RAID 10和RAID 5的比较

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RAID 10和RAID 5的比较

RAID 10和RAID 5的比较（1） 在我们考虑存储I/O设计时，到底用RAID 10还是选择RAID5呢？下面我们来做个比较。 为了方便对比，这里拿同样多驱动器的磁盘来做对比，RAID10选择2D+2D的RAID方案，RAID5选择3D+1P的RAID方案，如图2-5和2-6所示。 （点击查看大图）图2-5  RAID 10(2D+2D) （点击查看大图）图2-6  RADI 5(3D+1P) 1. 安全性方面的比较 其实在安全性方面，毋庸置疑，肯定是RAID10的安全性高于RAID5。我们可以通过简单的分析来得出此结论。当盘1损坏时，对于RAID10，只有当盘1对应的镜像盘也损坏，才会导致RAID失效。但是对于RAID5，剩下的3块盘中，任何一块盘出现故障，都将导致RAID失效。 在恢复的时候，RAID10恢复的速度也快于RAID5。 2. 空间利用率的比较 RAID10的利用率是50%，RAID5的利用率是75%。硬盘数量越多，RAID5的空间利用率越高。 3. 读写性能方面的比较 主要分析如下三个操作：读、连续写、离散写。 提示： 存储的Cache我们已经在2.1.3中讲述，因为这三个操作跟Cache有很大的关系。 1) 读操作方面的性能差异 RAID10可供读取有效数据的磁盘个数为4，RAID5可供读取有效数据的磁盘个数也为4个(校验信息分布在所有的盘上)，所以两者在读方面的性能应该是基本一致的。 2) 连续写方面的性能差异 在连续写操作过程中，如果有写Cache存在，并且算法没有问题的话，RAID5比RAID10甚至会更好一些，虽然也许并没有太大的差别(这里要假定存储有一定大小，足够的写Cache，而且计算校验的CPU不会出现瓶颈)。 因为这个时候的RAID校验是在Cache中完成，如4块盘的RAID5，可以先在内存中计算好校验，然后同时写入3个数据+1个校验。而RAID10只能同时写入2个数据+2个镜像。 如图2-7所示，4块盘的RAID5可以在同时间写入1、2、3到Cache，并且在Cache计算好校验之后，这里假定是6，同时把这4个数据写到磁盘。而4块盘的RAID10不管Cache是否存在，写的时候，都是同时写2个数据或2个镜像。 （点击查看大图）图2-7  连续写 根据前面对缓存原理的介绍，写Cache是可以缓存写操作的，等到缓存写数据积累到一定时期再写到磁盘。但是，写到磁盘阵列的过程是迟早也要发生的，所以RAID5与RAID10在连续写的情况下，从缓存到磁盘的写操作速度会有较小的区别。不过，如果不是连续性的强连续写，只要不达到磁盘的写极限，差别并不是太大 3) 离散写方面的性能差异 例如DB2 数据库每次写一个数据块的数据，如4KB或8KB，由于每次写入的量不是很大，而且写入的次数非常频繁，因此联机日志看起来会像是连续写。但是因为不保证能够填满RAID5的一个条带，比如32KB(保证每张盘都能写入)，所以很多时候更加偏向于离散写入(写入到已存在数据的条带中)。 离散写的时候，RAID5与RAID10的工作方式有什么不同？查看图2-8，假定要把一个数字2变成数字4，那么对于RAID5，实际发生了4次IO：先读出2与校验6，可能发生读命中，然后在Cache中计算新的校验，写入新的数字4与新的校验8； 对于RAID10，同样的操作，最终RAID10只需要2个IO，而RAID5需要4个IO。 （点击查看大图）图2-8  离散写 这里我忽略了RAID5在那两个读操作的时候，可能会发生读命中操作的情况。也就是说，如果需要读取的数据已经在Cache中，可能是不需要4个IO的。这也证明了Cache对RAID5 的重要性，不仅仅是计算校验需要，而且对性能的提升尤为重要。 当然，并不是说Cache对RAID10就不重要了，因为写缓冲，读命中等，都是提高速度的关键所在，只不过RAID10对Cache的依赖性没有RAID5那么明显而已。 4) 磁盘的IOPS对比 对空间利用率要求较高，而对安全性要求不是特别高的大文件存储的系统，采用RAID5比较好。相反，安全性要求很高，不计成本，小数据量频繁写入的系统采用RAID10的方式比较好。 根据我的经验与分析：小I/O的数据库类型操作，如ERP等应用，建议采用RAID10；而大型文件存储、数据仓库，如医疗PACS系统、视频编辑系统，从空间利用的角度，建议采用RAID5。 在一个实际的案例中，一个恢复压力很大的standby(这里主要是写，而且是小IO的写)，采用了RAID5的方案，发现性能很差，通过分析，每个磁盘的IOPS在高峰时期，快达到200了，导致响应速度非常之慢。后来改造成RAID10，就避免了这个性能问题，每个磁盘的IOPS降到了100左右。所以，了解RAID5和RAID10原理，对我们根据应用系统的特点来做存储I/O设计，从而保证性能非常重要