RAID
RAID，全稱為redundant array of independent disks，是目前商用服務(wù)器常見的磁盤管理技術(shù)
RAID的作用
數(shù)據(jù)冗余
把數(shù)據(jù)的校驗信息存放在冗余的磁盤中，在某些磁盤數(shù)據(jù)損壞時，能從其他未損壞的磁盤中，重新構(gòu)建數(shù)據(jù)。
性能提升
RAID能把多塊獨立的磁盤組成磁盤陣列，通過把數(shù)據(jù)切成分片的方式，使得讀/寫數(shù)據(jù)能走多塊磁盤，從而提升性能
各級RAID的基本原理
根據(jù)RAID的冗余信息程度，切分數(shù)據(jù)的方式等不同，可以把RAID分成不同的級別，一共有7個級別
RAID0 RAID1 RAID2 RAID3 RAID4 RAID5 RAID6
RAID0
RAID0設(shè)計的目標(biāo)是為了提升讀寫性能，但并不帶數(shù)據(jù)冗余信息
沒有考慮數(shù)據(jù)的可靠性，如果磁盤壞了那么整個RAID就不可用
RAID0會把數(shù)據(jù)切成塊，分別存儲在N個磁盤上。當(dāng)讀數(shù)據(jù)時，如果要讀的數(shù)據(jù)塊比較大，分布在多次磁盤上，那么能同時從多塊盤讀數(shù)據(jù)；當(dāng)寫數(shù)據(jù)時，如果要寫的數(shù)據(jù)塊比較大，分布式在多塊磁盤上，那么同時能從多塊盤寫數(shù)據(jù)
N塊盤的RAID0的特性
讀性能最好情況下是單塊盤的N倍
寫性能最好情況下是單塊盤的N倍
空間利用率為100%
不具有冗余信息，任何一塊磁盤損壞，整個RAID不可用
RAID1
RAID1的設(shè)計目標(biāo)是為每份數(shù)據(jù)都提供一份或多份冗余數(shù)據(jù)
RAID1中一個磁盤都有一個或多個冗余的鏡像盤，所有磁盤的數(shù)據(jù)是一模一樣的
RAID1讀數(shù)據(jù)時，可以利用所有數(shù)據(jù)盤的帶寬；
RAID1寫數(shù)據(jù)時，要同時寫入數(shù)據(jù)盤和鏡像盤
因此，需要等待最慢的磁盤寫完成，寫操作才完成
因此，寫性能跟最慢的磁盤相當(dāng)
對比Gluster的雙副本寫入，因為要寫入兩個服務(wù)器，所以寫入的帶寬減半，寫入性能瓶頸更多的是在網(wǎng)絡(luò)帶寬上
N塊盤的RAID1的特性
讀性能最好情況下是原來的N倍
寫性能跟最慢的磁盤相當(dāng)
空間利用率1/2
N塊盤，壞掉N-1塊，RAID還能正常使用（鏡像盤有一塊可用）
RAID2
RAID2的設(shè)計目標(biāo)是在RAID0級別的基礎(chǔ)上，加了海明糾錯碼
前面四個盤是數(shù)據(jù)盤，后面三個盤是糾錯碼
RAID2讀數(shù)據(jù)時，能同時使用多個數(shù)據(jù)盤的帶寬；
RAID2寫數(shù)據(jù)時，除了寫數(shù)據(jù)盤，還需要寫校驗盤，寫性能會有下降
因為存在數(shù)據(jù)糾錯，所以在壞盤的情況下可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)拯救
N塊盤的RAID2的特性
讀性能不到原來的N倍，因為還有一部分是校驗盤
寫性能會有下降，因為每次都要寫校驗盤，受限于校驗盤的數(shù)量
空間利用率小于100%，因為海明糾錯碼需要的冗余盤一般比數(shù)據(jù)盤的數(shù)量少 一共7塊盤，4塊數(shù)據(jù)盤，3塊校驗盤，如果數(shù)據(jù)盤滿了，那么校驗盤不會滿，空間利用率只會利用7分之4
根據(jù)海明糾錯碼位數(shù)的不同，能容忍的壞盤數(shù)不同，具體信息可以參考海明碼
RAID3
RAID3是把數(shù)據(jù)按照字節(jié)分別存在不同的磁盤中，并且最后一個磁盤提供糾錯冗余
由于按照字節(jié)切分數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時，一定會同時從多個盤讀數(shù)據(jù)，可以利用所有數(shù)據(jù)盤的帶寬；
寫數(shù)據(jù)時，也會利用所有磁盤的帶寬，但所有的寫校驗數(shù)據(jù)都會在一個盤，因此，寫性能主要受限于校驗盤
N塊盤的RAID3的特性
讀性能是N-1倍，其中一塊盤是校驗盤
寫性能受限于校驗盤的寫性能
空間利用率為(N-1)/N
壞掉一塊盤，RAID還能正常工作
RAID4
RAID4是把數(shù)據(jù)按照分塊分別存在不同的磁盤中，并且最后一個磁盤提供糾錯冗余
讀數(shù)據(jù)時，當(dāng)數(shù)據(jù)分布在多塊盤時，能夠利用多塊數(shù)據(jù)盤的帶寬；
寫數(shù)據(jù)時，如果數(shù)據(jù)分布在多快盤時，能利用所有磁盤帶寬，但寫校驗數(shù)據(jù)只能在一塊盤上，因此，寫性能主要受限于校驗盤
N塊盤的RAID4的特性
讀性能是N-1倍，其中一塊盤是校驗盤
寫性能受限于校驗盤的寫性能
空間利用率為(N-1)/N
壞掉一塊盤，RAID還能正常工作
對比RAID3和RAID4
在存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，寫入RAID3會更快寫
在存儲普通文件數(shù)據(jù)時候，RAID4更快
RAID5
RAID5是把數(shù)據(jù)塊按照分塊分別存在不同的磁盤中，并且冗余信息也會分塊分布在多塊磁盤中
讀數(shù)據(jù)時，當(dāng)數(shù)據(jù)分布在多塊盤時，能夠利用多塊數(shù)據(jù)盤的帶寬；
寫數(shù)據(jù)時，如果數(shù)據(jù)分布在多塊盤時，能利用所有數(shù)據(jù)盤帶寬，同時寫校驗數(shù)據(jù)也分散在多塊盤上 ，但因為要額外寫入校驗數(shù)據(jù)，因此，寫數(shù)據(jù)的性能略微有所下降
N塊盤的RAID5的特性
讀性能是N倍
寫性能略微弱于RAID0
空間利用率為(N-1)/N
壞掉一塊盤，RAID還能正常工作
對比RAID4和RAID5
RAID5可以用N塊盤，RAID4可以用N-1塊，RAID5利用率更高
RAID6
RAID6是把數(shù)據(jù)塊按照分塊分別存在不同的磁盤中，并且冗余信息為兩份奇偶校驗碼，分布在多塊磁盤中。
讀數(shù)據(jù)時，當(dāng)數(shù)據(jù)分布在多塊盤時，能夠利用多塊數(shù)據(jù)盤的帶寬；
寫數(shù)據(jù)時，如果數(shù)據(jù)分布在多塊盤時，能利用多塊數(shù)據(jù)盤帶寬，同時寫校驗數(shù)據(jù)也分散在多塊盤中，但因為要額外寫入兩份校驗數(shù)據(jù)，因此，寫數(shù)據(jù)的性能要略微下降。
N塊盤的RAID6的特性
讀性能是N倍
寫性能略微弱于RAID0
空間利用率為(N-2)/N
壞掉兩塊盤，RAID還能正常工作
對比RAID5和RAID6
存在兩份奇偶校驗，比RAID5安全性更高
RAID10
為了保證數(shù)據(jù)安全的同時，又能獲取較好的讀寫性能
可以將磁盤組成RAID1后，再組成RAID0，這樣寫入時候可以擁有RAID0的速度，同時又擁有RAID1的數(shù)據(jù)安全性
N塊盤的RAID10的特性
讀性能最好情況下是原來的N倍
寫性能跟N/2倍
空間利用率1/2
N塊盤，壞掉N-1塊，RAID還能正常使用（鏡像盤有一塊可用）
各級RAID的對比
RAID0容忍的壞盤數(shù)為0，風(fēng)險太大，一般不常用；
RAID1的信息冗余量很多，適合于對信息安全要求很高并且預(yù)算充足的場景；
RAID2的控制器比較復(fù)雜，一般不常用；
RAID3和RAID4由于其寫入性能差，也不常用；
RAID5由于讀寫性能、能容忍的壞盤數(shù)都比較均衡，因此，一般工業(yè)界經(jīng)常使用的是RAID5；
RAID6對于壞盤數(shù)容忍度較高，適合于對信息安全比較高的場景文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-768131.html
軟RAID和硬RAID
軟RAID是使用CPU計算的方式，硬RAID則是需要有單獨完成數(shù)據(jù)校驗計算的處理器
對盤沒有1對1的映射方式，在出錯時，不知道哪一塊盤壞了（數(shù)據(jù)救不活），但是成本比硬RAID低文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-768131.html
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