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面试题:不同RAID配置对MySQL服务器硬盘的高级影响

详细阐述不同RAID级别(如RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10)在MySQL服务器硬盘使用中的优缺点,在高并发读写场景下,哪种RAID级别更适合,为什么?
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面试题答案

一键面试

RAID 0

  • 优点
    • 读写性能极高,数据被条带化分布在多个磁盘上,可并行读写,理论上读/写速度是单块磁盘的N倍(N为磁盘数量)。
    • 磁盘利用率100%,所有磁盘空间都用于存储数据,没有冗余。
  • 缺点
    • 可靠性差,只要其中一块磁盘出现故障,整个数据就会丢失,因为数据是分散存储的,没有备份。
    • 不适合对数据安全性要求高的场景。

RAID 1

  • 优点
    • 数据安全性高,数据会同时写入到两块磁盘,互为镜像,当一块磁盘故障时,另一块磁盘可继续提供数据服务。
    • 读性能较好,可从两块磁盘并行读取数据。
  • 缺点
    • 磁盘利用率低,只有50%,因为数据是完全镜像存储。
    • 写性能相对较低,因为每次写操作都要同时写入两块磁盘。

RAID 5

  • 优点
    • 具备一定的数据安全性和容错能力,通过分布式奇偶校验信息,允许一块磁盘故障而不丢失数据。
    • 读性能较好,多个磁盘可并行读取数据。
    • 磁盘利用率较高,为(N - 1)/N(N为磁盘数量)。
  • 缺点
    • 写性能相对较低,因为每次写操作都需要重新计算并更新奇偶校验信息。
    • 当有磁盘故障时,重构数据时对系统性能影响较大。

RAID 10

  • 优点
    • 结合了RAID 0的高性能和RAID 1的数据安全性,读/写性能都非常好,读操作可并行从多块磁盘读取,写操作也是并行写入镜像磁盘。
    • 具备很高的数据安全性,允许一半数量的磁盘故障(前提是故障磁盘不在同一镜像组)。
  • 缺点
    • 磁盘利用率较低,只有50%,因为是镜像结构。
    • 成本较高,需要较多磁盘。

高并发读写场景下的选择及原因

在高并发读写场景下,RAID 10更适合。原因如下:

  • 读性能:RAID 10可并行从多块磁盘读取数据,性能优势明显,能够快速响应高并发的读请求。
  • 写性能:虽然RAID 5也能进行并行读,但写性能受限于奇偶校验计算和写入,而RAID 10写操作是并行写入镜像磁盘,写性能更好,更能适应高并发写场景。
  • 数据安全性:高并发场景下数据的完整性至关重要,RAID 0因无冗余安全性差,RAID 10具备高数据安全性,允许部分磁盘故障而不丢失数据,保障业务连续性。