一、什么是RAID
RAID:Redundant Arrays of Inexpensive（Independent）Disks，廉价（独立）的冗余磁盘阵列。1988年由加利福尼亚大学伯克利分校提出。使用多个相对便宜的磁盘通过某种方式组合成一个“阵列”，来提供更好的性能、冗余，或两者同时提供。
性能提高：
磁盘并行读写，可提高I/O能力。
稳定性提高：
磁盘冗余来实现。
RAID实现的方式：
外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力。
内接式磁盘阵列：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。
RAID有级别之分，不同的级别仅代表磁盘组织工作的方式不同，并未有优劣之分。
常用的RAID级别有：
RAID-0：条带卷
RAID-1：镜像卷
RAID-5：单磁盘分布式奇偶校验
RAID-6：双磁盘双分布式奇偶校验
RAID-10：RAID-1嵌套在RAID-0中使用
RAID-01：RAID-0嵌套在RAID-1中使用
二、RAID级别详解
RAID-0：条带化
存储时，把数据条带化，并切成块（chunk），分散存入磁盘阵列下的不同磁盘中。
图示RAID-0可以看出，数据在条带化后被分隔存储，读取时再分别从不同的磁盘中读取数据进行组合。这样就能实现并行读写，大大提升I/o能力。但没有磁盘备份数据，所以无容错性，任何一块磁盘损坏，都会导致数据损坏，从而使业务中止。
总结：RAID-0
1、读写能力明显提升；
2、实际可用空间：N*min(S1,S2…) （N为组成磁盘阵列的磁盘数。下同。）
3、无容错能力；
4、磁盘阵列最小使用磁盘数：2。
RAID-1：镜像卷
存储时，每块磁盘设备中都存储了完整的数据块。由于数据被存储了两次，所以写性能是有所下降的，但读取时可以分散读取，所有读性能是有提升的。两块磁盘中存储的数据完全相同，这就意味当有一块设备坏掉的时候，另一块设备是完全不受影响的，业务也就不会终止。
总结：RAID-1
1、 读性能提升、写性能略有下降；
2、 实际可用空间：1*min（S1,S2…）；
3、 有容错能力；
4、 最少磁盘数：2。
RAID-5：单磁盘分布式奇偶校验
其实，还存在一种RAID-4的排列方式，类似于RAID-0，只是额外多了一块硬盘用来存储数据的校验为。并且数据的读写也不是简单的分散存储以及合并读取了。而是通过把两块（chunk）数据进行异或运算得到一个校验位，把校验位一并存储到第三块磁盘中。当其中一块数据盘损坏时，就可以通过把校验位与另一块数据盘的数据异或运算，得到缺失的数据。
但人们发现把校验位集中存放在同一个设备上，导致该设备的读写负担过重，该磁盘经常损坏，所以在RAID-4的基础上设计了RAID-5。AID-5不再区分数据盘和校验盘，而是把校验位循环分散存储到各个磁盘上。RAID-5如图所示（x代表校验位。），校验位也可以左对齐排列。这样一来便分散了校验盘的负担。
总结：RAID-5
1、 同样实现数据的分散并行存储，提高了读、写性能
2、 存在校验位，有容错能力，但只允许一块磁盘损坏。
3、 实际可用空间：校验位占用了一个磁盘，所以 (N-1)*min(S1,S2…)
4、 最少磁盘数：3。
RARD-6：双磁盘分布式奇偶校验
RAID-6类似与RAID-5的工作方式，在RAID-5的基础上再添一块校验位硬盘，即存在两个校验位。大家都知道，一个方程组中，两个方程式可以求出两个未知数，同样的两个校验位也可以算出两个缺失的数据。因此，RAID-6最大可以允许两块磁盘损坏。
总结：RAID-6
1、 读、写性能提升
2、 有容错能力：最多允许坏两块磁盘
3、 可用空间：(N-2)*min(S1,S2…)
4、 最少磁盘数：4。
RAID-10：RAID-1嵌套在RAID-0中使用
如图：可以看出，从底层往上，先用四个磁盘，两两一组做成RAID-1镜像组，把两组RAID-1做成RAID-0条带卷。这样简单的组合便可以把RAID-1和RAID-0的优势组合起来利用。
总结：RAID-10
1、 读、写性能提升
2、 有容错能力：每组镜像最多只能坏一块
3、 实际空用空间：N*min(S1,S2…)/2
4、 最少磁盘数：4。
RAID-01 ：RAID-0嵌套在RAID-1中使用
与RAID-10原理相似，只是顺序颠倒，先组成RAID-0，再把RAID-0组成RAID-1。
个人认为其实RAID-01较RAID-10来说更有优势，RAID-10只允许每个条带组中最多有一个磁盘损坏，而RAID-01还可以允许其中一整个镜像组损坏。
总结：RAID-01
1、 读、写性能提升
2、 有容错能力：可以允许整个镜像组的磁盘全数损坏；
3、 实际空用空间：N*min(S1,S2…)/2
4、 最少磁盘数：4。
三、注意：
RAID磁盘阵列不同于备份，只是为日常业务的高效稳定运行提供了更多的保障机制，并不能替代备份。因为所有的冗余磁盘在读写时都是同步进行的，一个文件改了就全改了，删了也就全删了。所以，RAID并不能替代日常的备份工作。
原创文章，作者：Hulk，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/58833
