圖1 RAID 0系統(tǒng)的工作原理
由上圖可以清楚地看到,該系統(tǒng)由三塊磁盤同時讀寫同一數(shù)據(jù)的不同數(shù)據(jù)塊來達到三倍于原來磁盤的速度。實際上,RAID也可以只使用兩塊磁盤。上圖中,在任何時刻,這三塊磁盤都在同步地工作,但它們讀寫的內(nèi)容卻完全不同。由于一個傳輸過程由三個磁盤各完成1/3,也就相當于傳輸帶寬增加了三倍,所以操作時間也就減少了2/3。其中RAID 0控制器的作用就是將原來的數(shù)據(jù)均分為三份給三塊磁盤寫入或?qū)⑷龎K磁盤讀出的數(shù)據(jù)合并在一塊兒交給外部數(shù)據(jù)總線。磁盤數(shù)量越多,速度就越快,容量就越大 (單盤速度×硬盤數(shù)量=RAID0的總速度;單盤容量×硬盤數(shù)量=RAID0的總?cè)萘?。但是,可靠性是單獨使用一塊磁盤的1/N。磁盤量越多,可靠性就越低(即是容易比單盤發(fā)生故障),一個磁盤出故障或磁盤壞了數(shù)據(jù)將會丟失。所以RAID 0最好備份一下結(jié)構(gòu)和分區(qū)表信息,便于一般故障的恢復(fù)。
RAID 1
RAID 1稱為磁盤鏡像:把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上,在不影響性能情況下最大限度的保證系統(tǒng)的可靠性、可修復(fù)性,具有很高的數(shù)據(jù)冗余能力,但磁盤利用率為50%,成本高,多用在保存關(guān)鍵性重要數(shù)據(jù)的場合。但是在RAID中,它同樣是占用了一些CPU時間,把寫往主盤的數(shù)據(jù)同步地寫到鏡像盤。它的工作方式如圖2所示。
圖2 RAID 1工作原理圖示
上圖中,寫在磁盤1和磁盤2上的數(shù)據(jù)是完全一樣的,如寫在磁盤1上的數(shù)據(jù)1、2、3,也同樣寫在磁盤2上,對外只顯示一個帶有數(shù)據(jù)1、2、3的磁盤。
RAID 1有以下特點:
RAID 1的每一個磁盤都具有一個對應(yīng)的鏡像盤,任何時候數(shù)據(jù)都同步鏡像,系統(tǒng)可以從一組鏡像盤中的任何一個磁盤讀取數(shù)據(jù)。
磁盤所能使用的空間只有磁盤容量總和的一半,系統(tǒng)成本高。
只要系統(tǒng)中任何一對鏡像盤中至少有一塊磁盤可以使用,甚至可以在一半數(shù)量的磁盤出現(xiàn)問題時系統(tǒng)都可以正常運行。
出現(xiàn)磁盤故障之后RAID系統(tǒng)不再可靠,因為只有一個磁盤正常運作,應(yīng)當及時的更換損壞的磁盤,否則剩余的鏡像磁盤時間長了也可能出現(xiàn)問題,那么整個系統(tǒng)就會崩潰。
更換新盤后原有數(shù)據(jù)會需要很長時間同步鏡像,外界對數(shù)據(jù)的訪問不會受到影響,只是這時整個系統(tǒng)的性能有所下降。
RAID 1磁盤控制器的負載相當大,用多個磁盤控制器可以提高數(shù)據(jù)的安全性和可用性。
RAID1磁盤的寫速度可能下降1/4左右,讀取速度比單盤可能提高1/4 左右,因為RAID1讀取時,系統(tǒng)會同時從兩個盤上搜索,把先讀取到的數(shù)據(jù)傳輸回來。