RAID软件磁盘阵列
目录一、RAID概述
1、RAID的概念
- 磁盘阵列的全名是（Redundant Arrays of Inexpensive Disk，RAID），中文意思是独立冗余磁盘阵列。
- RAID可以通过技术（软件或者硬件）将多个较小的磁盘整合成为一个较大的磁盘设备，而这个较大的磁盘功能可不止存储而已，它还具有数据保护的功能，整个RAID由于选择的级别（level）不同，而使得整合后的磁盘具有不同的功能，
- 基本常用的level有以下几种RAID0， RAID1, RAID5，RAID6，RAID1+0等
2、RAID 中主要有三个关键概念和技术
镜像（ Mirroring ）将数据复制到多个磁盘，一方面可以提高可靠性，另一方面可并发从两个或多个副本读取数据来提高读性能。显而易见，镜像的写性能要稍低， 确保数据正确地写到多个磁盘需要更多的时间消耗。
数据条带（ Data Stripping ）将数据分片保存在多个不同的磁盘，多个数据分片共同组成一个完整数据副本，这与镜像的多个副本是不同的，它通常用于性能考虑。数据条带具有更高的并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上数据进行读写操作， 从而获得非常可观的 I/O 性能提升 。
数据校验（ Data parity ）利用冗余数据进行数据错误检测和修复，冗余数据通常采用海明码、异或操作等算法来计算获得。利用校验功能，可以很大程度上提高磁盘阵列的可靠性、鲁棒性和容错能力。不过，数据校验需要从多处读取数据并进行计算和对比，会影响系统性能。
不同等级的 RAID 采用一个或多个以上的三种技术，来获得不同的数据可靠性、可用性和 I/O 性能。至于设计何种 RAID （甚至新的等级或类型）或采用何种模式的 RAID ，需要在深入理解系统需求的前提下进行合理选择，综合评估可靠性、性能和成本来进行折中的选择。
二、常用RAID介绍
1、RAID 0 （条带化存储）— 性能最佳
因为读写时都可以并行处理，所以在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既没有冗余功能，也不具备容错能力，如果一个磁盘（物理）损坏，所有数据都会丢失。
读、写性能提升可用空间：N*min(S1,S2,...)
无容错能力
最少磁盘数：1+（） 2+ 才有效果
2、RAID 1（镜像存储）— 完整备份
也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像，在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，理论上读取速度等于硬盘数量的倍数，与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。
读性能提升、写性能略有下降
磁盘利用率 50%
有冗余能力
最少磁盘数：2n n>=1
3、RAID 5 性能与数据备份的均衡考虑
读、性能提升
写的性能略微降低
利用率： n-1
有容错能力：允许最多1块磁盘损坏
最少磁盘数：3, 3+
4、RAID 1 + 0（先做镜像，再做条带）
读、写性能提升
可用空间：n/2
有容错能力：每组镜像最多只能坏一块
最少磁盘数：4, 4+(偶数)
5、总结
| raid 级别 | 0 | 1 | 5 | 1+0 |
|---|---|---|---|---|
| 是否有备份 | 无 | 有 | 有 | 有 |
| 是否提高读性能 | 是 | 是 | 是 | 是 |
| 是否提高写性能 | 是 | 下降 | 下降 | 是 |
| 磁盘利用率 | 100% | 50% | n-1(n>=3) | 50% |
| 最少使用几块盘 | 1(有效果得两块以上) | 2（2n,n>=1） | 3 | 4+必须偶数 |
| 最多可以坏几块磁盘 | 0 | 1 | 1 | 2 |