Raid基础
概念
定义
RAID 技术是一种高性能、高可靠的存储技术，得到了非常广泛的应用。 RAID 主要利用数据条带、镜像和数据校验技术来获取高性能、可靠性、容错能力和扩展性，根据运用或组合运用这三种技术的策略和架构，可以把 RAID 分为不同的等级，以满足不同数据应用的需求。
优点
更大的存储空间
更快的传输速度
更高的数据安全性
术语
物理盘：物理盘是指创建RAID所用的的每块独立的物理硬盘
逻辑盘：多块物理盘组成RAID之后，多块物理盘组成的新的硬盘
热备盘：热备盘是指RAID中空闲、加电并待机的硬盘
盘序：多块物理盘在创建RAID时，这些物理盘安排在RAID组的先后顺序
条带大小：在RAID中每块物理盘被分割为一个一个的大小相等单元称为RAID的条带，是RAID处理数据的基础单位
RAID 0 概念
1、RAID 0 / 条带化
RAID 0称为条带化存储，将数据分段存储在各个磁盘中，读写均可以并行处理，因此读写速率为单个磁盘的N倍，没有冗余功能，不提供数据保护，任何一个盘损坏之后，数据没法恢复。
RAID 0的特点：
- 最少需要两块磁盘
- 数据条带式分布
- 没有冗余，性能最佳(不存储镜像、校验信息)
- 不能应用于对数据安全性要求高的场合
2、RAID 1 / 镜像化
RADI 1是镜像存储，没有数据校验，数据被同等的写入到2个或者多个磁盘中，写入速度相对慢， 但是读取速度比较快。
以下为RAID 1的特点：
- 最少需要2块磁盘
- 总容量丢失一半可用空间
- 完全容错
- 提供数据块冗余
- 写性能差
- 读性能好
- 能用于操作系统和小规模数据库
3、RAID 4
RADI 4在RAID1的基础上，N个盘用于数据存储，另外加入了1个磁盘作为校验盘。一共N+1个盘，任何一个盘坏掉也不影响数据的访问。
最少磁盘数：3
容错性：1
容量：1-1 /N
RAID 5 / 分布式奇偶校验
RAID 5多用于企业级。RAID 5以分布式奇偶校验
RAID 5多用于企业级。RAID 5以分布级奇偶校验的方式工作。奇偶校验信息将被用于重建数据。它从剩下的正常驱动器上的信息来重建。在驱动器发生故障时，这可以保护我们的数据。
性能卓越
读速度将非常好
写速度处于平均水准，如果我们不使用硬件RAID控制器，写速度非常慢
从所有驱动器的奇偶校验信息中信息
完全容错
1个磁盘空间将用于奇偶校验
可以被用在文件服务器、web服务器以及非常重要的备份中
1. 异步与同步
所谓“异步”与“同步”，是指数据块的写入方式。
异步
在 RAID5 中，数据块的写入有两种方式，一种是当写满一个条带需要转入下一个条带写入时，直接回到 0 号盘进行写入。也就是每个条带内都是由低号盘开始写入，写满一个块后转向高号盘继续写入，这种方式不考虑校验块的位置，称为异步。例如，数据写满条带 0 后，需要向条带 1 中写入，这时会写入到 0 号盘的 1 号块中。如表 8.8 所示。
| 磁盘 0 | 磁盘 1 | 磁盘 2 | 磁盘 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 条带 0 | D0 | D1 | D2 | P0 |
| 条带 1 | D3 | P1 | ||
| 条带 2 | P2 | |||
| 条带 3 | P3 | |||
| 条带 4 | P4 | |||
| 条带 5 | P5 | |||
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同步
同步，则是在写满一个条带，需要将数据写入下一个条带时，先判断下一个条带的校验块位于哪个磁盘，然后将数据写入校验块所在的磁盘的下一个磁盘，写满一个数据块后转向高号盘，直至该条带内编号最大的数据块写满后，再回到同条带内的 0 号盘写入，直至本条带内的校验块所在的磁盘的前一个磁盘。也就是说，一个条带内的第一个数据块总是跟在本条带内的校验块之后。如表 8.9 所示。
表 8.9 同步
| 磁盘 0 | 磁盘 1 | 磁盘 2 | 磁盘 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 条带 0 | D0 | D1 | D2 | P0 |
| 条带 1 | D4 | D5 | P1 | D3 |
| 条带 2 | D8 | P2 | D6 | D7 |
| 条带 3 | P3 | |||
| 条带 4 | P4 | |||
| 条带 5 | P5 | |||
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2. 左循环异步
左循环异步即校验块为左循环，数据块走向为异步。左循环异步的阵列结构如表 8.10 所示。
表 8.10 左循环异步
| 磁盘 0 | 磁盘 1 | 磁盘 2 | 磁盘 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 条带 0 | D0 | D1 | D2 | P0 |
| 条带 1 | D3 | D4 | P1 | D5 |
| 条带 2 | D6 | P2 | D7 | D8 |
| 条带 3 | P3 | D9 | D10 | D11 |
| 条带 4 | D12 | D13 | D14 | P4 |
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3. 左循环同步
左循环同步即校验块为左循环，数据块走向为同步。左循环同步的阵列结构如表 8.11 所示。
表 8.11 左循环同步
| 磁盘 0 | 磁盘 1 | 磁盘 2 | 磁盘 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 条带 0 | D0 | D1 | D2 | P0 |
| 条带 1 | D4 | D5 | P1 | D3 |
| 条带 2 | D8 | P2 | D6 | D7 |
| 条带 3 | P3 | D9 | D10 | D11 |
| 条带 4 | D12 | D13 | D14 | P4 |
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4. 右循环异步
右循环异步即校验块走向为右循环，数据块走向为异步。右循环异步的阵列结构如表 8.12 所示。
表 8.12 右循环异步
| 磁盘 0 | 磁盘 1 | 磁盘 2 | 磁盘 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 条带 0 | P0 | D0 | D1 | D2 |
| 条带 1 | D3 | P1 | D4 | D5 |
| 条带 2 | D6 | D7 | P2 | D8 |
| 条带 3 | D9 | D10 | D11 | P3 |
| 条带 4 | P4 | D12 | D13 | D14 |
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5. 右循环同步
右循环同步即校验块走向为右循环，数据块走向为同步。右循环同步的阵列结构如表 8.13 所示。
表 8.13 右循环同步
| 磁盘 0 | 磁盘 1 | 磁盘 2 | 磁盘 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 条带 0 | P0 | D0 | D1 | D2 |
| 条带 1 | D5 | P1 | D3 | D4 |
| 条带 2 | D7 | D8 | P2 | D6 |
| 条带 3 | D9 | D10 | D11 | P3 |
| 条带 4 | P4 | D12 | D13 | D14 |
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6. HP双循环
RAID 6 / 双分布式奇偶校验磁盘
RAID 是在RAID 5的基础上进一步改进而来的，提供了比RAID 5更高级的数据保护和容错能力。RAID 6采用了 双重奇偶校验 来提供额外的冗余和错误纠正功能。
与RAID 5类似，数据被划分成固定大小的块，并且每个数据块的位被分布到多个磁盘驱动器上。然而，RAID 6不仅存储了一份数据本身，还存储了 两份独立的奇偶校验位 ，这意味着RAID 6可以容忍两个磁盘的故障而不丢失数据。
性能不佳
读的性能很好
如果