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Linux磁盤陣列基礎
前言
本章給大家帶來常用的滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量要求的技術—RAID磁盤陣列
下篇博客將給大家帶來實際服務器中是怎麼進行真機配置的。
一、RAID磁盤陣列介紹
●Redundant Array of Independent Disks的縮寫，中文簡稱爲獨立冗餘磁盤陣列
●把多塊獨立的物理硬盤按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據備份技術
●組成磁盤陣列的不同方式稱爲RAID級別（RAID Levels）
●常用的RAID級別：
RAID0，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0
二、RAID 磁盤陣列詳解
2.1 RAID 0 磁盤陣列介紹
●RAID 0連續以位或字節爲單位分割數據，並行讀/寫於多個磁盤上，因此具有很高的數據傳輸率，但它沒有數據冗餘
●RAID 0只是單純地提高性能，並沒有爲數據的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據
●RAID 0不能應用於數據安全性要求高的場合
2.2 RAID 1 磁盤陣列介紹
●通過磁盤數據鏡像實現數據冗餘，在成對的獨立磁盤上產生互爲備份的數據；
●當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID 1可以提高讀取性能；
●RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數據。
（RAID 1用來裝服務器的系統盤）
2.3 RAID 5 磁盤陣列介紹
●N（N>=3）塊盤組成陣列，一份數據產生N-1個條帶，同時還有1份校驗數據，共N份數 據在N塊盤上循環均衡存儲
●N塊盤同時讀寫，讀性能很高，但由於有校驗機制的問題，寫性能相對不高
（N-1）/N磁盤利用率
●可靠性高，允許壞1塊盤，不影響所有數據（但是換一塊硬盤後數據恢復有過程）
2.4 RAID 6 磁盤陣列介紹
●N（N>=4）塊盤組成陣列，（N-2)/N磁盤利用率
●與RAID 5相比，RAID 6增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊，允許壞2塊盤
●兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法，即使兩塊磁盤同時失效也不會影響數據的使用
●相對於RAID 5有更大的“寫損失”，因此寫性能較差
2.5 RAID 1+0 磁盤陣列介紹
●RAID 1+0是RAID 1和RAID 0的結合，先做鏡像，再做條帶
●兼顧了RAID 1的容錯能力與RAID 0的條帶化讀寫數據的優點，性能好，可靠性高。屬於混合型RAID
●N（偶數，N>=4）塊盤兩兩鏡像後，再組合成一個RAID 0
●N/2磁盤利用率；N/2塊盤同時寫入，N塊盤同時讀取
●性能高，可靠性高
（所有計費有關的業務用RAID 1+0）
RAID 10不適合計費有關的業務是因爲一塊硬盤掛了，只能讀，不能寫，對持續性業務不適合
2.6 幾種RAID容錯性比較
三、陣列卡介紹
●陣列卡是用來實現RAID功能的板卡
●RAID卡一般分爲硬RAID卡和軟RAID卡兩種
●通過硬件來實現RAID功能的就是硬RAID，通常是由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列組件構成的
●不同的RAID卡支持的RAID功能不同
例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等
●RAID卡兩個重要功能
可以達到單個磁盤驅動器的幾倍，幾十倍甚至上百倍速率；
可以提供容錯能力
●RAID卡的接口類型
IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口（IDE和SCSI不常用）
●常用接口類型介紹
SATA接口：SATA是“Serial ATA”的縮寫，主要用在主板和大量存儲設備之間傳輸數據。擁有這種接口的硬盤又叫串口硬盤，以採用串行方式傳輸數據；支持熱拔熱插的接口
SAS接口：SAS的英文全稱爲“Serial Attached SCSI”是新一代的SCSI技術，稱爲序列式SCSI，SAS可以看做是SATA與SCSI的結合體，是同時發揮兩者的優勢產生的，主要用在周邊零件的數據傳輸上
和SATA硬盤相同，都是採用串行技術以獲得更高的傳輸速度
SAS的接口技術可以向下兼容SATA設備
四、陣列卡的緩存
●緩存（Cache）是RAID卡與外部總線交換數據的場所，RAID卡先將數據傳送到緩存，再由緩存和外邊數據總線交換數據
●緩存的大小與速度是直接關係到RAID卡的實際傳輸速度的重要因素，大緩存能夠大幅度的提高數據命中率從而提高RAID卡整體性能
●不同的RAID卡出廠時配備的內存容量不同，一般爲幾兆到數百兆容量不等