Raid(独立磁盘冗余阵列)

内容导读

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内容图文

Raid（独立磁盘冗余阵列—Redundant Arrays of Independent Disks，）

定义：
磁盘阵列是由多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，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。即多个独立的物理磁盘按照不同的方式组合起来形成一个虚拟磁盘,在实际中我们看到的是两块和一个聚合;
优势：
1． 容量与管理：容量扩展灵活，“虚拟化“增强管理性；
2． 性能：磁盘分块技术提高性能；
3． 可靠性与可用性：通过冗余技术和热备，热换提升了可靠性；
类型:

Raid 0（条带技术）：以条带形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上,适用于视频生成和编辑，图像编辑等需要大的传输带宽操作;

1. 必须>=2硬盘（大小相同）组成
2. 所有动态磁盘中，数据读写最快
3. 损坏几率相对最高
4. 没有磁盘冗余和容错功能
5. 不会占用太多cpu，设计，使用和配置比较简单

Raid 1（镜像技术）：镜像冗余方式，对虚拟磁盘上的数据进行多份拷贝，放在成员磁盘上,适用于财务，金融等高可用，高安全的数据存储环境;

1. 由2块或2的倍数硬盘（大小相同）组成
2. 硬盘使用率只有1/2，写入速度最慢（写入的同时还在镜像磁盘上写着相同的数据）
3. 安全性高，拥有磁盘容错功能，100%的数据冗余，当主硬盘遭到损坏时，另一个就会代替主硬盘的工作

Raid 5（硬盘分割技术）： 把数据和相对应的奇偶校验信息分别存储于不同的磁盘;

1. 由三块或三块以上硬盘（大小相同）组成
2. 磁盘利用率是n-1快盘
3. 利用奇偶校验（异或校验—当一个磁盘数据发生损坏时，可利用剩下的数据和对应的奇偶校验信息回复被损坏的数据）
4. 拥有磁盘容错功能（支持一块硬盘损坏）

Raid 6：

1. Raid 6是Raider 5的增强版
2. 由4块或4块以上硬盘（大小相同）组成
3. 磁盘利用率是n-2快盘
4. 拥有磁盘容错功能（支持2块硬盘损坏）

Raid 01（先分片再镜像 ）：
缺点：当一个组里的两块硬盘坏了数据就有丢失;
恢复时假设只损坏了一块硬盘，重新换的这块硬盘需要读取和同组及不同组的硬盘的数据，查找丢失的到底是哪些数据，在一定程度上减少了磁盘的使用寿命;

Raid 10（先镜像再分片）：
缺点：当一个组里的两块硬盘坏了数据不会丢失，且当一块硬盘坏掉恢复时新的硬盘只需要读取一块硬盘，不会对硬盘使用寿命有影响;

1. 有四块等大小的硬盘组成
2. 两两硬盘先组成Raid1,再组成Raid 0
3. 兼顾Raid 0和Raid 1的特点，中和缺点

Raid存储数据的基本方式：

1. 并行存储：适用于大型的，以长时间顺序访问数据为特征的应用；
2. 独立存储：适用于数据存储频繁，每笔存储量较小的应用;

软Raid和硬Raid的区别：
软Raid:操作系统模拟的Raid，一旦硬盘损坏，操作系统就会损坏，Raid会丧失作用;
硬Raid:独立于硬盘之外的，硬件Raid卡组成，硬盘损坏，也不会导致Raid卡损坏;
磁盘有两种连接方式：
1.直接连接在服务器
2.连接外面的磁柜，服务器要和磁柜之间连线(共三种连接方式)

三种连接方式：SAS、ISCSI、FC（光纤），都需要在服务器上安装HBA（连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器）卡，通过相对应的线缆连接盘柜;
*SAS：*服务器需要安装SAS HBA卡，通过SAS线连接到盘柜上的SAS接口。速率3Gb/S，可以通过SAS交换机(此类SAN交换机相对其它SAN交换机较少）扩展SAS SAN存储区域网络,如 Powervault MD3000 用的是SAS连接方式；
ISCSI：服务器需要安装ISCSI HBA卡，通过以太网线连接盘柜上的iSCSI接口，速率1Gb/S，可以通过以太网交换机扩展成iSCSI（IP） SAN存储区域网络,如：Powervault MD3000 i
FC：服务器需要安装FC HBA卡，通过FC线连接到盘柜上的FC接口(接口上必须安装短波光模块）。速率4/8/10Gb/S，可以通过FC交换机（需要安装短波光模块）扩展成FC SAN存储区域网络;
目前企业数据存储的主流是FC SAN 和IP SAN,前者吞吐量高、性能最好，后者经济实惠、扩展方便。
SAS接口的存储一般都用于入门级直连存储，少有扩展成SAS SAN的。
传输速率：ISCSI<SAS<FC

在服务器端有一个raid设备，对磁柜磁盘进行虚拟化，假设虚拟化磁盘为MD1，那么读取数据都要通过raid设备来读取。假设我们使用是raid7设备，有自己的内存和cpu系统，raid设备直接处理数据服务器的cpu不需要管磁盘数据的读写操作,只需要大动作交给raid设备的cpu由它来负责数据的读写，假设当我们写数据时，突然间断电将数据只提交到raid设备没有提交到磁盘，我们可以在raid设备中加一块电池,防止突然间的断电也可以将数据写入磁盘;
当磁盘是在服务中的时候使用可以通过raid可以将多个磁盘虚拟成一个，所以查看到的磁盘只有一个，假设虚拟磁盘为MD1，而不同的是在数据读取时cpu直接操作的是sda1 sda2而对于用户级别来说看到的才是MD1;

回写缓存：一旦数据写到缓存中，就会发送写请求已完成信号，而把数据写到非易失性存储介质上的实际操作将会延迟进行。

内容总结

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内容备注

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