Raid技术精简总结

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说明：
    该总结来自个人的技术文档总结，代号101.

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一、Raid介绍


1.Raid基本情况

Raid：磁盘阵列


·把多块物理磁盘按不同方式组合起来形成磁盘，逻辑上是一块磁盘，这就是Raid技术；
·Raid可以提供比单个磁盘更大容量和更高性能，同时提供多种级别数据冗余备份；

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2.Raid级别

Raid级别：把磁盘通过一定的技术方式做成Raid，技术方式即是Raid级别


·Raid级别有：Raid 0、Raid 1、Raid 2、Raid 3、Raid 4、Raid 5、Raid 6、Raid 7、Raid 10；
·生产场景中常用Raid级别为：Raid 0、Raid 1、Raid 5、Raid 10（Raid 0 + Raid 1），比较如下：

Raid级别	关键优点	关键缺点	实际应用场景
Raid 0	读写速度最快	没有任何冗余	MySQL Slave，集群的节点RS
Raid 1	数据100%冗余	读写性能一般，成本高	单独服务器、且数据重要、不能宕机的业务，系统盘
Raid 5	具备一定性能和冗余，可以坏一块盘，读性能不错	写入性能不高	一般的业务都可以用
Raid 10	读写速度快，数据100%冗余	成本高	性能和冗余要求都很高的业务，数据主库和存储的主节点

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3.Raid技术分类


--软Raid
·使用软件实现Raid的功能；


--硬Raid
·基于硬件，性能比软Raid好；
·硬件为Raid卡（Raid控制器），可以通过磁盘接线接上多个磁盘，看下面图片：

·基于硬件的Raid是生产环境中的首选；
·有些服务器默认就支持Raid 0，1，如果需要5，10，就需要Raid卡；
·磁盘接在Raid卡上，不做Raid，是无法使用磁盘的。

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4.LVM


·是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制；
·LVM，逻辑卷管理，可以让磁盘分区随意放大或缩小，灵活管理磁盘容量；
·LVM其实就是将几个物理分区或磁盘通过软件组合在一起，进行分区后，可以随意对分区的容量扩大或缩小；
·强调性能与备份，应该使用Raid。

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5.使用Raid的好处

·单台服务器的性能可以通过Raid充分挖掘；

·数据安全性；
·数据读写性能；
·提供更大的单一逻辑磁盘数据容量存储，如Raid 0.

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二、常用Raid级别细节介绍

1.Raid 0


·所有Raid级别中，Raid 0存储性能最高；
·Raid 0原理描述：
a.Raid 0把连续的数据分散到多个磁盘上存取
b.系统进行数据读写时，在多个磁盘上并行的执行，每个磁盘都有自己的数据请求
c.并行数据执行，可以充分利用总线带宽，提高磁盘整体存取性能


·Raid 0制作要求与建议：
a.至少需要1块物理磁盘，即1块盘接在Raid卡上，可以做Raid 0
b.做Raid 0的不同磁盘，大小最好一样，以充分发挥数据并行读写优势
·Raid 0图示：



·Raid 0如果有两块盘，理论性能为单盘的2倍，考虑总线的因素，实际低于理论值；
·Raid 0在生产场景中的应用：
a.负载均衡集群下面的多个相同RS节点服务器
b.分布式文件存储下面的主节点或CHUNK SERVER
c.MySQL主从复制的多个Slave服务器
d.对性能要求很高，对冗余要求低的相关业务

·以4块盘为例，对Raid 0进行说明：

关注点	描述
容量	4块盘加在一块的容量，最高存储性能，原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取
性能	理论上磁盘读写速度是单盘时的4倍，由于总线的因素，实际比理论低，磁盘越多倍数越小
冗余	无任何冗余，坏1块盘，整个Raid都不能用了
场合	上面有讲
特点	速度快，无冗余，容量无损失

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2.Raid 1


·Raid 1又称为Mirror或Mirroring，即镜像；
·Raid 1描述：
a.要制作Raid 1，至少需要两块磁盘，是否仅支持2块，看实际情况
b.整个Raid 1大小，等于两个磁盘中容量最小的磁盘容量
c.数据存储时，同时写入两块磁盘，实现100%数据备份，但降低了写入性能
d.数据读取时，是先主后备（在主坏掉的情况下），还是可以并行读取，则需要实际验证


·Raid 1两块盘坏掉一块时，应尽快换盘，换盘插上就可以使用（热插拔），数据会自动做复制；
·生产场景中可以对磁盘做监控（针对盘坏的情况）；
·生产场景：对性能要求不高，但对数据要求高；

·Raid 1图示：



·以2块盘为例，对Raid 1进行说明：

关注点	描述
容量	损失50%以上的容量。例如：2块1T的盘，做Raid 1后，容量为1T
性能	不能提高存储性能，理论上写性能和单盘相关不大（认为是先写入主盘，然后主盘再复制到备盘，但还是会有一点差别）；读取性能是否是2倍，即是否可以并行读取数据，以实际情况为准
冗余	可以为数据提供100%的备份，提供最高的数据冗余
场合	适用于存放重要数据，如服务器系统分区（一台服务器上可以做多个Raid）和对性能要求不高的数据库存储等领域
特点	数据100%冗余，容量损失一半以上