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引言：这篇文章主要让我们了解了磁盘的类型，以及我们在什么情况下适合哪些磁盘阵列，以及如何创建磁盘阵列。
1、RAID磁盘阵列介绍
是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列
把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术
组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)
RAID条带(strip）是把连续的数据分割成相同大小的数据块，把每段数据分别写入到阵列中的不同磁盘上的方法。简单的说，条带是一种将多个磁盘驱动器合并为一个卷的方法。许多情况下，这是通过硬件控制器来完成的
镜像:将数据复制到多个磁盘，一方面可以提高可靠性，另一方面可并发从两个或多个副本读取数据来提高读性能。显而易见，镜像的写性能要稍低，确保数据正确地写到多个磁盘需要更多的时间消耗。
数据条带:将数据分片保存在多个不同的磁盘，多个数据分片共同组成一个完整数据副本，这与镜像的多个副本是不同的，它通常用于性能考虑。数据条带具有更高的并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上数据进行读写操作，从而获得非常可观的Ⅰ/o 性能提升。
数据校验:利用冗余数据进行数据错误检测和修复，冗余数据通常采用海明码、异或操作等算法来计算获得。利用校验功能，可以很大程度上提高磁盘阵列的可靠性、稳定性和容错能力。不过，数据校验需要从多处读取数据并进行计算和对比，会影响系统性能。
不同等级的 RAID采用一个或多个以上的三种技术，来获得不同的数据可靠性、可用性和Ⅰ/o性能。至于设计何种 RAID(甚至新的等级或类型）或采用何种模式的 RAID，需要在深入理解系统需求的前提下进行合理选择，综合评估可靠性、性能和成本来进行折中的选择
常用的RAID级别
RAID0 RAID1 RAID5 RAID6 RAID1+0等
RAID 0磁盘阵列介绍
RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余。
RAID 0只是单纯的提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合
RAID 0 的特点
最少需要两块磁盘
数据条带分布式
没有冗余，性能最佳（不能存储镜像、校验信息）
不能应用于对数据安全性要求高的场合
RAID 1磁盘阵列介绍
通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的。但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。
RAID 1的特点
最少需要两块磁盘
提供数据冗余（提供备份）
性能好
RAID 5磁盘阵列介绍
N(N≥3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有一份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储
N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高
（N-1）/N 磁盘利用率
可靠性高，允许坏一块盘，不影响所有数据
RAID 5的特点
最少3块磁盘
数据条带形式分布
以奇偶效验冗余
适合多读少写的情景，是性能与数据冗余最佳的折中方案
RAID 6磁盘阵列介绍
N（N≥4）块盘组成阵列，（N-2）/N 磁盘利用率
与RAID 5相比，RAID 6增加了第二块独立的奇偶校验信息块
两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差
RAID 1+0磁盘阵列介绍
RAID 1+0(先做镜象，再做条带)
N (偶数，N>=4)。块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
N/2磁盘利用率
N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
性能高，可靠性高
RAID 1+0的特点
最少4块磁盘
先按RAID 0 分成两组，再分别对两组按RAID 1 方式镜像
兼顾冗余（提供镜像存储）和性能（数据条带形式分布）
在实际应用中较为常用
2、阵列卡介绍
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
不同的RAID卡支持的RAID功能不同
例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等
RAID卡的接口类型
IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口
阵列卡的缓存
缓存(Cache)是RAID卡与处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
缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素
不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等
3、创建RAID 设备 命令及参数
例：mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1 #创建RAID5
-C：表示新建
-v：显示创建过程中的详细信息
/dev/md0：创建 RAID5 的名称
-a yes：–auto，表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建（可省略）
-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，n3 表示使用 3 块硬盘创建 RAID
/dev/sd[bcd]1：指定使用这四块磁盘分区去创建 RAID
-x：指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
/dev/sde1：指定用作于备用的磁盘
实现故障恢复
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb1 #模拟/dev/sdb1 故障
mdadm -D /dev/md0 #查看发现sde1已顶替sdb1
mdadm命令其它常用选项
-r：移除设备
-a：添加设备
-S：停止RAID
-A：启动RAID
查看RAID创建进度
cat /proc/mdstat #还能查看创建RAID的进度
mdadm -D /dev/md0 #查看RAID磁盘详细信息
mdadm -E /dev/sd[b-e]1 #检查磁盘是否已做RAID
5、实验：创建RAID5
例：创建4个20G的硬盘
重启虚拟机，查看4个硬盘是否创建成功
将4块硬盘分区，并将4块硬盘分区类型修改成fd （其余三块相同操作）
查看是否安装mdadm的软件包，（如果没有安装执行下面命令安装即可）
创建RAID5 指定使用/dev/sde1硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
查看是否创建 查看创建RAID的进度
查看RAID磁盘详细信息 /dev/sde1备份 （raid5创建成功）
在/home下创建目录lly 并将md5进行格式化
查看md5的uuid 进行永久挂载到/home/lly 临时挂载：mount /dev/md5 /home/lly
查看 永久挂载成功，即使重启虚拟机挂载还在
进行故障测试：将/etc下东西复制到/home/lly 上，查看
故障测试，将/dev/sdd1 模拟故障，查看发现sde1已经顶替sdd1
此时我们查看/home/lly时数据还是在的，说明sde1已经顶替sdd1了
RAID5 已创建完成
6、总结
我们通过实验可以了解，RAID提供比单个硬盘具有更高的存储性能和提供数据备份技术，常用的RAID级别有：RAID0 、RAID1、RAID5、RAID6、RAID1+0等。。除了RAID我们还了解了阵列卡及缓存以及RAID磁盘阵列的构建方法
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_56270746/article/details/123858480
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