Linux での Raid とはどういう意味ですか?

Linux では、RAID は「安価なディスクの冗長アレイ」を意味します。RAID は「安価なディスクの冗長アレイ」の略語です。基本的な考え方は、ディスク グループと呼ばれる複数の安価な小型ディスクを組み合わせて、パフォーマンスを向上させることです。大規模で高価なディスクと同等かそれ以上です。

#このチュートリアルの動作環境: linux7.3 システム、Dell G3 コンピューター。

Linux における RAID の意味

RAID (Redundant Array of InexpensiveDisks) は、安価なディスクの冗長アレイと呼ばれます。 RAID の基本的な考え方は、複数の安価な小型ディスクを 1 つのディスク グループに組み合わせて、大容量で高価なディスクのパフォーマンスに匹敵するかそれを超えるパフォーマンスを実現することです。

現在、RAID テクノロジーは、ハードウェアベースの RAID テクノロジーとソフトウェアベースの RAID テクノロジーの 2 種類に大別されます。

RAID 機能は、Linux の組み込みソフトウェアを通じて実現できるため、高価なハードウェア RAID コントローラやアクセサリを購入する必要がなくなり、ディスクの IO パフォーマンスと信頼性が大幅に向上します。

RAID機能はソフトウェアによって実現されるため、柔軟な構成が可能で管理も容易です。ソフトウェア RAID を同時に使用すると、複数の物理ディスクをより大きな仮想デバイスに結合して、パフォーマンスの向上とデータの冗長性を実現することもできます。

もちろん、ハードウェア ベースの RAID ソリューションは、使用パフォーマンスとサービス パフォーマンスの点でソフトウェア ベースの RAID テクノロジーよりわずかに優れています。特に、マルチビット エラーの検出および修復機能、自動検出機能に反映されます。エラーディスクの修復とアレイの再構築。このセクションでは、Red Flag Linux サーバー上でソフトウェア RAID を作成および維持する方法について詳しく説明します。

拡張知識

RAID レベルの概要

RAID テクノロジの継続的な開発により、現在では RAID 0 から RAID レベルまであります。 RAID 6 の 7 つの基本 RAID レベルと、RAID 0 と RAID 1 の組み合わせである RAID 10 があります。レベルはテクノロジーのレベルを表すものではなく、RAID 2 と RAID 4 は基本的に使用されなくなりました。一方、RAID 3 は実装が複雑すぎるため、ほとんど使用されません。現在、これらの一般的に使用される RAID レベルは、Linux カーネルによってサポートされています。このセクションでは、例として Linux 2.6 カーネルを取り上げます。Linux 2.6 カーネルのソフトウェア RAID は、次のレベルをサポートできます: RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 5そしてRAID 6。待ってください。上記の RAID レベルのサポートに加えて、Linux 2.6 カーネルは LINEAR (リニア モード) ソフト RAID もサポートできます。リニア モードでは、2 つ以上のディスクを 1 つの物理デバイスに結合します。ディスクのサイズが同じである必要はありません。 RAID デバイスのディスク A が最初にいっぱいになり、次にディスク B がいっぱいになります。

RAID 0

はストライプ モード (ストライプ) とも呼ばれ、図 1 に示すように、連続データを複数のディスクに分散してアクセスします。システムにデータ要求がある場合、その要求は複数のディスクで並行して実行でき、各ディスクはデータ要求の独自の部分を実行します。この種のデータの並列操作により、バス帯域幅が最大限に活用され、全体的なディスク アクセス パフォーマンスが大幅に向上します。デバイス上で読み取りと書き込みが並行して行われるため、読み取りと書き込みのパフォーマンスが向上します。これが、多くの場合、RAID 0 を実行する主な理由になります。ただし、RAID 0 にはデータの冗長性がないため、ドライブに障害が発生した場合はデータを復元できません。

RAID 1

RAID 1 はミラーリング (ミラーリング) とも呼ばれ、図 2 に示すように、完全な冗長性を備えたモードです。 RAID 1 は 2 台または 2xN ディスクで使用でき、0 台以上のスペア ディスクを使用し、データを書き込むたびにミラー ディスクにも同時に書き込まれます。このタイプのアレイは信頼性が高くなりますが、実効容量は総容量の半分に減少するため、ディスクのサイズは等しい必要があります。そうしないと、総容量は最小のディスクのサイズのみになります。

RAID 4

パリティ情報を 1 つのドライブに保存し、RAID 0 モードでデータを書き込む RAID 4 を作成するには、3 つ以上のディスクが必要です。他のディスクを挿入してください。 、図 3 に示すように。 1 つのディスクがパリティ情報用に予約されているため、アレイのサイズは (N-1)*S になります。ここで、S はアレイ内の最小ドライブのサイズです。 RAID 1 と同様に、ディスクのサイズは同じである必要があります。

ドライブに障害が発生した場合、チェックサム情報を使用してすべてのデータを再構築できます。両方のドライブに障害が発生すると、すべてのデータが失われます。このレベルがあまり使用されない理由は、チェックサム情報がドライブに保存されるためです。この情報は、別のディスクに書き込むたびに更新する必要があります。そのため、大量のデータを書き込む場合には検証用ディスクにボトルネックが発生しやすいため、現在このレベルのRAIDはほとんど使用されていません。

RAID 5

RAID 5 は、多数の物理ディスクを組み合わせて冗長性を維持したい場合に、おそらく最も便利な RAID モードです。 RAID 5 は 3 つ以上のディスクで使用でき、0 個以上のスペア ディスクを使用します。 RAID 4 と同様に、結果として得られる RAID5 デバイスのサイズは (N-1)*S です。

RAID5 と RAID4 の最大の違いは、図 4 に示すように、パリティ情報が各ドライブに均等に分散されるため、RAID 4 で発生するボトルネックの問題が回避されることです。いずれかのディスクに障害が発生しても、パリティ情報のおかげですべてのデータはそのまま残ります。スペア ディスクが利用可能な場合、デバイスの障害発生直後にデータの同期が開始されます。両方のディスクに同時に障害が発生すると、すべてのデータが失われます。 RAID5 は 1 つのディスクの障害には耐えられますが、2 つ以上のディスクの障害には耐えられません。

RAID 6

RAID 6 は RAID 5 の拡張機能です。 RAID 5 と同様に、データとチェックサムはデータ ブロックに分割され、ディスク アレイの各ハードディスクに保存されます。図 5 に示すように、各ディスクに分散されたチェック コードをバックアップするために、チェック ディスクのみが RAID 6 に追加されます。このように、RAID 6 ディスク アレイでは 2 つのディスクに同時に障害が発生することが許容されるため、RAID 6 ディスクはアレイには少なくとも 4 台のハード ドライブが必要です。

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