RAID存储系统-SSD与HDD的比较


RAID (Redundant Array of Independent Disks)是存储在驱动器故障的情况下在多个硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)来保护数据不同位置的相同的数据的方法。这种方法提高了存储和访问数据的速度,同时防止了数据丢失和计划外的停机时间–由于数据在多个磁盘上共享,因此增加了平均故障间隔时间(MTBF)。冗余存储数据还可以提高容错能力。RAID数据恢复利用磁盘镜像或磁盘条带化的做法。镜像会将相同的数据复制到多个驱动器上,具体取决于所选的RAID级别。
 
RAID通过允许输入/输出(I / O)操作以平衡的方式重叠来工作,因此提高了后续应用程序的性能。可以使用不同的RAID级别(RAID级别:0、1、2、3、4、5、6、10 +组合),但并非所有RAID级别都旨在提供冗余。
 
无论采用哪种RAID级别,RAID阵列都将在底层操作系统(OS)中显示为单个逻辑驱动器。传统上,RAID主要设计用于服务器,但是在需要大量数据安全性和高传输速度的存储密集型计算机和应用程序中可以看到RAID的实现。
 
与SSD相比,如何使用SSD RAID阵列可以进一步提高性能
坦率地说,与HDD相比,由于SSD的高性能和低功耗,它们作为存储组件更具吸引力。SSD往往比HDD可靠得多,因为它们没有任何可移动的部件,这些部件会随着时间的推移而不断发生故障。但这并不是说SSD不容易出现故障-由于各种原因,它们确实会,也可能会发生故障。
 
 
 
正是由于这些关键原因,当与业务应用程序结合使用时,SSD RAID阵列和服务器数据恢复在数据安全性和数据保护不仅仅是要求,而是信息技术需要满足的重要组件的业务应用程序中具有很高的优势。提供者。除此以外,SSD RAID阵列可以提供比HDD RAID阵列可以提供的性能更高的性能,很明显,有两个事实变得显而易见:
 
·HDD比SSD更容易发生故障,
 
·HDD提供的性能低于SSD。
 
这种区别对于我们的比较目标至关重要,因为RAID阵列既可以帮助您提高性能,又可以提供 出色的磁盘故障保护,或者两者兼而有之。
 
重要的是要注意,正在使用SSD的组织可能会具有基础架构工作负载,并具有关于性能的特定且苛刻的存储要求。单个SSD可能难以提供必要的性能服务级别协议,并且在应对这些情况时,SSD RAID阵列可能会提供所需的基本性能提升。RAID阵列很可能是明智的存储解决方案,以解决已经存在并已运行SSD基础结构的组织中的性能挑战。
 
从HDD迁移到SSD时,RAID存储的变化方式
 
 
由于以下原因,RAID在基础设施企业存储世界中的定位已经随着时间的推移而发展:
 
·与传统HDD相比,SSD是更可靠的设备。这样就可以确信RAID阵列中发生驱动器故障的可能性要小得多,
 
·固件定义的存储选项,其操作与RAID不同,因此不需要购买具有相关备用电源要求的昂贵RAID控制器,但仍可在发生硬件故障时提供保护,防止数据丢失,
 
·基于服务器的计算正在发展,以为IT消费者提供更快,更直接的选择;存储基础架构系统的潜在复杂性(例如引入更多RAID控制器)不仅增加了资本支出,而且还引入了CIO需要关注的另一个可能的故障点。
 
这些观点并不是要把RAID描绘成一种停滞的技术,它只是看着世界过去了-远非如此。有差异RAID的概念  (或Diff-RAID),这是一个新的RAID变体,可在SSD上不均匀地分布均匀性,从而在RAID阵列中产生寿命差异。此策略已针对采用RAID形式的SSD进行了设计,以跟踪RAID集中每个驱动器的寿命。控制器知道RAID阵列中每个驱动器的寿命,并智能地将更多活动分配给较新的驱动器,而将较少的活动分配给较旧的驱动器。目的是确保所有驱动器都不会同时发生不可恢复的数据错误。在相同的空间开销下,与RAID-4和RAID-5相比,Diff-RAID为SSD提供了更高的可靠性,并提供了吞吐量和可靠性之间的折衷曲线。
 
使用RAID提高SSD性能时应注意的关键技术注意事项
如前所述,HDD和SSD之间存在相当大的技术差异,这些差异将决定要采用哪种RAID阵列来满足这两种要求。简而言之,某些RAID实施对HDD有用,而不对SSD有用,反之亦然。因此,需要回答的主要问题是:使用SSD RAID阵列时应使用哪个RAID级别?
 
SSD突袭1(镜像):
 
RAID 1可以提供完整的冗余,但只能提供简单的性能提升,因此,如果性能要求不是应用程序交付的关键要求,则应考虑使用RAID 1。
 
SSD RAID 5或6:
 
提供冗余的一种流行替代方案是RAID 5(使用带奇偶校验位的数据分条,并且至少需要三个磁盘)和RAID 6(使用带条理和双重奇偶校验,至少要有四个磁盘)。
 
固态硬盘RAID 10:
 
RAID 5或6的一种更好的替代选择是采用SSD RAID配置级别10。RAID10使用RAID条带和镜像来提供最少四个SSD的容错能力。RAID 10的另一个优点是,它可以提供高水平的性能,但是会降低存储效率。关键好处是任何两个磁盘都可以在不丢失数据的情况下发生故障,并且这两个RAID配置均可提供更高的性能。RAID 5和RAID 6的挑战在于,两种实现都需要大量的磁盘写操作来满足奇偶校验位信息的要求。
 
(注意:出于数据保护目的,RAID 0被忽略,因为它使用写入两个磁盘的RAID条带模式来提高性能,但不提供数据冗余)。
 
结论
更加广泛的消费者存储需求推动了IT供应商和供应商提供可靠,有效和面向性能的存储基础架构解决方案的必要性,这些解决方案具有成本效益和获利能力。SSD RAID提供了基本的工具,流程和存储交付机制,可以满足这些消费者需求,这比HDD RAID所能提供的更多。SSD比传统媒体快一个数量级或两个数量级,其容量超过了HDD一直控制和提供的容量。
 
SSD确实会随着时间的流逝而磨损;但是,它们的使用寿命比传统磁盘驱动器要长得多,这使得它们的服役日期更加可预测,维护活动也更加高效和可靠。




 

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