linux中raid磁盘阵列介绍

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raid概念

RAID(Redundant Array of Independent Disks,独立磁盘冗余阵列)可以提供较普通磁盘更高的速度、安全性,所以服务器在安装时都会选择创建RAID。

RAID的创建有两种方式:软RAID(通过操作系统软件来实现)和硬RAID(使用硬件阵列卡);在企业中用的最多的是:raid1、raid10和raid5。不过随着云的高速发展,供应商一般可以把硬件问题解决掉。

企业用的最多的: RAID0 RAID1 RAID5 RAID10

raid分类

一共有0~6一共7种,这其中RAID 0、RAID1、RAID 5和RAID6比较常用。

raid 0

raid 0:如果你有n块磁盘,原来只能同时写一块磁盘,写满了再下一块,做了RAID 0之后,n块可以同时写,速度提升很快,但由于没有备份,可靠性很差。n最少为2。

raid 0特点:

成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。
RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,速度快.
任何一个磁盘的损坏将损坏全部数据;磁盘利用率为100%。

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应用场景: 迅速读写,安全性要求不高, 比如图形工作站

raid 1

raid 1:正因为raid 0太不可靠,所以衍生出了raid 1。如果你有n块磁盘,把其中n/2块磁盘作为镜像磁盘,在往其中一块磁盘写入数据时,也同时往另一块写数据。坏了其中一块时,镜像磁盘自动顶上,可靠性最佳,但空间利用率太低。n最少为2。

raid 3

RAID 3:为了说明白raid 5,先说raid 3.raid 3是若你有n块盘,其中1块盘作为校验盘,剩余n-1块盘相当于作raid 0同时读写,当其中一块盘坏掉时,可以通过校验码还原出坏掉盘的原始数据。这个校验方式比较特别,奇偶检验,1 XOR 0 XOR 1=0,0 XOR 1 XOR 0=1,最后的数据时校验数据,当中间缺了一个数据时,可以通过其他盘的数据和校验数据推算出来。但是这有个问题,由于n-1块盘做了RAID 0,每一次读写都要牵动所有盘来为它服务,而且万一校验盘坏掉就完蛋了。最多允许坏一块盘。n最少为3.

raid 5

需要三块或以上硬盘,可以提供热备盘实现故障的恢复;只损坏一块,没有问题。但如果同时损坏两块磁盘,则数据将都会损坏。 空间利用率: (n-1)/n 2/3

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当raid5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
应用场景: 随机数据写入,安全性要求比较高,服务器,数据库存储。

raid10

raid10是将镜像和条带进行两级组合的RAID级别,第一级是raid1镜像对,第二级为raid 0。raid10也是一种应用比较广泛的RAID级别。
应用场景: 有大量 数据需要存储,同时又对数据安全性要求比较高的领域。
举例: 银行,金融,商业超市,仓库管理,档案管理。

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如何选择raid:

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raid磁盘失效如何处理
一般两种处理方法:热备和热插拔

热备
Hotspare

定义:当冗余的raid组中某个硬盘失效时,在不干扰当前raid系统的正常使用的情况下,用raid系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘,及时保证raid系统的冗余性。
总结: 加一块备用盘,随时替代raid中,坏掉的盘

硬raid的介绍
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