标签：RAID 攒够 RAID5 RAID1 RAID0 硬盘 磁盘阵列
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一、什么是RAID（独立冗余磁盘阵列）
1988年，加利福尼亚大学伯克利分校首次提出并定义了RAID技术的概念。RAID通过把多个硬盘设备组合成一个容量更大、安全性更好的磁盘阵列，并把数据切割成多个段后分别存放在各个不同的物理硬盘设备上，然后利用分散读写技术来提升磁盘阵列整体的性能，同时把多个重要数据的副本同步到不同的物理硬盘设备上，从而起到了非常好的数据冗余备份效果和容错能力。
简单来说，RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘，因此，操作系统只会把它当作一个实体硬盘。RAID常被用在服务器电脑上，并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成，它也成为普通用户的一个选择，特别是需要大容量存储空间的工作，例如视频与音频制作 ，如今有许多B站up主，使用RAID技术来备份、管理数据。
二、RAID物理分类
2.1 硬RAID
图：硬RAID实现方式
图：磁盘阵列柜
图：磁盘阵列卡
磁盘阵列柜一般是企业级使用；RAID阵列卡更快更稳定，因为大部分有缓存，可以提升读写速度，好一点的阵列卡会带电池，更稳定。主板自带的RAID不要轻易尝试，主板超频失败，电池没电等问题都会导致阵列信息丢失。
2.2 软RAID
早期的软RAID不太稳定，速度也不及硬RAID，但随着技术的不断优化，软硬RAID的差距也不再那么明显。比如群晖的NAS，它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。可用于打造私有云、家庭影院等。
三、RAID逻辑分类
图：硬盘比喻成水桶
3.1 RAID0
把硬盘看成一个水桶，读写操作看成是注水和抽水，只有一块硬盘的情况下，就是往一个水桶里面注水，水桶的入口大小限制了读写速度，当有两个水桶时，同时往两个水桶注水或抽水，读写速度就是单块硬盘的两倍，这就是RAID0模式。RAID0将两个以上的硬盘并联起来，形成一个的大磁盘，硬盘容量是所有硬盘容量之和，进行写入操作时，是同时将数据分别存入不同的硬盘中，读写操作由几块硬盘同时处理，RAID0在所有RAID中速度是最快的，容量也是最大的，但最大的缺点就是没有冗余和容错能力，如果坏一块硬盘，所有数据就完蛋了。
图：RAID0
3.2 RAID1
RAID1至少需要两块硬盘，所有硬盘互为镜像，每块硬盘上存储的数据都一模一样，阵列中只剩有一块硬盘没坏，数据都可以完整读出来，RAID1理论读取速度与RAID0相同，有几块硬盘速度就是单块的几倍，但写入速度等于一块硬盘，当RAID1有一块硬盘损坏时，拔出损坏的盘，换入新的硬盘，阵列会恢复数据到新插入的硬盘，也就是重建阵列，性价比很低，即使100块硬盘做RAID1，也只算一块硬盘的容量。如果两块盘大小不一样，木桶效应以最小的为准。
图： RAID1
图：RAID0和RAID1比较
3.3 RAID5
RAID5将校验数据分散存在各个硬盘，每个硬盘都有校验数据，当一块硬盘损坏，所有其他盘里的数据配合校验信息，就可以进行恢复，至少需要三块硬盘，其中三分之一进行冗余，存放校验数据，另外三分之二空间存放原始数据，RAID5读写速度和RAID0相近，写入速度不及RAID0，但三分之一是校验数据，允许阵列损坏一块盘的情况下，实现数据完全恢复，安全性比RAID0高出很多。
图：RAID5
3.4 RAID10
RAID10至少需要四块硬盘，其中先两两组成RAID1，然后把两组RAID1组成RAID0，RAID10是先RAID1然后RAID0。RAID10的优点是，RAID10阵列建成后，再添加一组RAID1，总容量就可以轻松扩大；如果坏了一块硬盘，RAID10重建只需要对坏盘进行重建；假设两块硬盘有问题，只要坏的盘不在同一RAID1，阵列就不会坏掉，坏第二块盘导致阵列坏掉的概率是三分之一。
3.5 RAID01
RAID01相较于RAID10的特点，RAID01阵列建成后，再添加一组RAID0，总容量没有变化；如果坏了一块硬盘，RAID01重建需要对两块硬盘进行恢复；假设两块硬盘有问题，只要另一组RAID0任意一块硬盘损坏，整个阵列就会坏掉，坏第二块盘导致阵列坏掉的概率是三分之二，
四、构建软RAID5磁盘阵列
1.创建软RAID磁盘阵列步骤
1.检查是否安装mdadm软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm
2.使用fdisk工具将新的磁盘设备划分出主分区并把分区类型的ID标记号改为“fd”
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
fdisk /dev/sdd
fdisk /dev/sde
3.创建RAID设备
mdadm -C -v /dev/md0 -15 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
| -C | 表示新建 |
| -v | 显示创建过程中的详细信息 |
| /dev/md0 | 创建的RAID名称 |
| -l | 指定RAID的级别，l5表示创建RAID5 |
| -n | 指定使用几块硬盘创建RAID |
| /dev/sd[bcd]1 | 指定使用这3块盘创建RAID |
| -x | 指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留一块空闲的硬盘作备用 |
| /dev/sde1 | 指定用于作备用的磁盘 |
表：创建命令的各字段含义
mdadm命令选项：
| -r | 移除设备 |
| -a | 添加设备 |
| -S | 停止RAID |
| -A | 启东RAID |
| -f | 模拟故障 |
| -D | 显示RAID详细信息 |
表：mdadm命令选项
2.需求描述
为Linux服务器添加四块SCSI硬盘，使用mdadm软件包，构建软RAID5磁盘阵列，提高磁盘存储的性能和可靠性
3.构建过程
1.添加四块硬盘
2.重启后可以看到新加的硬盘，或者刷新端口
3.创建分区，分区类型为fd
保存退出，其他三块盘一样的操作，最后使用fdisk -l查看
4.创建
5.格式化
6.挂载
上面这些操作就已经创建好了RAID5，我们往里面写入文件
7.模拟故障
实验结束
五、总结
| RAID级别 | 硬盘数量 | 磁盘利用率 | 是否有校验 | 允许损坏情况 | 写能力 |
| RAID0 | n>=1 | 全部 | 无 | 无 | 单个硬盘的n倍 |
| RAID1 | n是偶数 | n/2 | 无 | 允许一块硬盘损坏 | 等于单块硬盘 |
| RAID5 | n>=3 | （n-1）/2 | 有 | 允许一块硬盘损坏 | 不及RAID0 |
| RAID10 | n>=4的偶数 | n/2 | 无 | 最多坏两块盘且不在同一组RAID1 | n/2块盘同时写入 |
标签：RAID,攒够,RAID5,RAID1,RAID0,硬盘,磁盘阵列 来源： https://blog.csdn.net/qq_42327944/article/details/123158238
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