服务器硬件RAID性能横评(3)（服务器raid是什么意思啊）
cac55 2024-09-29 09:21 23 浏览 0 评论
上次误打误撞测试了软件RAID，发现性能基本上是线性的，而据说硬件RAID性能比这个高的很。那本文将就硬件RAID展开测试，测试内容主要为各RAID等级下磁盘空间、I/O性能、模拟硬盘故障的可靠性等。介于篇幅问题，之前文章介绍了相关概念及RAID 0、RAID 1和RAID 10（服务器硬件RAID性能横评（1） 、服务器硬件RAID性能横评（2） ），本文继续介绍
RAID 2-4
RAID 2、3、4已经很少有实际应用，它们大多只在研究领域有实作。
RAID 2
RAID 2 称为纠错海明码磁盘阵列，其设计思想是利用海明码实现数据校验冗余，实现在bit级别条带化数据。在 RAID 2 中，数据按位存储，每块磁盘存储一位数据编码，磁盘数量取决于所设定的数据存储宽度，可由用户设定。RAID 2 的数据宽度越大，存储空间利用率越高，但同时需要的磁盘数量也越多；一般数据宽度为2^N 的 RAID 2 ，需要 2^N 块数据磁盘和 N+1 块校验磁盘。
海明码自身具备纠错能力，因此 RAID2 可以在数据发生错误的情况下纠正错误，保证数据的安全性。但是，海明码的数据冗余开销太大，而且 RAID 2 的数据输出性能受阵列中最慢磁盘驱动器的限制；再者，海明码是按位运算， RAID2 数据重建非常耗时。现在硬盘的纠错码已经使用了海明码，所以RAID 2不再被使用了。
RAID 3
RAID 3使用奇偶校验磁盘将RAID控制器生成的奇偶校验信息存储在与实际数据磁盘分开的磁盘上，采用一个专用的磁盘作为校验盘。RAID 3 完好时读性能与 RAID 0 完全一致，并行从多个磁盘条带读取数据，性能非常高，同时还提供了数据容错能力。向 RAID3 写入数据时，必须计算与所有同条带的校验值，并将新校验值写入校验盘中。一次写操作包含了写数据块、读取同条带的数据块、计算校验值、写入校验值等多个操作，系统开销非常大，性能较低。
如果 RAID 3 中某一磁盘出现故障，不会影响数据读取，可以借助校验数据和其他完好数据来重建数据。假如所要读取的数据块正好位于失效磁盘，则系统需要读取所有同一条带的数据块，并根据校验值重建丢失的数据，系统性能将受到影响。
当有大量数据请求时，这种RAID类型的性能很差，比如在数据库这样的应用程序中。RAID 3在需要长时间连续数据传输的应用程序(如视频服务器)中表现良好。RAID 3至少需要三个物理磁盘。
RAID 4
RAID 4 与 RAID 3 的原理大致相同，区别在于条带化的方式不同。RAID 4使用专用奇偶校验磁盘以及块级别的磁盘条带化，写操作只涉及当前数据盘和校验盘两个盘，多个 I/O 请求可以同时得到处理，提高了系统性能。RAID 4 按块存储可以保证单块的完整性，可以避免受到其他磁盘上同条带产生的不利影响。
RAID 4 在不同磁盘上的同级数据块同样使用 XOR 校验，结果存储在校验盘中。写入数据时， RAID4 按这种方式把各磁盘上的同级数据的校验值写入校验盘，读取时进行即时校验。因此，当某块磁盘的数据块损坏，RAID 4 可以通过校验值以及其他磁盘上的同级数据块进行数据重建。
RAID 4 提供了非常好的读性能，但是使用专用奇偶校验磁盘会导致写操作的性能瓶颈。有了RAID 5等替代方案，RAID 4的使用并不多。
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