

利用剩下的数据和相应的奇偶校验信

息去恢复被损坏的数据。

RAID 6在RAID 5的基础上增加了第二

个独立的奇偶校验信息块。两个独立的

奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠

RAID 6

性非常高,即使两块磁盘同时失效也不

会影响数据的使用。

同一阵列中容许两个硬盘同时失效(或

是当一个失效后还来不及更换便有第

二个失效)。

4 n-2

3 n-1

RAID 1+0是先镜像再分割数据。是将所

有硬盘分为两组,视为是RAID 0的最

低组合,然后将这两组各自视为RAID 1

运作。

RAID 1+0有着不错的读取速度,而且拥

有比RAID 0更高的数据保护性。

RAID

10

4 n/2

RAID 0+1则是跟RAID 1+0的程序相反,

是先分割再将数据镜像到两组硬盘。它

将所有的硬盘分为两组,变成RAID 1

的最低组合,而将两组硬盘各自视为

RAID 0运作。

N-i

6

(i为

备份

盘数

量)

4 n/2

RAID 50是RAID 5与RAID 0的结合,

RAID

50

将若干个RAID 5组合为RAID 0运作。

RAID 50具备更高的容错能力,因为它

允许某个组内有一个磁盘出现故障,而

不会造成数据丢失。

表 1 常用RAID种类

对于RAID类型的选择,需要从速度、容量、安全3个维度来综合考虑,速度快、磁盘

空间利用率高、安全可靠永远是用户追求的目标,但在实际部署中,受用户实际需求及应用

场景的限制,速度、容量、安全3个维度各自的优先级还是有所侧重的。

图 1 存储部署的选择维度

从技术上考虑,各种不同RAID模式下的速度、容量、安全3个维度的比较可以见下表。

RAID选择的考虑因素

速度优先

容量优先

安全优先

RAID 0 > RAID 10 > RAID 50 > RAID 5 > RAID 6 > JBOD > RAID 1

JBOD = RAID 0 > RAID 5 > RAID 6 > RAID 50 > RAID 1 = RAID 10

RAID 1 = RAID 10 > RAID 50 > RAID 6 > RAID 5 > JBOD > RAID 0

表 2 RAID选择的考虑因素

RAID 0通过把I/O负载分布到多个磁盘上,有效的提高了系统性能,但 RAID 0完全不

具有数据保护功能,一般不推荐使用。

RAID 1通过磁盘镜像来确保数据的可靠性,100%数据冗余从而带来高可用性,还可以

保持关键应用的正常运行。数据读取的性能有所提高,而数据写入性能与单个磁盘没有区别,

磁盘的空间利用率在所有RAID类型中最低。适用于安全性要求高、低负载的应用场景。

RAID 5通过奇偶检验技术保持数据的冗余,可以更有效地利用磁盘容量,同时保持良

好的读写性能。校验数据用于保持数据的完整性并在磁盘出现故障时进行重建,如果阵列内

的某个磁盘出现故障,丢失的数据可以根据其它磁盘上的校验数据进行重建。RAID 5的缺

点在于阵列不能同时损坏2块以上磁盘,而且在磁盘阵列重建时,性能会有所下降,同时影

响吞吐速率。RAID 5下的各项指标均衡性较好,是目前视频监控应用的主要推荐RAID模式。

RAID 10是RAID 1和RAID 0的结合,在所有RAID等级中,性能、保护功能及容量都

是最佳的。多数情况下,RAID 10能够承受多个磁盘出现故障的情况,因此系统可用性更高,

但凡事都有两面,在结合RAID 1和RAID 0优势的同时,RAID 10也存在和RAID 1同样的

冗余特性,磁盘利用率过低。适用于安全性要求高、高负载的应用场景,存储系统高端应用

的默认配置一般都采用RAID 10模式。

RAID 50是RAID 5和RAID 0的结合,继承了RAID 5的高磁盘利用率和RAID 0高速的

优点,而且通过分散RAID 5阵列,在重建速度上也较单纯的RAID 5模式有所提高,但依旧

存在磁盘阵列重建影响性能和吞吐速率的问题。


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