老男孩linux运维实战培训-RAID总结
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目录
一、什么是RAID？
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列（Disk Array）。
简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。
RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从RAID 0到6七种基本的RAID级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用是：raid0、raid1、raid5、raid10、raid0+1
RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素，则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID 5。
二、RAID级别介绍：
1、RAID0，无冗余无校验的磁盘阵列。数据同时分布在各个磁盘驱动器上，没有容错能力，读写速度在RAID中最快，但因为任何一个磁盘驱动器损坏都会使整个RAID系统失效，所以安全系数反倒比单个的磁盘驱动器还要低。RAID 0是要求最高速度和最大容量的用户的理想选择。一般用在对数据安全要求不高，但对速度要求很高的场合。
如何计算RAID 0的容量？
RAID 0系统中每个磁盘的容量都应相同。在RAID级别0配置中，存储容量的计算方式为驱动器数乘以磁盘容量，即C = n*d，其中：C =可用容量、n =磁盘数、d =磁盘容量
例如，如果一个RAID 0阵列中包含四个驱
动器，每个驱动器的容量为1000GB，则阵
列的总容量为4000GB：
C = (4*1000)
2、RAID1，镜像磁盘阵列。是一种安全的RAID模式，它至少需要两个驱动器，并且驱动器成对工作。如果其中一个物理磁盘出现故障，可以立即从第二个磁盘上获取数据。即使一个磁盘出现故障，也不会丢失任何数据。每一个磁盘驱动器都有一个镜像磁盘驱动器，镜像磁盘驱动器随时保持与原磁盘驱动器的内容一致。RAID1具有最高的安全性，但只有一半的磁盘空间被用来存储数据。在一个磁盘出现故障时，RAID 1 可提供最高的数据安全性，但由于数据需写入两次，因此在写入时性能会略有下降。在更注重安全性而非速度的情况下，RAID 1 是理想选择，主要用在对数据安全性要求很高，而且要求能够快速恢复被损坏的数据的场合。
如何计算RAID 1的容量？
RAID 1系统中每个磁盘的容量都应相同。在RAID级别1配置中，
存储容量的计算方式为驱动器数乘以磁盘容量再除以2，即
C = n*d/2
其中：
C =可用容量
n =磁盘数
d =磁盘容量
例如，如果一个RAID 1阵列中包含四个驱
动器，每个驱动器的容量为1000GB，则阵
列的总容量为2,000GB：C = (4*1000)/2
3、RAID 5：是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。如果一个物理磁盘出现故障，该磁盘上的数据可以重建到更换磁盘上。单个磁盘出现故障时，数据不会丢失，但如果数据尚未重建到更换驱动器上，而此时又有一个磁盘出现故障，那么阵列中的所有数据都将丢失。
如何计算RAID 5的容量？
RAID 5系统中每个磁盘的容量都应相同。
在RAID级别5配置中，存储容量的计算方
式为驱动器数减一再乘以磁盘容量，即
C = (n-1)*d
其中：
C =可用容量、n =磁盘数、d =磁盘容量
例如，如果一个RAID 5阵列中包含四个驱
动器，每个驱动器的容量为1000GB，则阵
列的总容量为3,000GB：C = (4-1)*1000
4、RAID0+1：RAID 0+1是一种安全的RAID模式，由条带集的镜像组成。RAID 0+1阵列包含的磁盘数应为四的倍数。在RAID 0+1阵列中，最多允许两个磁盘出现故障而不会丢失数据，但故障磁盘必须属于同一RAID 0队列。在图中阵列，阵列B是阵列A的镜像，也就是当磁盘1和磁盘2出现故障时，数据会保存到磁盘3和磁盘4。
如何计算RAID 0+1的容量
RAID 0+1 系统中每个磁盘的容量都应相
同。
RAID 0+1配置中，存储容量的计算方式为驱
动器数乘以磁盘容量再除以2，即C = n*d/2
其中：
C =可用容量
n =磁盘数
d =磁盘容量
例如，如果一个RAID 0+1阵列中包含四个
驱动器，每个驱动器的容量为1000GB，则
阵列的总容量为2,000GB：C = (4*1000)/2
5、RAID10：也称为RAID 1+0，是合并了其他级别（尤其是RAID1和RAID 0）特点的另一种RAID级别。这是一种“镜像集条带”，意思是数据在两个镜像阵列间分条。“条带化”在阵列之间发生，而“镜像”是在相同的阵列中出现，两种技术的组合加快了重建的速度。RAID 10 阵列包含的磁盘数应为四的倍数。在RAID 10阵列中，每个镜像对中可以有一个磁盘出现故障而不丢失数据。不过，故障磁盘所在阵列的工作磁盘会成为整个阵列中的弱点。如果镜像对中的另一个磁盘也发生故障，则会丢失整个阵列。
如何计算RAID 10的容量？
RAID 10系统中每个磁盘的容量都应相同。
RAID 10 配置中，存储容量的计算方式为驱
动器数乘以磁盘容量再除以2，即C = n*d/2
其中：
C =可用容量
n =磁盘数
d =磁盘容量
例如，如果一个RAID 10阵列中包含四个驱
动器，每个驱动器的容量为1000GB，则阵
列的总容量为2,000GB：
6、raid0+1和raid 10的区别
基本上两者的原理很像，都是RAID0和RAID1的结合，不过还是有些区别的。
raid01，先条带后镜像
aba'b'
raid10是先做镜像，再条带
aa'bb'
Raid10要比raid01可靠性高，因为raid10中的任何一个盘失效，还有一个镜像存在。而01中任何一个盘失效则完全降级为raid1了。
raid 1+0
A1=B1
A2=B2
A=A1+A2
B=B1+B2
当A1坏时，B1再坏整个RAID完蛋，几率为1/3
raid 0+1
A=A1+A2
B=B1+B2
A=B
当A1坏时，A即坏但是同时B坏任何一块整个RAID都完蛋，几率为2/3
所以1+0好于O+1