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如何对存储的数据进行保护

逻辑分区：

物理硬盘格式化与分区后可以直接给操作系统识别使用，可以将扩展分区进行逻辑分区，逻辑分区是连续的。

逻辑硬盘

为了对数据实时保护，磁盘提供冗余的性能，可以通过对多块磁盘进行RAID，将物理磁盘组织成逻辑磁盘。

对于操作系统层面，不会区分逻辑硬盘或物理硬盘，所有映射给操作系统识别的硬盘，通通认为是物理硬盘，格式化与分区后正常使用。

但是同样一个文件，由于逻辑盘的空间是由多个物理硬盘构成的，所以拆分后的块通过RAID计算后，会存放在不同的物理硬盘当中。

Raid

RAID0（条带化）

数据分别存储在多块硬盘中，硬盘容量按照N倍扩展。

不足之处是没有保护，单块硬盘故障将导致整份数据错误。

RAID1（镜像）

两块硬盘互为备份，数据在另外一块硬盘上建立副本。

好处在于对数据有保护，当一个硬盘故障，数据在另外一块硬盘有副本。

不足之处在于最大可用容量仅为最小的一块硬盘的容量。

RAID3（校验）

N-1块硬盘用于存储数据，1块硬盘用于存储奇偶校验数据。

当一块硬盘故障，可以通过其他n-2块硬盘+校验盘的数据，进行奇偶校验检测，还原出故障硬盘原来的数据。

缺点在于校验盘故障时，将无法继续实施数据保护。另外每次数据恢复都需要所有硬盘一起投入运算。

RAID5（分布式校验）

与RAID3主要区别是校验数据分散到每一块硬盘上。

利用率=（n-1）/n。

RAID10（先做镜再条带）

RAID0＋1 不可以两边RAID0中各坏一块硬盘，但可以在单边同时坏掉单边的两块硬盘。

RAID01（先条带再镜像）


RAID0＋1 不可以两边RAID0中各坏一块硬盘，但可以在单边同时坏掉单边的两块硬盘。

关于Raid3、5奇偶校验的原理

####异或运算：

1 XOR 1 或者0 XOR 0=0，0 XOR 1 或者1 XOR 0=1

（简单来说就是两个数字相同，就是假，即=0,；两个数字相异，就是真，即=1）

奇偶校验：

假设hd1~3三块硬盘存储数据，而hd4是校验盘；
如右图，第一行中，hd1~hd3得出的检验码结果为0，所以将hd4第一行写成0。当hd3磁盘故障，不知道hd3的数据到底是0还是1了。此时，hd1=0，hd2=0，hd4=0，可以通过对hd1 XOR hd2 = 0，将结果XOR hd4=0，所以hd3=0。通过异或运算，在一块硬盘故障的情况下，可以通过剩余硬盘上面的数据，倒推出故障硬盘的数据。

LVM（逻辑卷）

RAID可以提供磁盘的冗余以及数据的保护，但是RAID操作后形成RAID Group（Raid组或RG）的大小是固定的，无法动态的扩展或者缩小。逻辑盘只能从一个RG中划分，不能跨RG。如果RG容量不够用了，扩展RG后需要格式化所有数据，加入新硬盘，才能形成新的RG。所以RG扩展性差。

为解决此问题，推出了LVM（逻辑卷）的技术。逻辑卷可以跨不同RaidGroup划分，可以从不同RaidGroup抽取存储空间来扩展。所以如果LV（Logic Volume，逻辑卷）空间不够了，只需要增加磁盘，磁盘建立新的RaidGroup，然后加入到VG（VolumeGroup，卷组），就可以扩容卷组里面的逻辑卷LV了。

综上，一般磁盘阵列，例如1台低端的配置了24块硬盘的磁盘阵列，会预留1块做热备盘（等待有磁盘故障的时候再加入使用），其余的23块会做Raid6或者Raid5（Raid6支持同时两块磁盘故障，Raid5只支持1块）。然后，会对Raid后的Raid Group上面划分逻辑卷。
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