一、RAID概述
1.1RAID概念
- 磁盤陣列的全名是（Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID），中文意思是獨立冗余磁盤陣列
- RAID可以通過技術（軟體或者硬體）將多個較小的磁盤整合成為一個較大的磁盤設備，而這個較大的磁盤功能可不止存盤而已，它還具有資料保護的功能，整個RAID由于選擇的級別（level）不同，而使得整合后的磁盤具有不同的功能
- 基本常用的level有以下幾種RAID0， RAID1, RAID5，RAID6，RAID1+0等
1.2RAID 中主要有三個關鍵概念和技術
- 鏡像（ Mirroring ）將資料復制到多個磁盤，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發從兩個或多個副本讀取資料來提高讀性能，顯而易見，鏡像的寫性能要稍低， 確保資料正確地寫到多個磁盤需要更多的時間消耗，
- 資料條帶（ Data Stripping ）將資料分片保存在多個不同的磁盤，多個資料分片共同組成一個完整資料副本，這與鏡像的多個副本是不同的，它通常用于性能考慮，資料條帶具有更高的并發粒度，當訪問資料時，可以同時對位于不同磁盤上資料進行讀寫操作， 從而獲得非常可觀的 I/O 性能提升 ，
- 資料校驗（ Data parity ）利用冗余資料進行資料錯誤檢測和修復，冗余資料通常采用海明碼、異或操作等演算法來計算獲得，利用校驗功能，可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯能力，不過，資料校驗需要從多處讀取資料并進行計算和對比，會影響系統性能，
- 不同等級的 RAID 采用一個或多個以上的三種技術，來獲得不同的資料可靠性、可用性和 I/O 性能，至于設計何種 RAID （甚至新的等級或型別）或采用何種模式的 RAID ，需要在深入理解系統需求的前提下進行合理選擇，綜合評估可靠性、性能和成本來進行折中的選擇，
1.3RAID功能實作
- 提高IO能力,磁盤并行讀寫
- 提高耐用性,磁盤冗余演算法來實作
二、RAID0
RAID 0（條帶化存盤）：性能最佳
- RAID 0連續以位或位元組為單位分割資料，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的資料傳輸率，但它沒有資料冗余；
- RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為資料的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有資料；
- RAID 0不能應用于資料安全性要求高的場合，
總結：
因為讀寫時都可以并行處理，所以在所有的級別中，RAID0的速度是最快的，
但是RAID0既沒有冗余功能，也不具備容錯能力，如果一個磁盤（物理）損壞，所有資料都會丟失，
讀寫性能提升可用空間：N*min(S1,S2,...)
無容錯能力
最少磁盤數：1+
三、RAID1
RAID 1（鏡像存盤）：完整備份
- 通過磁盤資料鏡像實作資料冗余，在成對的獨立磁盤上產生互為備份的資料；
- 當原始資料繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取資料，因此RAID 1 可以提高讀取性能；
- RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的,但提供了很高的資料安全性和可用性，當個磁盤失效時， 系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的資料
總結：
也稱為鏡像, 兩組以上的N個磁盤相互作鏡像
讀性能提升，寫性能略有下降
可用空間：1*min(S1,S2,...)
磁盤利用率 50%
有冗余能力
最少磁盤數：2n
四、RAID5
RAID 5：性能與資料備份的均衡考慮
- N (N>=3) 塊盤組成陣列，一份資料產生N-1個條帶，同時還有1份校驗資料,共N份資料在N塊盤上回圈均衡存盤；
- N塊盤同時讀寫，讀性能很高，但由于有校驗機制的問題，寫性能相對不高；
- (N-1) /N磁盤利用率；
- 可靠性高，允許壞1塊盤，不影響所有資料（如果壞了2塊硬碟，則恢復不了）；
- RAID5取代了RAID3，RAID3是將校驗資料放在一個磁盤上，所以此硬碟是動態頻繁變化的，故障率極高；
- RAID5將校驗資料分攤到每個硬碟上，可靠性高；
總結：
讀寫性能提升
可用空間：(N-1)*min(S1,S2,...)
有容錯能力：允許最多1塊磁盤損壞
最少磁盤數：3或者3+
五、RAID1+0
總結：
讀寫性能提升
可用空間：N*min(S1,S2,...)/2
有容錯能力：每組鏡像最多只能壞一塊
最少磁盤數：4或者4+
六、主流RAID技術對比
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