理论篇-Linux---RAID磁盘阵列与阵列卡

一、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通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本分技术
• 组成磁盘阵列的不通方式称为RAID级别（RAID Levels）
• 常用的RAID级别
  • RAID0,RAID1,RAID5,RAID6,RAID1+0等

1.1 RAID 0磁盘阵列介绍

• RAID 0
  • 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只是单纯地提高性能，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

1.2 RAID 1磁盘阵列介绍

• RAID 1
  • 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
  • 原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1 可以提高读取性能
  • 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比性。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

1.3 RAID 5 磁盘阵列介绍

• RAID 5
  • 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分数据在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

1.4 RAID 6 磁盘阵列介绍

• RAID 6
  • N（N>=4)块盘组成阵列，（N-2）/N磁盘利用率
  • 与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个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

1.6 RAID 1+0磁盘阵列介绍

• RAID 1+0是RAID 1和RAID 0的结合，先做镜像，再做条带
• 兼顾了RAID 1的容错能力与RAID 0的条带化读写数据的优点，性能好，可靠性高。属于混合型RAID
• N(偶数，N>=4)块盘两两镜像后，在组合成一个RAID 0，最多允许所有磁盘基组中的磁盘各损坏一个，但是不允许同一基组中的磁盘同时有坏的。
• 磁盘的利用率为N/2,
• N/2块盘同时写入数据，N快盘同时读取数据
• 类似的混合RAID还有RAID 0+1，二者在读写性能上差别不大，但是在安全性上 RAID 1+0 要好于 RAID 0+1
• 性能高，可靠性高

二、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的

• 不同的RAID卡支持的RAID功RAID5能不能

  • 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（前两个已淘汰）

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

三、构建软RAID磁盘阵列实验

• 我们需要用到mdadm工具创建RAID磁盘
• 因为我们做的是RAID，所以文件系统格式需要改为fd
  mdadm工具指令基本格式

[root@localhost ~]# mdadm -C -v 目录 -l级别 -n磁盘数量 设备

常用选项
l 指定级别
C 创建
v 指定目录
n 磁盘数量

查看RAID级别的两个方法

• 第一个方法
  cat /proc/mdstat ‘//查看状态’

• 第二个方法
  mdadm -D 目录 ‘//查看更详细信息’