Linux——关于RAID

一、全名

『 Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID 』：容错式廉价磁盘阵列

二、类别

hardware RAID

通过专门的磁盘阵列卡去完成磁盘阵列的功能。 

优点：1、磁盘阵列卡上面有一块专门的芯片在处理 RAID 的任务，因此在效能方面会比较好。

    2、此外一般的中高阶磁盘阵列卡都支持热拔插，可以在线还原数据（无需关机）。

缺点：价格昂贵。

software RAID

利用软件去仿真磁盘阵列的功能。

优点：成本廉价

缺点：需要消耗更多的系统资源（CPU和I/O）

三、功能

1、保证数据安全和可靠性：能够在硬件 (指磁盘) 损毁时，安全得恢复数据；
2、读写效能：通过使用不同level的RAID，能够改善系统 的I/O部分 ；
3、容量：可以将几个磁盘组合起来使用，故单一文件系统也可以使用相当大的容量。

四、Level

RAID-0 (等量模式, stripe)

RAID-0 会将磁盘先切出等量的区块(如4KBchunk)，如果有一个档案要写入 RAID 时，该档案会依据区块的大小切割好，然后再依序放到各个磁盘里面去。由于每个磁盘会交错的存放数据， 因此当你的数据要写入 RAID 时，数据会被等量的放置在各个磁盘上面。举例来说，当有两颗磁盘组成 RAID-0，若有 100MB 的数据要写入，每个磁盘会各被分配到 50MB 的储存量。

优点：1、效能最佳（如果使用相同型号与容量的磁盘来组成）

    2、由于数据已经先被切割并依序放置在不同的磁盘上，因此每颗磁盘所负责的数据量降低了，每颗磁盘的效能就变的更好。

    3、此外，磁盘的容量也变大了！ 因为所有磁盘的容量的总和才是RAID-0 的总容量！

缺点：1、由于每个档案都分布存储在每颗磁盘上，因此只要有任何一颗磁盘损毁，该档案即损坏。

    2、如果使用不同容量的磁盘组成，由于数据是一直等量的依序放置到不同磁盘中，当小容量磁盘的区块被用完了，那么所有的数据都将被写入到最大的那颗磁盘去，此时磁盘的效能就会大大降低。

RAID-1 (映像模式, mirror)：完整备份

RAID-1会让同一份数据完整的保存在每颗磁盘上，其整体容量受限于最小容量的那颗磁盘。

优点：1、完整备份，容灾能力好

    2、数据完整存在多个磁盘上，因此读取效能较好

缺点：1、磁盘容量利用率只有50%

    2、由于写入时需同时写入多份，因此写入效能较差

RAID 0+1

 RAID 0+1 就是： (1)先让两颗磁盘组成 RAID-0，且这样的设定共有2组；

(2)将这两组 RAID-0再组成一组 RAID 1。

这就称为 RAID 0+1 。

优点：效能好（RAID-0），且容灾能力也好(RAID-1)

缺点：容量利用率只有50%(RAID-1)

RAID 1+0

 RAID 1+0 就是： (1)先让两颗磁盘组成 RAID-1，且这样的设定共有2组；

(2)将这两组 RAID-1再组成一组 RAID 0。

这就称为 RAID 1+0 。

优点：效能好（RAID-0），且容灾能力也好(RAID-1)

缺点：容量利用率只有50%(RAID-1)

RAID 5：效能和数据备份的均衡考虑

1、RAID-5 至少需要三颗以上的磁盘才能够组成；

2、RAID-5的数据写入有点类似 RAID-0，不过每个循环的写入过程中，在每颗磁盘还会额外加入一个同位检查数据 (Parity) 。这个数据会记录其他磁盘的备份数据， 用于出现磁盘损毁时的救援。

优点：1、由于同位检查码存在，可以容灾一个磁盘损坏的情况（只能容灾一个）；

    2、分布存储数据，因此读取性能也比较好；

缺点：1、由于需要同时写入同位检查码，因此写入性能较差；

    2、由于需要存储同位检查码，因此总磁盘容量会少一个颗；

RAID 6 ：

RAID 6 使用两颗磁盘的容量作为 parity 的储存，因此整体的磁盘容量就会少两颗，但是允许出错的磁盘数量就可以达到两颗了！ 也就是在 RAID 6 的情况下，即使同时出现两颗磁盘损毁的情况，数据还是可以救回！

Spare Disk：预备磁盘的功能

 spare disk 就是一颗或多颗没有包含在原本磁盘阵列等级中的磁盘，它的作用是在磁盘阵列出现磁盘损坏的情况时，替换掉损坏的磁盘，从而让系统实时地进行磁盘阵列的重建。