RAID磁盘阵列

一.RAID磁盘阵列

1.RAID磁盘阵列
       RAID：独立冗余磁盘阵列
       RAID可以通过软件或者硬件将多个独立的物理硬盘整合成为一个较大的硬盘组（逻辑硬盘），用户可以对它进行分区，格式化。这个逻辑硬盘功能除了存储之外，它还具有数据保护的功能，提供数据备份技术
       RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。整个RAID由于选择的级别不同，整合后的硬盘读写性能上有些不同
       常用的RAID级别有以下几种:RAID0，RAID1，RAID5，RAID6 ,RAID1+0等

1.RAID磁盘阵列形式

1.RAID0

       实现RAID0至少需要两块以上的硬盘，它将两块以上的硬盘合并成一块，数据连续地分割在每块盘上。 因为带宽加倍，所以读/写速度加倍

       RAID0代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID0并不是真正的RAID结构，没有数据冗余，没有数据校验的磁盘陈列。

       但RAID0在提高性能的同时，并没有提供数据保护功能，只要任何一块硬盘损坏就会丢失所有数据。因此RAID0不可应用于需要数据高可用性的关键领域。

2.RAID1

       通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据

       当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID1可以提高读取性能

       RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时， 系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据

3.RAID5

       N (N>=3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据,共N份数据在N块盘上循环均衡存储

       多块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高

       (N-1) /N磁盘利用率

       可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据

4.RAID6

       RAID6技术是在RAID5基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式

       RAID6增加了第二个独立的奇偶校验信息块，两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用

       相对于RAID5有更大的“写损失"，因此写性能较差。

5.RAID10

       Raid10是一个Raid1与Raid0的组合体，继承了Raid0的快速和Raid1的安全。

       N (偶数，N>=4) 块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0；

       N/2磁盘利用率；

       N/2块盘同时写入，N块盘同时读取性能高，可靠性高；

RAID级别	硬盘数量	磁盘利用率	是否有校验	保护能力	写性能
RAID0	N（可以为1）	N	无	无	单个硬盘的N倍
RAID1	N(偶数)	N/2	无	允许一个设备故障	需写两对存储设备，互为主备
RAID5	N>=3	(N-1) /N	有	允许一个设备故障	需写计算校验
RAID6	N>=4	(N-2) /N	有	允许两个设备故障	需双重写计算校验
RAID10	N>=4(偶数)	N/2	无	允许两个基组中各坏一个	N/2块盘同时写入

热备盘

       热备盘的作用相当于是在RAID里面再做一个备份，比如说本来Raid里面是只允许坏一个盘的情况下系统和数据依然正常运行，但是坏两个就不行了，但是加了热备之后就可以同时坏两个盘都没问题，就多了个保险。

二.阵列卡

       阵列卡是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的
       不同的RAID卡支持的RAID功能不同： 例如支持RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等

       RAID卡的接口类型：
IDE接口（并行接口，价格低廉，兼容性强）
SCSI接口（串行接口，是小型计算机系统接口，广泛应用于小型机上的高速数据传输技术，支持热拔插，CPU占用率低，但是价格高）
SATA接口（串行接口）
SAS接口（新一代scsi接口，向下兼容SATA）

阵列卡的缓存

       缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所,RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。
       缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素，大缓存可以提高命中率
       不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等。

三.RAID阵列管理及设备恢复

       mdadm命令

常用选项	作用
-r	移除设备
-a	添加设备
-S	停止RAID
-A	启动RAID
-f	模拟故障