首页 NJUSE 计算机组成与结构

RAID0-6
条带、镜像、并行存取（海明码、位交错奇偶校验）、独立存取（块交错奇偶检验、块级分布式奇偶检验、双冗余度）

并行存取的大数据传输率高，独立存取的 IO 请求快。

# Lecture11-RAID

区分高数据传输率和高速 IO 请求

# RAID 冗余磁盘阵列简介 ——Redundant Arrays of Independent Disks

image-20221117161456782

Redundant 冗余 —— 进行错误恢复以提高系统可靠性

# RAID 分类

image-20221117161543752

数据可用性：坏了几个盘还能继续用

IO 数据传输：跟写惩罚有关，并行存取因为能同时读到 1、2、3、4，所以传输能力和请求速率都较高

0-6 都是条带式的

image-20221117163203515

image-20221117163224833

image-20221117163240540

# RAID0 - 不是 RAID 成员

image-20221117161726563

image-20221121125725716

如果单个 IO 请求有多个逻辑相邻的条带组成，则多达对 n 个条带的请求可以并行处理，这样大大地减少了 IO 传输时间。

# RAID1 - 镜像

image-20221117161806501

image-20221117161823895

image-20221117161835837

大批读请求，速度较快；写请求，与 RAID0 类似。

# RAID01 VS RAID10

image-20221117161936601

# 如果 Disk 0 和 Disk 3 坏了会怎么样？

  • 对于 RAID01 来说

    Disk1 损坏，左边的 RAID 0 报废；Disk3 损坏，右边的 RAID 0 报废，整体的 RAID 1 报废

  • 对于 RAID10 来说

    Disk1 损坏，左边的 RAID 1 仍能够使用；Disk3 损坏，右边的 RAID 1 仍能够使用，整体的 RAID1 仍能够使用

​ 对于同样的出错，RAID10 仍能够正常运行，但是 RAID1 无法使用，所以 RAID10 容错率更高

# RAID2 - 并行存取

并行存取 —— 所有磁盘成员都参与每个 IO 请求的执行，各个驱动器的轴是同步旋转的。

RAID2 和 RAID3 的条带非常小，经常小到一个字节或一个字。

image-20221117162002788

读写时，都需要进行校验，读操作要访问所有磁盘，写操作要访问所有数据盘和校验盘。

image-20221117162035002

需要时间开销处理海明码

# RAID3 - 并行存取

image-20221117162051620

image-20221117163754445

image-20221117163718019

并行存取

四个盘同时读写

数据传输率 —— 任何 IO 请求将包含所有数据盘的并行数据传送，对于大量传送，性能改善特别明显。

面对多个事务 —— 但是一次只能执行一个 IO 请求，在面向事务的环境中，性能将受损。

# RAID4 - 独立存取

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。

image-20221117163553896

image-20221117163604760

image-20221117164749605

独立存取，每个磁盘的操作都是独立的。

写损失 —— 既要修改数据盘，也要修改校验盘。

一次写入 包括两读两写 —— 两次读操作（数据盘、校验盘）、两次写操作（数据盘、校验盘）

# RAID5 - 独立存取

image-20221117163643553

避免潜在的 IO 瓶颈问题 —— 校验条带分开了可以同时读取 (

读没有影响，写受到限制（还是两读两写

# RAID50

image-20221117165428182

# RAID6 - 独立存取 - 两种不同的奇偶校验码

image-20221117165615475

# RAID 比较

image-20221117165842161

基本需求 —— 快、可用性

0 和 1 没有达到兼顾

image-20221117165949394

image-20221117170009169

image-20221117170031768

一些 callback

3 和 4 的区别在于，是不是一起转的

5 和 6 各有优劣