raid粗解

Posted 2021-03-25 dreamfreedom

1.什么是raid

　　raid(Redundant Arrays of Independent Drives),多个磁盘合成一个“阵列”,来提供更好的性能、冗余，或者两者都提供 ，有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意.

　　磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个个的磁盘组，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。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间，储存冗余数据也增加了容错。

磁盘阵列还能利用同位检查，在任意独立的磁盘组合中出现一个或多个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。

2.raid的功能

　　1.提高磁盘I/O能力，可并行读写

　　2.通过对磁盘冗余提高耐用性

　　3.通过镜像或者校验提高数据可靠性

3.raid实现方式

　　raid可以通过软件的方式来实现，但软件raid需要cpu来进行计算，对raid的支持可能有兼容性的问题。操作系统出了问题，软RAID就挂了。

　　raid更多的方式是使用硬件实现，基于主机的硬件RAID和基于阵列的硬件RAID卡，硬件 RAID 的性能较高，兼容更好。他们采用 PCI Express 卡物理地提供有专用的 RAID 控制器。 

4.常用raid基本工作原理

　　1.raid有非常多的不同类别，raid0,raid1,raid2,raid3,raid4,raid5,raid6,raid7,raid1+0,raid0+1,JBOD在市面上常见的raid0,raid1,raid5,raid1+0,JBOD,所以下面对这几中简单介绍下。

　　4.1 raid 0  条带结构

raid0实现了，带区组，数据并不是保存在一个磁盘上，而是分成不同的数据块分别保存在不同的磁盘上，因为数据在不同的磁盘上，可同时读写磁盘，数据传输速率极高，数据的吞吐极好，磁盘的负载也相对平衡。 缺点raid0，无任何冗余,没有数据差错控制，一个硬盘发生错误或者故障，其他磁盘上的数据成了无用，不可应用于需要数据高可用性的关键应用,所以raid0适合于传输性能较大的场合，大规模并发读写，但对数据安全性要求不高的 情况，如mysql slave(数据块从库)，集群的节点RS（服务员）.　

　　4.2 raid 1 镜像结构

　　

 

 对与raid1来讲，必须能够同时对磁盘进行写，和镜像。写性能下降。但通过数据镜像实现了数据冗余，在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据。可以提高读的性能，是磁盘阵列中费用最高的，但提供了最好的数据可用性。当一个磁盘失效，系统可以自动地交换到镜像磁盘上。只有一半的磁盘能存储数据。所以对数据可靠性极高时，使用raid 1,但raid 1的磁盘利用率只有百分之五十。

　　4.3 raid 5 分布式校验磁盘结构

 

 　raid 5 所有磁盘轮流充当校验盘，所以当任何一块磁盘损坏，可以根据其他磁盘上的校验位来重建损坏的数据，有容错能力，提升数据可靠性，最多准许1块磁盘损坏。最少由3块磁盘组成，充当校验盘的 不分磁盘不能存储数据，实际容量是n-1/n,raid 5的读效率高，写一般。 raid 5,数据安全保障程度比raid  1 低而磁盘空间利用率要比raid 1高。raid  5 可以理解 为是raid  0 和raid  1的折中方案，适合对性能和冗余都有一定要求，又都不是十分高的情况。mysql的主从库都 可以，存储也可以，普通的服务器为了减少维护成本，又保持一定冗余和读性能都可以做raid  5 

　　4.4 raid 1+0 高可靠性与高效磁盘

radi 1+0 先两两组成RAID1，再组合成RAID0。raid 1+0 有相对不错的读取速率，拥有比raid 0 更好的数据保护性.每组镜像最多损坏一个磁盘，有容错能力。最少由4块磁盘组 成，只有一半的磁盘能存储数据。raid 1+0 是有带区结构与镜像结构组合而成，因此可以相互补充。价格高，可扩充性不好，用于数据容量不大，但要求速度和差错控制的数据库中 。

 　　4.5 JBOD：Just a Bunch Of Disks　

　　jbod通常称为span,在逻辑上将几个物理磁盘连接起来，组成一个大的逻辑磁盘，jbod不提供容错，改磁盘阵列的容量等于组成span的所有磁盘容量总和，严格来讲，jbod不属于raid,不过很多ide raid 芯片都有这种模式，jbod就是简单的硬盘容量叠加，对系统的处理并没有采用并行的方式，写满一块磁盘写另一块磁盘。

总结：raid 现在很多都比较常用，甚至很多都带有其他功能，所以，各厂商的raid 各不一样。但都大同小异。