1网络传媒行业网络传媒行业顾名思义就是以网络作为一个基础点,虽然在网站建设时可以选择虚拟主机,vps等作为基础,但是网络传媒行业网站所含有的信息量比较大,而且比较多,对存储空间的需求会比较大,而且网络传媒行业的网站通常流量会比较大,特别是对于大型的网站,其流量可能还达到日均10w以上的标准,对于这样的大数据量来说,服务器无疑是最好的选择标准。
2下载行业通常我们的下载会分为两种形式,网站直接下载或者客户端下载,但是无论是哪种下载方式,都必须需要一个资源端信息资源的存储和并提供一个下载的资源传输点,像视频文件一样,网络的资源端必须要以充足的存储空间和高带宽的传输通道作为选择的要求,这些并不是虚拟空间或者vps就可以支持的。
3网络视频行业网络视频行业非常广泛,我们可以通过这些视频网站进行在线的视频观看,例如优酷,爱奇艺,音悦台等都是在国内具有很高知名度的网络视频网站,但是这些视频文件至少也要在10M以上,并且在线观看时还会占据很高的带宽和流量,特别是在高清视频的观看上,因而网络视频行业不但需要服务器,而且对服务器的配置也需要很高的要求。
4游戏行业游戏行业必须以稳定性和流畅性为标准,无论是网页版的网络游戏还是客户端游戏,当游戏在运行时,需要对大量的数据进行处理,特别是同时在线人数比较多时,对服务端的需求就更加高,不但需要高配置的服务器作为支持点,而且还需要对游戏进行分服来缓解服务上的压力,因而对于一些比较热门的游戏,我们还经常会看到有很多服务区分划分。
5IDC行业在国内,网站建设的需求可以说非常大,因而在国内也存在着大量提供域名空间租用的IDC服务商,在进行虚拟空间的租用时,它们通常是将服务器划分为多虚拟空间,再进行租用出去,因而IDC行业也必须以大量的服务器资源作为基础。
这要看工作室的类型,如果是游戏工作室,则需要搭建服务器,如果是设计工作室,则一般不需要服务器。一般来说服务器都具备承担响应服务请求、承担服务、保障服务的能力。服务器作为电子设备,其内部的结构十分的复杂,但与普通的计算机内部结构相差不大。
服务器维护和保养的首要环节就是做好机房环境建设。机房要保证充足的空间,用以安装和配置服务器的相关设备,机房的隔断,地板等要做好防静电等细节处理。从广义上讲,服务器是指网络中能对其它机器提供某些服务的计算机系统(如果一个PC对外提供ftp服务,也可以叫服务器)。
从狭义上讲,服务器是专指某些高性能计算机,能通过网络,对外提供服务。相对于普通PC来说,稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。
服务器作为网络的节点,存储、处理网络上80%的数据、信息,因此也被称为网络的灵魂。做一个形象的比喻:服务器就像是邮局的交换机,而微机、笔记本、PDA、手机等固定或移动的网络终端,就如散落在家庭、各种办公场所、公共场所等处的电话机。我们与外界日常的生活、工作中的电话交流、沟通,必须经过交换机,才能到达目标电话;同样如此,网络终端设备如家庭、企业中的微机上网,获取资讯,与外界沟通、娱乐等,也必须经过服务器,因此也可以说是服务器在“组织”和“领导”这些设备。
它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机,它在网络 *** 作系统的控制下,将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享,也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。
服务器的构成与微机基本相似,有处理器、硬盘、内存、系统总线等,它们是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。尤其是随着信息技术的进步,网络的作用越来越明显,对自己信息系统的数据处理能力、安全性等的要求也越来越高,如果您在进行电子商务的过程中被黑客窃走密码、损失关键商业数据;如果您在自动取款机上不能正常的存取,您应该考虑在这些设备系统的幕后指挥者————服务器,而不是埋怨工作人员的素质和其他客观条件的限制。
目前,按照体系架构来区分,服务器主要分为两类:
非x86服务器:包括大型机、小型机和UNIX服务器,它们是使用RISC(精简指令集)或EPIC处理器,并且主要采用UNIX和其它专用 *** 作系统的服务器,精简指令集处理器主要有IBM公司的POWER和PowerPC处理器,SUN与富士通公司合作研发的SPARC处理器、EPIC处理器主要是HP与Intel合作研发的安腾处理器等。这种服务器价格昂贵,体系封闭,但是稳定性好,性能强,主要用在金融、电信等大型企业的核心系统中。
x86服务器:又称CISC(复杂指令集)架构服务器,即通常所讲的PC服务器,它是基于PC机体系结构,使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片和Windows *** 作系统的服务器,如IBM的System x系列服务器、HP的Proliant 系列服务器等。 价格便宜、兼容性好、稳定性差、不安全,主要用在中小企业和非关键业务中。
从当前的网络发展状况看,以“小、巧、稳”为特点的x86架构的PC服务器得到了更为广泛的应用。
从理论定义来看,服务器是网络环境中的高性能计算机,它侦听网络上其它计算机(客户机)提交的服务请求,并提供相应的服务。为此,服务器必须具有承担服务并且保障服务质量的能力。
但是这样来解释仍然显得较为深奥模糊,其实服务器与个人电脑的功能相类似,均是帮助人类处理信息的工具,只是二者的定位不同,个人电脑(简称为Personal Computer,PC)是为满足个人的多功能需要而设计的,而服务器是为满足众多用户同时在其上处理数据而设计的。而多人如何同时使用同一台服务器呢这只能通过网络互联,来帮助达到这一共同使用的目的。
我们再来看服务器的功能,服务器可以用来搭建网页服务(我们平常上网所看到的网页页面的数据就是存储在服务器上供人访问的)、邮件服务(我们发的所有电子邮件都需要经过服务器的处理、发送与接收)、文件共享&打印共享服务、数据库服务等。而这所有的应用都有一个共同的特点,他们面向的都不是一个人,而是众多的人,同时处理的是众多的数据。所以服务器与网络是密不可分的。可以说离开了网络,就没有服务器;服务器是为提供服务而生,只有在网络环境下它才有存在的价值。而个人电脑完全可以在单机的情况下完成主人的数据处理任务。
服务器的硬件构成:
其实说起来服务器系统的硬件构成与我们平常所接触的电脑有众多的相似之处,主要的硬件构成仍然包含如下几个主要部分:中央处理器、内存、芯片组、I/O总线、I/O设备、电源、机箱和相关软件。这也成了我们选购一台服务器时所主要关注的指标。
整个服务器系统就像一个人,处理器就是服务器的大脑,而各种总线就像是分布与全身肌肉中的神经,芯片组就像是脊髓,而I/O设备就像是通过神经系统支配的人的手、眼睛、耳朵和嘴;而电源系统就像是血液循环系统,它将能量输送到身体的所有地方。
对于一台服务器来讲,服务器的性能设计目标是如何平衡各部分的性能,使整个系统的性能达到最优。如果一台服务器有每秒处理1000个服务请求的能力,但网卡只能接受200个请求,而硬盘只能负担150个,而各种总线的负载能力仅能承担100个请求的话,那这台服务器得处理能力只能是100个请求/秒,有超过80%的处理器计算能力浪费了。
所以设计一个好服务器的最终目的就是通过平衡各方面的性能,使得各部分配合得当,并能够充分发挥能力。我们可以从这几个方面来衡量服务器是否达到了其设计目的:R:Reliability——可靠性;A:Availability——可用性;S:Scalability——可扩展性;U:Usability——易用性; M:Manageability——可管理性,即服务器的RASUM衡量标准。
由于服务器在网络中提供服务,那么这个服务的质量对承担多种应用的网络计算环境是非常重要的,承担这个服务的计算机硬件必须有能力保障服务质量。这个服务首先要有一定的容量,能响应单位时间内合理数量的服务器请求,同时这个服务对单个服务请求的响应时间要尽量快,还有这个服务要在要求的时间范围内一直存在。
如果一个WEB服务器只能在1分钟里处理1个主页请求,1个以外的其他请求必须排队等待,而这一个请求必须要3分钟才能处理完,同时这个WEB服务器在1个小时以前可以访问到,但一个小时以后却连接不上了,这种WEB服务器在现在的Internet计算环境里是无法想象的。
现在的WEB服务器必须能够同时处理上千个访问,同时每个访问的响应时间要短,而且这个WEB服务器不能停机,否则这个WEB服务器就会造成访问用户的流失。
为达到上面的要求,作为服务器硬件必须具备如下的特点:性能,使服务器能够在单位时间内处理相当数量的服务器请求并保证每个服务的响应时间;可靠性,使得服务器能够不停机;可扩展性,使服务器能够随着用户数量的增加不断提升性能。因此我们说不能把一台普通的PC作为服务器来使用,因为,PC远远达不到上面的要求。这样我们在服务器的概念上又加上一点就是服务器必须具有承担服务并保障服务质量的能力。这也是区别低价服务器和PC的差异的主要方面。
在信息系统中,服务器主要应用于数据库和Web服务,而PC主要应用于桌面计算和网络终端,设计根本出发点的差异决定了服务器应该具备比PC更可靠的持续运行能力、更强大的存储能力和网络通信能力、更快捷的故障恢复功能和更广阔的扩展空间,同时,对数据相当敏感的应用还要求服务器提供数据备份功能。而PC机在设计上则更加重视人机接口的易用性、图像和3D处理能力及其他多媒体性能。
在选择云服务器之前,我们应该先弄明白自己需要一台什么样的云服务器。包括它的使用场景,配置情况等。
如果你做的是一个小型的个人网站并且访问量小,那么你可以选择一台低配置的云服务器ECS就能暂时满足你的要求(通常1核2G)目前阿里云的1核2G1M带宽是918元/年。对于电商类型网站,建议至少2核4G以上。随着后面网站的发展情况,你也可以随时进行升级配置,这也是云服务器的优势所在。当然,如果你希望网站运行和访问速度更快,可以适当提高配置。
如果你要做一个多媒体型的高并发应用,这时候除了云服务器ECS(建议4核以上),同时你还要搭配对象存储OSS购买。对象存储OSS是专门用来承载、视频等文件的。以及还要配合内容分发网络CDN和负载均衡SLB,有这几个服务的完美配合,就能大大加快访问速度,减少用户等待时间。
更高需求的,比如,对于Hadoop分布式计算、海量日志处理和大型数据仓库等需要海量数据存储和离线计算的业务场景,则可以选择阿里云服务器ECS大数据类型实例规格族。大数据型实例规格族适合有大数据计算与存储分析需求的行业客户,例如互联网行业、金融行业等。
对于机器学习和深度学习等AI应用,可以选择购买GPU计算型实例,可以搭建基于TensorFlow框架等的AI应用。GPU计算型适用于图形处理、云游戏云端实时渲染、AR/VR的云端实时渲染等瘦终端场景。
服务器服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件,为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机,英文名称叫做SERVER。服务器既然是一种高性能的计算机,它的构成肯定就与我们平常所用的电脑(PC)有很多相似之处,诸如有CPU(中央处理器)、内存、硬盘、各种总线等等,只不过它是能够提供各种共享服务(网络、Web应用、数据库、文件、打印等)以及其他方面的高性能应用,它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面, 是网络的中枢和信息化的核心。由于服务器是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器又与微机(普通PC)在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的区别。而最大的差异就是在多用户多任务环境下的可靠性上。用PC机当作服务器的用户一定都曾经历过突然的停机、意外的网络中断、不时的丢失存储数据等事件,这都是因为PC机的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠性,而一旦发生严重故障,其所带来的经济损失将是难以预料的。但一台服务器所面对的是整个网络的用户,需要7X24小时不间断工作,所以它必须具有极高的稳定性,另一方面,为了实现高速以满足众多用户的需求,服务器通过采用对称多处理器(SMP)安装、插入大量的高速内存来保证工作。它的主板可以同时安装几个甚至几十、上百个CPU(服务器所用CPU也不是普通的CPU,是厂商专门为服务器开发生产的)。内存方面当然也不一样,无论在内存容量,还是性能、技术等方面都有根本的不同。另外,服务器为了保证足够的安全性,还采用了大量普通电脑没有的技术,如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等等,使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时的修复,具有极强的可管理性(man ability)。
通常,从所采用的CPU(中央处理器)来看,我们把服务器主要分为两类构架:
一部分是IA(Intel Architecture,Intel架构)架构服务器,又称CISC(Complex Instruction Set Computer复杂指令集)架构服务器,即通常我们所讲的PC服务器,它是基于PC机体系结构,使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器,如联想的万全系列服务器,HP公司的Netserver系列服务器等。这类以"小、巧、稳"为特点的IA架构服务器凭借可靠的性能、低廉的价格,得到了更为广泛的应用,在互联网和局域网内更多的完成文件服务、打印服务、通讯服务、WEB服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等主要应用,一般应用在中小公司机构或大企业的分支机构。目前在IA架构的服务器中全部采用Intel(英特尔)公司生产的CPU,从Intel生产CPU的历史来看,可以划分成两大系列:早期的80x86系列及现在的Pentium系列。早期的80x86系列可以包括:8088、8086、80286、80386、80486。自80486之后,Intel对自己的产品进行了重新命名,并进行注册,因此80486以后的产品形成了Pentium(奔腾)系列的CPU。Pentium系列的CPU目前包括:Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、PII、PII Xeon(至强)、PIII、PIII Xeon、P4 Xeon、Celeron2(赛扬)等。
另一部分是比IA服务器性能更高的服务器,即RISC(Reduced Instruction Set Computing精简指令集)架构服务器,这种RISC型号的CPU一般来讲在我们日常使用的电脑中是根本看不到的,它完全采用了与普通CPU不同的结构。使用RISC芯片并且主要采用UNIX *** 作系统的服务器,如Sun公司的SPARC、HP(惠普)公司的PA-RISC、DEC公司的Alpha芯片、SGI公司的MIPS等等。这类服务器通常价格都很昂贵,一般应用在证券、银行、邮电、保险等大公司大企业,作为网络的中枢神经,提供高性能的数据等各种服务。
目前,服务器的市场竞争非常激烈,国外有IBM、HP(惠普)、DELL(戴尔)、SUN等著名厂商,国内有联想、浪潮、曙光等一线厂商都提供不同级别的服务器产品,满足不同的用户的需求。 1按应用层次划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类。
入门级服务器
入门级服务器通常只使用一块CPU,并根据需要配置相应的内存(如256MB)和大容量IDE硬盘,必要时也会采用IDE RAID(一种磁盘阵列技术,主要目的是保证数据的可靠性和可恢复性)进行数据保护。入门级服务器主要是针对基于Windows NT,NetWare等网络 *** 作系统的用户,可以满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、打印服务、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求,也可以在小范围内完成诸如E-mail、 Proxy 、DNS等服务。
工作组级服务器
工作组级服务器一般支持1至2个PⅢ处理器或单颗P4(奔腾4)处理器,可支持大容量的ECC(一种内存技术,多用于服务器内存)内存,功能全面。可管理性强、且易于维护,具备了小型服务器所必备的各种特性,如采用SCSI(一种总线接口技术)总线的I/O(输入/输出)系统,SMP对称多处理器结构、可选装RAID、热插拔硬盘、热插拔电源等,具有高可用性特性。适用于为中小企业提供Web、Mail等服务,也能够用于学校等教育部门的数字校园网、多媒体教室的建设等。
部门级服务器
部门级服务器通常可以支持2至4个PⅢ Xeon(至强)处理器,具有较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。首先,集成了大量的监测及管理电路,具有全面的服务器管理能力,可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数。此外,结合服务器管理软件,可以使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时,大多数部门级服务器具有优良的系统扩展性,当用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统,可保护用户的投资。目前,部门级服务器是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层数据中心保持顺利连通的必要环节。适合中型企业(如金融、邮电等行业)作为数据中心、Web站点等应用。
企业级服务器
企业级服务器属于高档服务器,普遍可支持4至8个PIII Xeon(至强)或P4 Xeon(至强)处理器,拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计,具有高内存带宽,大容量热插拔硬盘和热插拔电源,具有超强的数据处理能力。这类产品具有高度的容错能力、优异的扩展性能和系统性能、极长的系统连续运行时间,能在很大程度上保护用户的投资。可作为大型企业级网络的数据库服务器。
目前,企业级服务器主要适用于需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业(如金融、证券、交通、邮电、通信等行业),可用于提供ERP(企业资源配置)、电子商务、OA(办公自动化)等服务。如Dell的PowerEdge 4600服务器,标准配置为24GHz Intel Xeon处理器,最大支持12GB的内存。此外,采用了Server Works GC-HE芯片组,支持2至4路Xeon处理器。集成了RAID控制器并配备了128MB缓存,可以为用户提供0、1、5、10四个级别的RAID,最大可以支持10个热插拔硬盘并提供730GB的磁盘存储空间。
由于是面向企业级应用,所在在可维护性以及冗余性能上有其独到的地方,例如配备了7个PCI-X插槽(其中6个支持热插拔),而且不需任何工具即可对冗余风扇、电源以及PCI-X进行安装和更换。
2按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类。
通用型服务器
通用型服务器是没有为某种特殊服务专门设计的、可以提供各种服务功能的服务器,当前大多数服务器是通用型服务器。这类服务器因为不是专为某一功能而设计,所以在设计时就要兼顾多方面的应用需要,服务器的结构就相对较为复杂,而且要求性能较高,当然在价格上也就更贵些。
专用型服务器
专用型(或称“功能型”)服务器是专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器。在某些方面与通用型服务器不同。如光盘镜像服务器主要是用来存放光盘镜像文件的,在服务器性能上也就需要具有相应的功能与之相适应。光盘镜像服务器需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。FTP服务器主要用于在网上(包括Intranet和Internet)进行文件传输,这就要求服务器在硬盘稳定性、存取速度、I/O(输入/输出)带宽方面具有明显优势。而E-mail服务器则主要是要求服务器配置高速宽带上网工具,硬盘容量要大等。这些功能型的服务器的性能要求比较低,因为它只需要满足某些需要的功能应用即可,所以结构比较简单,采用单CPU结构即可;在稳定性、扩展性等方面要求不高,价格也便宜许多,相当于2台左右的高性能计算机价格。HP的一款Web服务器HP access server,它采用的是PIII113Gbit/s左右的CPU,内存标准配置也只有128MB/256MB,与一台性能较好的普通计算机差不多,但在某些方它还是具有PC机无可替代的优势。
4按服务器的机箱结构来划分,可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类。
台式服务器
台式服务器也称为“塔式服务器”。有的台式服务器采用大小与普通立式计算机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱,整个服务器的内部结构比较简单,所以机箱不大,都采用台式机箱结构。这里所介绍的台式不是平时普通计算机中的台式,立式机箱也属于台式机范围,目前这类服务器在整个服务器市场中占有相当大的份额。
对于信息服务企业(如ISP/ICP/ISV/IDC)而言,选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数,因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器资源,机房通常设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统,其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的服务成本,通常选用机械尺寸符合19英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格,例如1U(445cm高)、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间,但性能和可扩展性较差,适合一些业务相对固定的使用领域。4U以上的产品性能较高,可扩展性好,一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便,厂商通常提供人相应的管理和监控工具,适合大访问量的关键应用,但体积较大,空间利用率不高。
机柜式服务器
在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂,内部设备较多,有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中,这种服务器就是机柜式服务器。
刀片式服务器
刀片式服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一个母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为相同的用户群服务。当前市场上的刀片式服务器有两大类:一类主要为电信行业设计,接口标准和尺寸规格符合PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturer's Group)1x或2x,未来还将推出符合PICMG 3x 的产品,采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容;另一类为通用计算设计,接口上可能采用了上述标准或厂商标准,但尺寸规格是厂商自定,注重性能价格比,目前属于这一类的产品居多。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。
简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的 *** 作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。
RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。
(1) RAID 0
RAID 0又称为Stripe(条带化)或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行 *** 作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。
如图所示:系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘(RADI 0 磁盘组)发出的I/O数据请求被转化为3项 *** 作,其中的每一项 *** 作都对应于一块物理硬盘。我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID 0,原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲,三块硬盘的并行 *** 作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。 但由于总线带宽等多种因素的影响,实际的提升速率肯定会低于理论值,但是,大量数据并行传输与串行传输比较,提速效果显著显然毋庸置疑。
RAID 0的缺点是不提供数据冗余,因此一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法得到恢复。
RAID 0具有的特点,使其特别适用于对性能要求较高,而对数据安全不太在乎的领域,如图形工作站等。对于个人用户,RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
(2) RAID 1
RAID 1又称为Mirror或Mirroring(镜像),它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。 RAID 1的 *** 作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。
当读取数据时,系统先从RAID 0的源盘读取数据,如果读取数据成功,则系统不去管备份盘上的数据;如果读取源盘数据失败,则系统自动转而读取备份盘上的数据,不会造成用户工作任务的中断。当然,我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror,避免备份盘在发生损坏时,造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份,在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据安全保障。同样,由于数据的百分之百备份,备份数据占了总存储空间的一半,因而Mirror(镜像)的磁盘空间利用率低,存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能,但由于其具有的高数据安全性,使其尤其适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域
(3) RAID 0+1
正如其名字一样RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式,也称为RAID 10。
以四个磁盘组成的RAID 0+1为例,其数据存储方式如图所示:RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时,也提供了与RAID 0近似的存储性能。
由于RAID 0+1也通过数据的100%备份功能提供数据安全保障,因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同,存储成本高。
RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等
(4) RAID 3
RAID 3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息,当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。与RAID0相比,RAID3在读写速度方面相对较慢。使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合,在通常情况下,RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用,如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等
(5) RAID 5
RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例,其数据存储方式如图4所示:图中,P0为D0,D1和D2的奇偶校验信息,其它以此类推。由图中可以看出,RAID 5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入 *** 作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低
RAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。如果不要求可用性,选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素,则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要,则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5
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