RAID技术

raid多级别讲解

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raid技术

raid 全称为 Redundant Arrays of Independent Drives, 即磁盘冗余阵列。

raid技术是将多块独立的磁盘，组成了一个磁盘组

raid 技术意图在于把多个独立的硬盘设备，组成一个容量更大，安全性更高的磁盘陈列组，将数据切位多个区段之后分别存储在不同的物理硬盘上。并且利用分散读写技术提升磁盘整体性能。数据同步在了不同的多个磁盘上。数据也得到了冗余备份的作用。

raid特性

raid特性，是能够保证数据安全性的，但是也增加了磁盘的成本，raid除了能够保障数据丢失造成的严重损失，提升硬盘读写效率，因此广泛的被企业使用。

饮水机和磁盘的关系

-standalone 独立模式

-一台饮水机，一桶水，提供服务

-一块硬盘单独的工作，读写数据

-hot swap 热备份模式

-一桶水可能喝完，水桶可能被污染，损坏，旁边放一个水桶，随时等待接替工作

-为了防止单独的一块硬盘损坏，随时准备好另一块硬盘准备接替工作，要保证两块磁盘数据一致，可以使用sync 同步技术。

-cluster 集群模式

- 一堆饮水机提供服务，就算单独的坏了一台饮水机，无所谓，还有其他机器等待工作

- 一堆硬盘共同提供服务，提高读写效率

raid技术级别

raid技术分为多个级别，不同的级别，由于技术角度的考虑，还有公司运营成本的考虑。不同的企业选择不同的版本的 raid 技术。

raid 0

raid 1

raid 5

raid 10

1.raid 0 学习

raid 0 特点是数据依次写入到物理硬盘，在理想的状态下，写入速度是翻倍

raid 0 特点是，但凡任意损坏了一块硬盘，数据都将被破坏。数据写入到2块硬盘中，没有备份的功能。

raid 0 适用于追求极致性能的场景，且不关注于数据安全性的场景。比如游戏

raid 0 读写效率更高，但是数据没有安全性保障。

由于raid 0的特性，数据依次写入到多块硬盘中，数据是分开存储的，因此损坏了任意一块硬盘，数据都将被破坏，对于企业非常重要的数据来说，肯定是不允许使用的。

想要快速存储数据，不怕数据丢失，可以选择 raid 0 方案

2. raid 1 场景

raid 1 将两块以上的硬盘绑定关系，数据写入的时候，同时写入多块硬盘，因此即使硬盘故障损坏，也不惧怕，因为我有备份。

raid 1 的特点，极大的降低了磁盘的利用率。假如你有2块硬盘一共4T大容量，你做了raid 1, 你可使用的容量只有2T了。利用率只有50%。

如果是三块硬盘组成的 raid 1, 利用率更低了只有33%

3. raid 3场景

计算机的异域运算概念：数字相同则为0，数字不同的则为1

- + * / ^ 异域运算

root@ubuntu:~# python3 --version
Python 3.10.12
root@ubuntu:~# python3
Python 3.10.12 (main, Nov 20 2023, 15:14:05) [GCC 11.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 8^8
0
>>> 
>>> 
>>> 8^8
0
>>> 8^9
1

磁盘的异域运算

AxorBxorC A异域B异域C

多个值的异域计算概念是：

1的个数是奇数，结果则为1

1的个数是偶数，结果则为0

>>> 0^1^1
0
>>> 1^1^1
1
>>> 0^0^1
1
>>> 1^0^1
0
>>> 1^1^1^1^1
1
>>> 1^1^1^1^1^1
0

异或的作用：只要知道异或的结果，任何一个值都能够被反推出来，且计算机的数据只有 0 和 1

raid 3 必须需要3块以上的硬盘。

磁盘1： 0101

磁盘2： 1011

异或结果： 1110

如果突然磁盘1挂了

目前知道磁盘2的数据是：1011

异或值又是：1110

反推，磁盘1的数据是：0101

raid 3 的特点是，存储着异或值的磁盘不得损坏

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raid 5: 更强大的 raid 3系统

校验码均匀的放在每一块硬盘上，因此。即使挂了任意的一块硬盘，都能够反推出原本的数据，但是不能同时挂掉两块硬盘。

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raid 10

企业目前再使用的是 raid 10版本

raid10 就是 raid 1 + raid 0 的意思

即吸收了 raid 0 的特点，提升了数据的写入速度，提高效率

又吸收了 raid 1 的安全性，因此至少需要 4 块硬盘完成

1.通过 raid 1 技术，实现了磁盘两两备份，数据安全性较高

2.针对两个 raid 1 的部署，又部署了 raid 0,提高了磁盘的读写效率。

3. 只要不是同一个硬盘组，全部损害，那么即使你挂掉一块硬盘也无所谓。

安装python环境

在Ubuntu系统中安装Python有多种方法，以下是其中两种常用的方法：

方法一：使用apt-get命令安装

1. 打开终端。

2. 运行以下命令更新软件包列表：

             sudo apt-get update

3. 运行以下命令安装Python：

             sudo apt-get install python3

   这将安装Python 3版本。如果你需要安装Python 2版本，可以运行以下命令：

             sudo apt-get install python

方法二：使用源代码编译安装

1. 首先，确保你已经安装了编译Python所需的依赖项。运行以下命令安装这些依赖项：

             sudo apt-get update
   sudo apt-get install build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev wget

2. 下载Python源代码。你可以从Python官方网站下载最新的稳定版本，或者使用以下命令下载最新的Python 3版本：

             wget https://www.python.org/ftp/python/3.9.5/Python-3.9.5.tgz

3. 解压下载的源代码包：

             tar -xf Python-3.9.5.tgz

4. 进入解压后的目录：

             cd Python-3.9.5

5. 配置编译选项并进行编译：

             ./configure --enable-optimizations
   make -j$(nproc)

6. 安装Python：

             sudo make altinstall

   注意使用

   altinstall

   而不是

   install

   ，以避免覆盖系统默认的Python版本。

安装完成后，你可以在终端中运行python3命令来启动Python解释器。

 

root@ubuntu:~# python3 --version
Python 3.10.12
root@ubuntu:~# python3
Python 3.10.12 (main, Nov 20 2023, 15:14:05) [GCC 11.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>> 8^8			# 异域运算  数字相同结果则为0
0
>>> 
>>> 8^9			# 异域运算  数字不同结果则为1
1
>>> 9^9
0