磁盘阵列

　　在原先的时候，我们能使用的磁盘容量都不大，几十GB的容量就已经算大硬盘了。但是某些情况下，我们需要很大容量的存储空间，当我们磁盘容量不够了该怎么办？其实我们可以用一种存储机制，即磁盘阵列（RAID）。这种机制的功能是什么？它有哪些级别？什么是硬件、软件磁盘阵列？Linux支持什么样的磁盘阵列？下面我们就来谈谈

RAID概念

　　磁盘阵列RAID的全名是（Redundant Arrays of Inexpensive Disk），有独立冗余磁盘阵列之称。RAID可以通过软件（RAID卡）或硬件（MDADM）将多个较小的磁盘整合成一个较大的磁盘设备，形成一个巨大容量的磁盘组，而这个磁盘组可不仅仅是存储容量大而已，它还具有数据保护的功能，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。

 

　　整个RAID由于选择的级别（level）不同，而是而使得整合后的磁盘具有不同的功能，常见的level有这几种

RAID 0 （等量模式，stripe）：性能最佳

　　RAID 0 

条带 （strping），也是我们最早出现的RAID模式也是最简单的一种形式

组成：需磁盘数量:2块以上（最好由相同型号与容量的磁盘来组成），越多的块磁盘组成的RAID 0 的性能越好，因为每一块负责的数据量变得更低，而且总容量会变得更大。

优点：成本低、速度快，可以提高整个磁盘的性能，而且磁盘利用率为100%。

缺点：要自行承担数据损坏的风险，任何一个磁盘的损坏将损坏全部数据；并且不提供冗余或错误修复能力。

 

RAID 1 （镜像模式， mirror）：完整备份

组成：mirroring（镜像卷），需要磁盘两块以上，最好是一模一样的硬盘，如果不同容量的硬盘组成RAID 1 时，那么总容量将会以容量小的那一块为主

原理:是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，也就是说数据在写入一块磁盘的同时，会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件，(同步)简单来说就是让同一份数据，完整的保存在两块硬盘上

优点：最大的优点在于数据的备份，任何的一块硬盘损坏时，数据可以完整的保存下来

缺点：磁盘利用率为50%，即2块100G的磁盘构成RAID1只能提供100G的可用空间，读写速度一般没有RAID 0 那么快。

 

RAID 5 ：性能与数据备份的均衡考虑

带奇偶校验的条带卷

组成：需要三块以上的磁盘才能组成

原理：每个循环写入时，都会有部分的奇偶校验值被记录下来，并且每次都记录在不同的9磁盘，因此，任何一个磁盘损坏时都能借由其他的磁盘检查码来重建原本磁盘内的数据

特点：由于有奇偶校验值，所以RAID 5 的总容量是整体磁盘数量减一块。所以利用率是 （n-1)/n，读写速度也还不错

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RAID 10

嵌套RAID级别——镜像 + 条带

RAID 10是将镜像和条带进行两级组合的RAID级别，第一级是RAID1镜像对，第二级为RAID 0。比如我们有8块盘，它是先两两做镜像，形成了新的4块盘，然后对这4块盘做RAID0；当RAID10有一个硬盘受损其余硬盘会继续工作，这个时候受影响的硬盘只有2块

 

 RAID 硬盘失效处理

 一般两种处理方法：热备和热插拔

热备：HotSpare

定义：当冗余的RAID组中某个硬盘失效时，在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下，用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘，及时保证RAID系统的冗余性

全局式：备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享

专用式：备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用

如下图所示：是一个全局热备的示例，该热备盘由系统中两个RAID组共享，可自动顶替任何一个RAID中的一个失效硬盘

热插拔：HotSwap

定义：在不影响系统正常运转的情况下，用正常的物理硬盘替换RAID系统中失效硬盘。