软件 RAID 和文件系统

软件 RAID 和文件系统

软件 RAID 和文件系统之间有什么关系?

它们有关系吗?

当我使用软件 RAID 时,我是否应该使用文件系统,或者我可以访问 RAID 磁盘进行 RAW 读写?

答案1

软件 RAID 是一种RAID 控制器它完全以软件方式运行,硬件仅用于物理存储设备互连,使用计算机自身的处理能力(CPU、RAM 等)处理与 RAID 相关的所有事务。这与硬件 RAID 控制器形成对比,硬件 RAID 控制器拥有自己的缓存、可能的备用电池、处理器等,用于执行与 RAID 相关的工作。由于软件 RAID 使用计算机的 CPU、RAM 等来执行其工作,因此软件 RAID 会给计算机带来额外的负载,而硬件 RAID 解决方案则不会产生这种负载。

袭击, 反过来,

是一种数据存储虚拟化技术,它将多个物理磁盘驱动器组件组合成一个逻辑单元,以实现数据冗余、性能提高或两者兼而有之。

换句话说,它是一种技术,允许您将多个物理存储设备组合成一个逻辑存储设备,以提高可靠性、容量(奇怪的是,维基百科的摘要中没有提到)和/或性能。组合的“阵列”随后以与常规硬盘非常相似的方式暴露给操作系统,并且可以像常规磁盘一样进行分区、格式化和使用。

A文件系统是计算机了解磁盘上数据所在位置的一种方式。文件系统有许多重要方面,但对用户来说最明显的是,它们允许您使用易记的名称和目录结构,而不必亲自记住每个文件的扇区号和大小。这使得您可以将文件命名为“我的博士论文.odt”,而不必担心其在磁盘上的位置和大小,而不必记住您的博士论文从块 505531735 开始,长度为 203429 字节。(一旦您开始担心磁盘上数据的碎片化,情况就会变得更加复杂。)

在硬盘等固定存储上,文件系统通常创建在分区,是物理磁盘的逻辑细分。在许多情况下,磁盘只包含一个覆盖整个磁盘的分区,但情况并非如此。软盘和 CD 通常没有分区,某些硬盘可能没有分区(尽管后者是例外)。

当我们把所有这些放在一起时,最底层是实际保存数据的存储设备,然后可能是 RAID 控制器(硬件或软件),然后是分区,然后是文件系统,然后是你真正想要存储在计算机上的文件。因此,在物理存储硬件位于顶部的情况下,堆栈如下所示:

  • 物理存储设备
  • RAID(如果适用)
  • 分区
  • 文件系统
  • 文件

正如您所见,文件系统非常有用;如果使用 RAID,它与文件系统有很大不同。无论是否使用 RAID,都可以运行不包含文件系统的存储解决方案,但由于文件系统在一般用途中的附加值,这种情况很少发生。(一个主要的例外是类似 Unix 操作系统的交换分区但是交换空间仍然需要某种形式的记录保存,例如,哪些内存页属于哪些进程以及交换空间的哪些部分是空闲的或正在使用的。这可以被视为一种专用文件系统。)

Vic 提到虚拟文件系统它将 RAID 和文件系统结合到集成卷管理解决方案中,同时在很大程度上消除了手动分区的需要,但 ZFS 在这方面几乎是个例外。

答案2

软 RAID 只是让您能够将多个设备(通常是磁盘)抽象为单个虚拟设备。您仍需要一个文件系统才能使用此虚拟磁盘的磁盘空间。

ZFS 是一个众所周知的例外情况,它将一种 RAID 卷管理器和一种文件系统结合在一起。

您可以在以下位置找到有关 Soft Raid 的详细概述维基百科

答案3

软件 RAID 可让您以灵活的配置安排多个块设备(或单个块设备上的多个分区),而无需硬件 RAID 卡。例如,如果您有两个 500GB 的磁盘,那么您可以创建一个 1TB 的卷(条带化/串联),并将其用于文件系统,文件系统将其视为具有 1TB 空间的单个设备。或者,您可以创建一个大小为 500GB 的镜像卷,软件 RAID 将负责镜像两个底层磁盘上的每个写入。文件系统将看到一个大小为 500GB 的磁盘。还有更多可用的 RAID 配置。

文件系统是对块设备的抽象,它允许您将数据排列在目录和文件中,文件系统只需要一个块设备来将所有数据存储在块中,然后在上层将这些数据块转换为目录和文件。文件系统通常不关心底层块设备使用的 RAID 级别。

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