Linux基础篇学习——Linux磁盘管理及维护之RAID磁盘阵列
RAID
概念
磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Drives，RAID），有
独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列之意。
磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。
磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。
类别
| RAID类型 | 个数 | 利用率 | 优缺点 |
|---|---|---|---|
| RAID0 条带集 | 2，2+ | 100% | 读写性能提升，不容错 |
| RAID1 镜像集 | 2，2+ | 50% | 读性能提升，写性能下降，有冗余能力 |
| RAID5 奇偶校验条带集 | 3+ | n-1/n | 读写性能提升，容错，允许坏一块盘 |
| RAID6奇偶校验条带集双校验 | 4+ | n-2/n | 读写性能提升，容错，允许坏2块盘 |
| RAID10 | 4+ | 50% | 读写性能提升，容错 |
| RAID01 | 4+ 50% | 读写性能提升，容错 |
RAID 级别比较
RAID 卡支持的硬盘接口类型
如何保证磁盘坏了之后，数据不丢失？
映像，冗余备份
如何提高磁盘数据的读写速率？条带
RAID0
磁盘的有效利用率 100%
特点 只做条带，提高磁盘的读写性能
没有映像，不做冗余
数据存在丢失风险
应用场景 对数据的读写性能要求较高，安全性要求较低的场景（视频、音频、临时缓存）
RAID1
磁盘的有效利用率 50%
特点 只有镜像，提高数据冗余
没有条带，磁盘写性能降低，读性能不受影响
数据绝对安全
应用场景 对数据的安全性要求较高，顺序读写的场景（邮件系统、系统盘）
RAID01，RAID10
RAID01 先做条带，再做镜像
RAID10 先做镜像，再做条带
RAID01本质是对物理磁盘实现镜像，RAID10是对虚拟磁盘实现镜像。相同的配置下，通常 RAID01比RAID10具有更好的容错能力。
磁盘的有效利用率 50%
特点 有镜像，也有条带，可以实现数据冗余，提高读写性能
保证安全
成本高
RAID5
只能允许一个磁盘故障
磁盘的有效利用率 n-1/n（n>=3）
特点 有镜像，也有条带
读写性能提高
扩展性强
是兼顾存储性能、数据安全、存储成本等多方面因素的综合方案
同一个盘上存在存储数据和校验数据
RAID6
允许2个磁盘故障
磁盘的有效利用率 n-2/n（n>=4）
特点 有镜像，也有条带
写性能较RAID5下降
扩展性强
实现复杂，成本高
同一个盘上存在存储数据和校验数据
配置RAID
RAID卡带电池和不带电池有什么区别？
raid卡开启回写的情况下，数据是先写到缓存，在缓存累计到一定量的数据再顺序写入磁盘，这样能显著提高小文件的交换速度。但是由于缓存是易失性的，所以主机掉电的话，缓存数据就丢失了。这样会造成系统记录与实际数据的不对称。
通写情况下，所有数据直接写进磁盘，与缓存无关。
例子
当数据库写入一个条目的时候，raid卡先把这个条目放进缓存。这时数据库会认为这个条目已经被存放好了。其实不是，因为它没有被写入磁盘。当这时主机掉电，缓存中的条目丢失，会造成以下情况：数据库认为刚才的条目已经存储了，但是在磁盘上却找不到该条目，数据库就会进入死循环，严重的数据库就直接崩了。
电池就是为了防止这种现象才存在的。
知识补充
同一台服务器上安装的RAID卡型号可能不同
RAID卡要有对应的驱动
容错
容错是指在子系统出现磁盘错误或磁盘故障时，可以保证数据完整性和数据处理能
力。
容错性能提高了系统的可用性，即磁盘故障时，系统仍可正常运行。因此，在故障修
复流程中，容错是非常重要的特性。
扩容
- 只有RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6支持增加硬盘扩容。
- RAID10、RAID 50、RAID 60不支持增加硬盘扩容。
- 当硬盘组中包含了2个或2个以上的VD时，无法通过添加新硬盘扩容。
- 添加新硬盘扩容时，每次扩容操作只能增加一块硬盘。
存储容量
在选择RAID级别时，其存储容量也是一个重要参数。
- RAID 0：在指定一组磁盘后，同等情况下，RAID 0可以提供个最大的存储容量，可用容量=成员盘最小容量x成员盘个数。
- RAID 1：由于对一个磁盘进行写入时，必须同时写入另一个磁盘，导致存储空间损耗。可用容量=成员盘最小容量。
- RAID 5：校验数据块与常规数据块隔离，因此整体上来说，校验数据会占用1个成员盘的容量。可用空间=成员盘最小容量x（成员盘个数-1）。
- RAID 6：由于2个独立的校验数据块与常规数据块隔离，整体上来说，校验数据会占用2个成员盘的容量。可用空间=成员盘最小容量x（成员盘个数-2）。
- RAID 10：可用容量=成员盘最小容量x成员盘个数/2。
- RAID 50：可用容量=子组容量x子组数。
- RAID 60：可用容量=子组容量x子组数。