RAID存储系统-SSD与HDD比较

RAID存储系统-SSD与HDD比较

RAID（独立磁盘冗余阵列）是一种在多个机械硬盘（HDD）或固态硬盘（SSD）上的不同位置存储相同数据的方法，以在硬盘发生故障时保护数据。

该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停机，因为数据是在多个磁盘上共享的，这会增加平均故障间隔时间（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技术。镜像会将相同的数据复制到多个硬盘上，具体取决于所选的RAID级别。

RAID的工作原理是允许输入/输出（I/O）操作以平衡的方式重叠，从而提高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级别都提供冗余。

无论采用何种RAID级别，RAID阵列在底层操作系统（OS）中都将显示为单个逻辑驱动器。

传统上，RAID主要设计用于服务器，但它的实现在存储密集型计算机和需要高数据安全性和高传输速度的应用程序中可见。

使用SSD RAID阵列可以如何进一步提高硬盘的性能

让我坦率地说，与HDD相比，SSD由于其高性能和最低功耗，作为存储组件更具吸引力。固态硬盘往往比机械硬盘更可靠，因为它们没有任何移动部件，随着时间的推移，这些部件会随着持续使用而发生故障。这并不是说固态硬盘不容易出现故障——它们确实也可能因为各种原因而出现故障。

正是由于这些关键原因，SSD RAID阵列和服务器数据恢复在与数据安全和数据保护不仅仅是一项要求，而且是信息技术提供商需要满足的重要组件的业务应用程序一起使用时可能非常有利。除此之外，SSD RAID阵列可以提供比HDD RAID阵列更高的性能增益，显然有两个事实变得显而易见：

• HDD比SSD更容易发生故障，

• HDD的性能低于SSD。

这一区别对于我们的比较目标至关重要，因为RAID阵列可以帮助您提高性能或针对磁盘故障的卓越保护，或两者兼而有之。

需要注意的是，使用SSD的组织可能会有基础架构工作负载，对性能有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，只有在处理这些情况时，SSD RAID阵列才能提供所需的基本性能提升。RAID阵列很可能是一种明智的存储解决方案，可以解决SSD基础架构已经存在并可运行的组织中的性能难题。

随着从HDD迁移到SSD，RAID存储发生了怎样的变化

由于以下原因，RAID在基础架构企业存储领域的定位随着时间的推移而发生了变化：

• 与传统HDD相比，SSD是更可靠的设备。提供了RAID阵列中发生驱动器故障的可能性大大降低的信心，

• 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份电源要求的昂贵RAID控制器，

• 基于服务器的计算正在发展，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（如引入更多RAID控制器）不仅增加了资本支出，还为首席信息官带来了另一个可能的故障点。

这些观点并不意味着将RAID描绘成一种停滞不前的技术，它只是在看着世界从它身边流逝——远非如此。

有一个概念是差异RAID （或Diff RAID），这是一种新的RAID变体，它在SSD之间分布不均匀，从而在RAID阵列中造成年龄差异。

此策略是针对RAID组中的SSD设计的，用于跟踪RAID组中每个驱动器的使用年限。控制器知道RAID阵列中的每个驱动器有多旧，它可以智能地将更多的活动分配给较新的驱动器，而将更少的活动分配到较旧的驱动器。目标是确保所有驱动器不会同时出现不可恢复的数据错误。

在相同的空间开销下，Diff RAID为SSD提供了比RAID-4和RAID-5更高的可靠性，并提供了吞吐量和可靠性之间的权衡曲线。

使用RAID提高SSD性能时需要注意的关键技术问题

如前所述，HDD和SSD之间存在相当大的技术差异，这些差异将决定需要采用何种RAID阵列来满足这两种需求。简单地说，一些RAID实现对于HDD非常有用，而对于SSD则不然，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 Raid 1（镜像）:

RAID 1可以提供完全冗余，但只能提供简单的性能增益，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（使用带有奇偶校验位的数据条带化，并且需要至少三个磁盘）和RAID 6（使用带有至少四个磁盘的条带化和双奇偶校验）。

SSD RAID 10:

高级替代品与RAID 5或6不同的是采用SSD RAID配置级别10。RAID 10使用RAID条带和镜像来提供至少四个SSD的容错能力。RAID 10的另一个优点是它可以提供高级别的性能，但存储效率会降低。

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，而且这两种RAID配置都可以提高性能。RAID 5和6的挑战在于，这两种实现都需要大量磁盘写入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

更广泛的消费者存储需求促使IT提供商和供应商必须提供可靠、有效且面向性能的存储基础架构解决方案，这些解决方案既经济又有利可图。SSD RAID提供了能够满足这些消费者需求的基本工具、流程和存储交付机制，比HDD RAID更能满足这些需求。固态硬盘的速度比传统媒体快一到两个数量级，其容量也超过了硬盘一直以来控制和提供的容量。

固态硬盘确实会随着时间的推移而磨损；然而，它们的使用寿命比传统磁盘要长得多，这使得它们的使用日期更加可预测，只要定期检查更换，维护活动更加高效可靠。