RAID的理解
1.简介
1.什么是RAID
RAID ——Redundant Arrays of Inexpensive Disks，廉价冗余磁盘阵列，由数颗硬盘组成一个容错阵列系统。服务器或存储，硬盘都需要做RAID进行数据备份。
2.使用RAID的好处
1、提供硬盘串接，将所有的硬盘组成一个虚拟的大硬盘
2、可将资料切割成许多区块，当读取或写入资料时以并行的方式对多颗硬盘进行存取动作，当硬盘颗数愈多时，愈能增加存取速度。
3、通过镜像或异或校验提供硬盘容错功能。
3.RAID的实现方式
外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
内接式RAID：主板集成RAID控制器，安装OS前在BIOS里配置
软件RAID：通过OS实现
4.RAID的级别概率
RAID的实现分级别概念，用不同的数字代表，不同的RAID级别，实现不同的RAID特性。具体特性区别下面介绍。
2.RAID的级别(常见的级别）
1.RAID-0（生产中不常用）
实现逻辑：用两块或以上相同容量（这里相同容量指的是几块盘的容量一样，不一样只会去相同部分，大概比方有两个盘，一个是20G，一个30G，它只会用那30G里的20G）的硬盘组成一个整体，读写数据的时候，他会把数据分成一条一条的，分别放到底层的几块磁盘里，如上图所示（一会把第一条数据放到Disk0，一会把第二条数据放到Disk1里面），所以RAID-0又被称为条带卷。
优点：1.充分利用I/O总线性能使其带宽翻倍，读/写速度翻倍。
2.磁盘利用率最高
缺点：（1）不提供数据冗余。
（2）无数据检验，不能保证数据的正确性。
（3）存在单点故障。
应用场景：
（1）对数据完整性要求不高的场景，如：日志存储，个人娱乐
（2）要求读写效率高，安全性能要求不高，如图像工作站
最少磁盘数：2, 2+
2.RAID-1
实现逻辑：即每个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出，一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据。当更换故障盘后，数据可以重构，恢复工作盘正确数据。所以RAID又叫镜像卷，这里还需要注意一点，RAID-1因为是实时同步的，所以他只能防物理性损坏，而不能防止人为删数据。
优点：数据安全性相对其它RAID级，是最好的。
缺点：磁盘利用率只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。
应用场景：
1、财务
2、金融
最少磁盘数：2,2N
3.RAID-4（一般不常用，是RAID-5的逻辑基础）
实现原理：通过一个校验盘来记录另外几块硬盘的校验，当数据盘损坏一个的时候，可以通过异步校验算出坏掉硬盘的数据，那么什么是异步校验呢，数学上就相当于a+b=c，a和b任意一个值不知道了，我们都可以通过c-a或者c-b算出其值。
优点：有冗余性，不过冗余性较低，只能坏一个数据盘。
缺点：因为校验值，放在一个盘上，如果校验盘坏了，那他的作用就没了（在生产中，经常坏的就是校验盘，所以用的不多）
最少磁盘数：3，3+
4.RAID-5（RAID-4的优化版）
实现原理：RAID-5是RAID-4的优化版，从图中我们看出，RAID-4的校验值，是都放在一块硬盘上，但是RAID-5的校验值是均匀的分配在每个盘上，图中的Ap,Bp,Cp,Dp都是校验值，这样就解决了RAID-4的问题。
优点：有冗余性，解决了RAID-4的问题，读写性能提升
缺点：从他的原理和我们看出，只能坏一块盘。异或较验影响存储性能
磁盘利用率：(n-1)/n
最少磁盘：3,3+
5.RAID-6 （生产中用的少）
实现原理：这里的实现原理是基于二元一次方程，这里的逻辑比较复杂，是基于伽罗华域算法（比较高深），这其中的算法有兴趣可以进行了解，这里我们只要知道这里有两个校验位，可以实现最多两块磁盘的损坏。
优点：快速的读取性能，更高的容错能力。
缺点：很慢的写入速度，RAID控制器在设计上更加复杂，成本更高。
磁盘利用率：（n-2）/n
最少磁盘：4,4+
应用场景：在实际应用中RAID6的应用范围并没有其它的RAID模式那么广泛。因为实现这个功能一般需要设计更加复杂、造价更昂贵的RAID控制器，所以它一般也不会集成在主板上。
6.RAID-10
实现原理：从图中我们看出Raid-10（这里读一零不读十），是在Raid1的基础上做了一层Raid0。这个实现原理理解起来应该不复杂。
优点：读写性能提升，有较好的冗余性，最多只能坏两块盘
缺点：磁盘利用率不高，只能用一半
最少磁盘：4，4+
7.RAID-01
实现原理：从图中我们看出Raid-01，是在Raid0的基础上做了一层Raid1。这个实现原理理解起来应该不复杂。
优点：读写性能提升，有较好的冗余性，最多只能坏两块盘
缺点：磁盘利用率不高，只能用一半
最少磁盘：4，4+
8.RAID-10和RAID-01的区别
从上面两张图我们看出，他们除了底层的实现原理不同，什么磁盘利用率什么的都差不多，那他们到底有没有差别呢？有，就是容错性。
RAID-10在坏掉Disk0盘的情况下，另外3块盘Disk1,2,3, 只怕在坏disk1，如果坏disk1整个系统就完了，所以有1/3系统崩溃的风险。
RAID-01在坏掉Disk0盘的情况下，另外3块盘Disk1,2,3, 再怕坏disk2或者3，如果坏了一个整个系统就完了，所以有2/3系统崩溃的风险。
总结：所以生产中RAID-10的安全性比RAID-01的更高，推荐使用RAID-10.
9.RAID-50
实现原理：先做RAID5,然后在RAID5的基础上做RAID0，所以他具有RAID5和RAID0的双重特性。
优点：拥有RAID0和RAID5的双重特性，高可靠性存储、高读取速度、高数据传输性能。磁盘的可允许损坏率唯一，为1/3。
缺点：上面讲的可损坏率1/3，具有局限性，列如上图所示RAID-50系统，底层有9块磁盘，那么损坏率1/3就代表可以接受3块物理盘损坏，这里的3块盘不是讲9块盘中任意3块盘，他只允许每个RAID5组内有一个磁盘出现故障，这个意思比较明确了吧，意思就是讲如果这3块盘中有两个盘出现在一个RAID5组内，那么整个RAID-50系统也就崩溃了
最少磁盘：6，6+3n
应用场景：它最适合需要高可靠性存储、高读取速度、高数据传输性能的应用。这些应用包括事务处理和有许多用户存取小文件的办公应用程序。RAID 50提供了接近RAID 10性能、可用性以及接近RAID 5成本的特性，具有较好的整体性价比优势，所以考虑使用RAID 50替换RAID 10吧。
10.JBOD(其他RAID级别）
实现原理：将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用 ，写入是一块一块的写，写满第一块，写第二块。
优点：底层磁盘可以大小不一致，可以充分利用磁盘空间
缺点：没有冗余性，坏了一块盘，数据也就丢失了。
应用场景：适合家庭环境使用，可以将买来大小不一致的盘整合到一块使用
