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如何提高磁盘阵列读写速度？

数据,速度,硬盘如何提高磁盘阵列读写速度？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： raid5、万兆交换机+光纤、千兆交换机+6类线


回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

磁盘整列一般是企业级存储产品，为服务器提供存储服务。影响磁盘读写的主要有：基础硬盘速度、RAID技术、控制器性能。所以，提升磁盘阵列的读写速度也是从这几个方面来提高。

基础介质速度

基础磁盘也就是承载数据的物理介质。目前市面上主要有：机械硬盘、闪存盘两类磁盘。在读写速度方面，闪存盘大大高于机械硬盘。


①、机械硬盘

机械硬盘的读写性能主要跟转速、高速缓存、传输协议有关系。这三者和读写速度的关系如下；

转速越快，读写速度越快。但高速盘一般容量小，寿命短。市面上一般有：7200转/分钟、10000转/分钟，15000转/分钟三种规格的转速。

高速缓存越大，读写速度越快。本质上相当于服务器不直接写入数据到存储，而是先放入缓存，再由缓存写入硬盘。这样对服务器来说写入速度相当于写入高速缓存的速度。市面上一般都是64M缓存。

机械盘的传输协议一般有：SATA、NL-SAS、SAS三种。速度关系是：SAS＞NL-SAS＞SATA。但容量、价格关系都刚好是相反的SATA＞NL-SAS＞SAS。

②、闪存盘SSD

存储阵列上的闪存盘一般采用NVMe协议，它没有机械转动，读写速度相比机械硬盘有了质的飞越。但是，闪存盘的寿命和写入次数有关。一旦写入次数达到就会失效无法使用。价格成本非常高。

注意事项：市面上的存储有可以混插机械盘和SSD的存储，也有全闪存储。如果是在原来全部插机械盘的存储升级SSD，一定要看存储是否支持查SSD，如果不行就得换整台存储。

③、小结

所以，在基础硬盘读写速度提高上，我们可以按照 SSD＞SAS>NL-SAS＞SATA的顺序来更换基础硬盘以提高。

RAID技术

RAID技术是存储里非常常见的一种提高性能和提高可用性的技术。它提升性能的方法，是靠多块硬盘同时并行写入来提高速度。市面上常用的RAID技术有以下几种：


RAID 0：具有很高的数据读写速度（所有RAID技术里最快），空间利用率也最高，没有任何磁盘做冗余。所以，可用性也最低，一旦，有一块硬盘出现故障，整个RAID就崩溃了。在RAID 0 模式下，数据被分割为一定数量的数据块(Chunk)交叉写在多个硬盘上，理论上RAID 组硬盘越多，读写速度越快。

RAID 1：该模式至少需要2块盘。它采用镜像方式，也就是两块磁盘完全镜像。相当于数据有两份，任何一块硬盘损坏，另外一块盘都会自动顶上。解决了RAID 0 的可用性低的问题。但需要准备多一倍的硬盘，造价比较高。读写速度也很快（顺序读取稍微较弱）。

RAID 0+1：该模式至少需要4块盘。它是一个组合用法，将两组多块盘做成RAID 0，然后 将两组组再做成RAID 1。这样的组合，相比单块盘，读写性能大大提高。可用性保障也有，但依然需要准备多一倍的硬盘，造价比较高。

RAID 5：次模式至少3块盘。它既能实现RAID0的加速功能也能实现RAID1的备份数据功能。这种模式，读速度提高很多，写入速度提高不大。当需要存储数据时，数据会被RAID 5 算法，拆分成3个碎片，这3个碎片的数据，只要知道任意2个碎片数据都能计算出第3个碎片数据。这样，在RAID 5中可以损坏1块磁盘而不会丢失数据。这样可以只需多投入1块硬盘，就能保障整个RAID 组的可用性。

总之，RAID技术都会提升一些读写性能。RAID 1 常用于高性能数据库，RAID 5 常用于普通数据存储。


控制器性能

存储整列的控制器就是存储的大脑。存储控制器就相当于一台专业的PC服务器。它的性能和它的CPU、内存、高速缓存、存储接口有关。

CPU：当然频率越高，核心数越多，性能就越好。

内存：频率越高，容量越大，性能就越好。

高速缓存：和前面的硬盘高速缓存原理类似。不同的是这里是为整个存储准备的高速缓存。容量越大性能越高。一般都有16G-128G，甚至更高。

存储接口：这个一般直接标有速度参数，一般有4G、8G、10G、16G。这里数值越高，性能越好。

所以，这里基本上按照上面性能关系比较，越高性能越好。同时，存储一般都是采用双控制器来保障整个储存的可用性。

总结

要想提高存储阵列的读写速度。可以通过更换更高性能的基础介质，也可以通过RAID技术提高读写性能，还可以通过更换高性能控制等三种方法来提升。


我是数智风，用经验回答问题，欢迎关注评论。

回答于 2019-09-11 08:43:50

这是我们的设备！阵列是12盘位的，外接一个光纤万兆交换机，一个千兆6类交换机，最多访问10台PC端。主要存放照片和三维模型！用来实现备份数据和协同办公的功能。磁盘阵列组的raid5！最快读写峰值500Mb,最小5Mb。800G传了两天两夜还没传完！






回答于 2019-09-11 08:43:50

无差错控制的带区组 要实现RAID0必须要有两个以上硬盘驱动器，RAID0实现了带区组，数据并不是保存在一个硬盘上，而是分成数据块保存在不同驱动器上。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。如果刚好所需要的数据在不同的驱动器上效率最好。它不需要计算校验码，实现容易。它的缺点是它没有数据差错控制，如果一个驱动器中的数据发生错误，即使其它盘上的数据正确也无济于事了。不应该将它用于对数据稳定性要求高的场合。如果用户进行图象（包括动画）编辑和其它要求传输比较大的场合使用RAID0比较合适。同时，RAID可以提高数据传输速率，比如所需读取的文件分布在两个硬盘上，这两个硬盘可以同时读取。那么原来读取同样文件的时间被缩短为1/2。 RAID5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构 它的奇偶校验码存在于所有磁盘上，其中的p0代表第0带区的奇偶校验值，其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上，所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。RAID 3 与RAID 5相比，重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输，需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘操作，可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写操作，将产生四个实际的读/写操作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息

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