RAID原理及其使用方法

RAID：独立冗余磁盘阵列。
在早期的时候它被称为Redundant Arrays of Inexpensive Disks，即“廉价冗余磁盘阵列”；后来发现真的让这样的设备达到很高的性能，其廉价的作用已显现不出来。因此，将'Inexpensive' 改为 'Independent'，就是我们现在称的“独立冗余磁盘阵列”。
独立磁盘冗余阵列是把相同的数据分别存储在多个硬盘的不同地方，并做好备份，不至于使数据损失，即它拥有冗余和容错的功能。
它的作用通俗的说就是：组合多个设备同时完成一个任务。
RAID技术的实现是分级别的。下边我们来说一下RAID的各个级别，及其实现方式：

RAID level ：（仅代表磁盘组织方式不同，没有级别高低之分）

RAID 0 ：
条带技术，将数据并行存储在磁盘上，因此有很高的数据传输性能。但由于其没有冗余能力，也就没有容错能力，所以数据一旦损坏就无法修复。所以说，RAID0只是单纯提高性能，数据安全性很低。





总结：性能提升：读，写
冗余能力（容错能力）：无
空间利用率：nS
至少需要2块盘

RAID1：
镜像技术，就是将数据存储在多个磁盘上，然后在产生备份。读取数据时，即可从原有的磁盘上读取，也可从镜像备份磁盘中读取，但是写的就不能了。当一个磁盘损坏时，还可使用镜像备份将原来的数据还原回来。这就使它有了冗余能力，所以其需要的磁盘数会是RAID0存储相同数据的两倍（由于需要镜像）。





总结：性能表现：写性能下降，读性能提升
冗余能力（容错能力）：有
空间利用率：1/2
至少需要2块盘

RAID4：
校验码技术，同样也是将数据条带化并分布于不同的磁盘上，但他需要使用一块磁盘作为校验盘，将数据存储盘的循环冗余校验码都放到这块盘上。当有一个磁盘损坏时，可通过校验盘和其他的数据盘来还原损坏的数据。因此，它也具有冗余容错能力。但是如果损坏了两块或两块以上磁盘，数据将无法修复。因此，这项技术较少使用。





总结：性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：（n-1）/n
至少需要3块盘

RAID5：
同样的校验码技术，只是使用各个数据盘轮流作为校验盘的机制。并且，有两块校验盘。这样的话每个磁盘上都存有循环冗余校验码，当一个盘损坏时，可根据其它盘修复。两块盘同样的道理。





总结：性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：（n-1）/n
至少需要3块盘

RAID01：
将RAID0和RAID1一块使用，先用条带化再用镜像技术，就是将条带的数据磁盘，镜像成另外一组数据一样的磁盘。同组可以损坏多个，但不同组中不能损坏存放同样数据的。





总结：性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：1/2
至少需要4块盘

RAID10：
先镜像，再条带。即先将数据的盘镜像备份，再进行条带。这个是两个存储一样数据的盘一组，把组条带化。这样就不能让同组的两个磁盘都损坏，损坏就无法还原了。
RAID01和RAID10没有什么好坏之分，只是其应用场所不同。





总结：性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：1/2
至少需要4块盘

RAID50：
就是先实行校验码技术，将存放数据的磁盘，做好校验码之后，再进行条带化技术。
具有更高的容错能力，且加快了数据的读写速度。需要的磁盘数较多。
总结： 性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：（n-2）/n
至少需要6块盘

jbod：最主要目的，将多个小盘组合成一个大盘来用
Hadoop：HDFS —— 自身保存数据系统
总结：性能表现：无
冗余能力：无
空间能力：nS
至少需要2块盘
以上都是我们常见到的磁盘阵列技术，各个技术都有其应用的领域，不分好坏。

RAID在应用中分为硬件RAID和软件RAID
硬件RAID：一个将多硬件组合的设备
被操作系统看为一个硬件：/dev/sda,/dev/sdb
可在BIOS中进行配置
raid 0
raid 1
软件RAID
通过命令将几块硬盘组合成一个raid，即
内核中的一个模块：md——multi disks(多设备或多磁盘) /dev/md#
通过内核中md模块模拟一个RAID
即能够通过模块访问几个磁盘的称为RAID

逻辑RAID格式：
/dev/md#

我们使用mdadm命令将任何的块设备做成RAID
mdadm：用户空间管理工具
mdadm -D | --detail ：查看RAID序列的详细信息（即为监控）
模式化的命令：
创建模式
-C
专用选项：
-l：级别
-n：设备个数
-a {yes|no}：自动为其创建设备文件
-c：指定chunk大小（数据块大小），2^n，默认为64k
-x：指定空闲盘个数
例： # mdadm -C /dev/md5 -a yes -l 5 -n 4 -c 32 创建一个10G的raid5设备，chunk大小为32k

管理模式
--add|-a（为受损RAID加新分区），--remove|-r，--fail|-f，
例： # mdadm /dev/md0 -f /dev/sda7 删除在/dev/sda7上创建的RAID0

监控模式
-F
增长模式
-G
装配模式：重新将硬件组合成RAID
-A
例： # mdadm /dev/md0 -A /dev/sda8 将另一块空闲的磁盘即/dev/sda8加进RAID0中。

停止阵列：-S
# mdadm -S /dev/md1 停止阵列
将当前RAID信息保存至配置文件，以便以后进行装配：
# mdadm -D --scan > /etc/mdadm.conf

补充：
watch：周期性的执行指定命令，并以全屏方式显示结果
-n #：指定周期长度，单位为秒，默认为2
格式： watch -n # 'COMMAND'
例： # watch -n 2 'cat /proc/mdstat' 显示查看md创建的进度
本文出自 “对着阳光微笑着” 博客，请务必保留此出处http://dongld.blog.51cto.com/4234800/1153492