Linux学习第三十一篇--RAID和LVM

前言

感觉这一部分的内容还是比较重要的，在大概两三个月前，通读了李智慧大大的《大型网站技术架构·核心原理与案例分析》一书，在里面就提到了RAID这个名词，当时是不知道这个名词的具体含义的，然后百度的了一下，感觉不明觉厉，这一定是一个挺复杂的技术，但是实际上RAID远远比我想象的要简单很多，当然还有LVM这个概念，在最开始装linux的时候，分区时看到了这个名词，然后我就一脸懵逼了，这是个啥？？？不管了， 反正一定很厉害。

然后大概在上周的时候，我才看到了这一部分的知识，这才恍然大悟。

磁盘阵列：RAID

RAID就是通过技术（软件/硬件）来将多个磁盘整理成一个磁盘使用，就像我们喝饮料的时候，吸管不够长，我们可以接两根吸管组成一根长吸管一样（就我自己这么干过？好糗，手动捂脸），这里就是将多个硬盘组成一个大硬盘来使用，但是，他的作用不只是这么简单，如果只是为了大的话，替代方案太多了，比如前段时间的黑科技50T的SSD，相对而言，RAID还有一定的数据保护作用。

根据组成RAID的实际方案，RAID还可以分为多种形式。

性能最好或最差且安全最低的RAID-0

我们先说 一下RAID0的组成方式。

RAID0的只是单纯的将多块硬盘组合在一起，写入数据的时候，会将数据分为【硬盘数量】份，然后写入到这些硬盘中，这个每一块硬盘都会负责保存一部分的数据，因此这样的话，理想情况下组成RAID0的硬盘数据越多，那么写入数据的性能就会越强，但是为什么我的标题会说他的性能或许会最差呢，因为假设我们组成RAID的硬盘大小是不一致的，那么当数据存储到最小硬盘的存储量*硬盘数量的大小之后，那么性能就会比最初的时候变差，因为这时最小的那块硬盘已经存满，这样写入数据时就会变成（数据大小/(硬盘数-1)），相对于（数据大小(/硬盘数)）来说，剩余的硬盘负责的数据量变大了。

而且，因为这些数据时同步写入的多块硬盘的，因此假设有一块硬盘损坏，那么最坏的结果就是所有的数据都不能使用.

性能差但是安全的RAID-1

RAID1和RAID0不一样，RAID0的目的是为了让多块硬盘功能分担数据，但是RAID1的目的却是备份数据。

当我们使用RAID1的时候，同一份数据将会同时写入到两块硬盘上，这样就可以保证当其中一块硬盘损毁时，可以通过另一块硬盘来恢复数据，所以他的安全性比较高，但是因为要将同一份数据写入两次，所以他的写入操作性能会比较低。

看这个方式，都是有比较明显的缺点，那么有没有比较居中的方案呢？

居中的方案RAID-1-0

所谓的RAID10其实就是同时使用RAID1和RAID0，比如先组成RAID1，然后多个RAID1在组成给一个RAID0，当然反过来也是可以的，这样我们就可以在兼顾性能的同时也拥有安全性了。

性能和安全兼备的RAID-5

首先，RAID5至少要有三块硬盘才能组成。

他的性能比RAID1好，安全性比RAID0高，下图是他的实现方案（图取自鸟哥的linux私房菜）

他在写入的时候会多出一个同位检查码，而且这个同位检查码不会和数据存放在同一块硬盘中，这样当我们其中一块硬盘损坏的时候，我们剩下的两块硬盘至少可以保证一个持有数据，另一个持有同位检查码，这个同位检查码是通过异或位运算计算出来的，这样我们就可以反计算出损坏硬盘中对应的数据了。

PS：如果这儿不明白，可以看一下百度百科对 RAID5的介绍，这儿，最开始我也是挺好奇他是怎么实现的，百度了一下才发现原来如此。

不过，RAID5最多支持一块硬盘损坏，当硬盘损毁两块及以上的时候，就无法恢复数据了。

当然还有一种RAID6，最多可以支持两块硬盘的损毁，但是性能要比RAID5差一些， RAID6的实现原理看这儿~

好了，上面都是一些关于RAID的概念，那么应该如何实现RAID呢？

其实RAID的实现可以分为两种方式，一种是硬件级别的RAID，另一种是软件级别的RAID。

硬件级别的实现方式就是通过RAID卡或者主板集成的RAID功能。

软件级别的就是通过操作系统来实现的RAID功能。

这里就不给出具体的实现方式了，网上都会有教程，而且不算很复杂（想要在linux上使用RAID可以使用 mdadm 包）。

这儿给出更详细的RAID的介绍

逻辑卷管理LVM

LVM针对的问题是当我们对系统分区的时候，往往会很纠结我们应该给每个分区多少大小(PS:我上周将我的工作机换成linux的时候就遇到了这个问题)。

分的大了用不了就浪费了，分小了不够用就很尴尬了。

LVM在分区和文件系统之间添加了一个逻辑层，文件系统不直接作用在分区上，而是作用在这个逻辑卷上，这样文件系统和分区就不直接沟通，当我们就可以较方便的改变大小了。

戳这儿看LVM的信息~

戳这儿看LVM的操作~