【服务器】RAID（独立磁盘冗余阵列）
一、RAID的先容[*]独立硬盘冗余阵列，旧称廉价磁盘冗余阵列（RAID， Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列。利用假造化存储技能把多个硬盘组合起来，成为一个或多个硬盘阵列组，目标为提拔性能或淘汰冗余，或是两者同时提拔。
简朴来说，RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘，因此，操纵系统只会把它当作一个实体硬盘
[*]常用的RAID级别：
RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等。
RAID技能主要有以下三个根本功能：
通过对磁盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，淘汰磁盘的机械寻道时间，进步了数据存取速率。
通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取，淘汰了磁盘的机械寻道时间，进步数据存取速率。
通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现了对数据的冗余掩护。
[*]RAID实现的方式
外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配本领
内接式RAID：主板集成RAID控制器，安装OS前在BIOS里配置
软件RAID：通过OS实现，比如：群晖的NAS
1-1 RAID存储方式#
分块：将一个分区分成多个巨细相称的、地点相邻的块，它是组成条带的元素
条带：同一磁盘阵列中的多个磁盘驱动器上的相同“位置”（或者说相同编号）的分块
1-2 RAID逻辑卷#
我们常常将一块硬盘分成两个C盘和D盘（windows系统），这里的C盘和D盘就是逻辑卷，此处反过来，将多块硬盘假造成一块逻辑盘。
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二、RAID的分类#
2-1 RAID 0
没有容错计划的条带硬盘阵列，以条带情势将RAID组的数据匀称分布在各个硬盘中。
优点：追求最大容量（将多个物理硬盘假造成一个逻辑磁盘）、读写速率，实现成本低。
缺点：RAID 0没有提供冗余或错误修复本领
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总结：“Radi0一时爽，数据火化场”
2-2 RAID 1#
RAID 1又称磁盘镜像，数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘。以是磁盘利用率只有50%。只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以利用，甚至可以在一半数量的硬盘出现题目时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时，系统会忽略该硬盘，转而利用剩余的镜像盘读写数据，具备很好的磁盘冗余本领
优点：追求最大安全性
缺点：磁盘利用率低，成本高
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2-3 RAID 3
带有校验的并行数据传输阵列，数据条带化分布在数据盘中，同时利用专用校验硬盘存放校验数据
注意：有用容量 RAID 3=（N-1）*单块硬盘巨细，此中N为硬盘总数量。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/0d54f31287945994571076c4d450d4aa.png
2-4 RAID 5
与RAID 3机制雷同，但校验数据匀称分布在各数据硬盘上，RAID成员硬盘上同时生存数据和校验信息，数据块和对应的校验信息生存在不同硬盘上。RAID 5是最常用的RAID方式之一
RAID5的读出效率很高，写入效率一样寻常，块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上，以是进步了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的计划也相当困难。
可靠性高，允许坏1块盘，不影响全部数据。
可用容量：N-1。磁盘利用率（N-1）/N。
RAID-5 是一种将存储性能、数据安全、存储成本分身的方案。是现在利用的最多的一种方式。
组建RAID 5最少3块盘，允许坏一块盘。
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阐明：P为奇偶校验校验和相应的数据
优点：分身到存储性能、数据安全和存储成本。
2-5 RAID 6
RAID 6技能是在RAID 5基础上，为了进一步加强数据掩护而计划的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID 5等级。校验盘分为：横向校验盘和斜向校验盘
优点：快速的读取性能，数据冗余性好，更高的容错本领
缺点：很慢的写入速率，RAID控制器在计划上更加复杂，成本更高，因此RAID6在实际环境中应用的比较少
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2-6 RAID 10(先做镜像，再做条带化)
将镜像和条带进行两级组合的RAID级别，第一级是RAID 1，第二级为RAID 0
RAID 10技能需要至少四块硬盘来组建，此中先分别两两制作成RAID 1磁盘阵列，以保证数据的安全性；然后再对两个RAID 1磁盘阵列实施RAID 0技能，进一步进步硬盘设备的读写速率。这样子从理论上讲，只要坏的不是同一组中的全部硬盘，那么最多可以破坏50%的硬盘设备而不丢失数据。RAID 10技能继续了RAID 0的高读写速率和RAID 1的数据安全性。
RAID 10也是一种应用广泛的RAID级别，磁盘利用率50%
优点：同时拥有RAID 0的超凡速率和RAID 1的数据高可靠性
缺点：CPU占用率高，而且磁盘的利用率比较低，这种新结构的可扩充性不好，成本高
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2-7 RAID 01（先做条带，再做镜像）
N（偶数，N≥4）块盘先组合成一个RAID0，再组成一个RAID1。
读写性能与RAID 1+0相同；
由于RAID 0+1时，先做RAID 0，没有数据备份，因此数据可靠性来说比RAID 1+0要更差。 实际利用较少
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2-8 RAID比较
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/c2295c1d7a5aba09312e72dc72b48483.png
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三、磁盘阵列卡
阵列卡是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的。
不同的RAID卡支持的RAID功能不同：
例如支持RAID0、RAID1、 RAID5、 RAID10等
四、RAID卡的接口范例：
IDE接口、SCSI接口、SATA接口、SAS接口
阵列卡的缓存
缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所,RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。
缓存的巨细与速率是直接关系到RAID卡的实际传输速率的重要因素，大缓存可以进步掷中率
不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一样寻常为几兆到数百兆容量不等
五、RAID热备盘
作用：相当于是在 raid内里再做一个备份，比如说本来Raid内里是只允许坏一个盘的环境下系统和数据依然正常运行，但是坏两个就不可了，但是加了热备之后就可以同时坏两个盘都没题目，就多了个保险。
原理：热备盘相当于帮Raid阵列多做多个备份，假如Raid陈列里此中一个盘坏了，这个热备盘就会顶替Raid里的那个坏盘，同时利用异或校验算法，把坏盘上面的数据原样做出来并存储在热备盘中。这样一来就等于Raid没受到破坏，然再找个一个同样的盘把坏盘更换掉，Raid和热备盘的状态又正常了。
配置磁盘阵列常见的下令：后续补充
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