本文主要是介绍Linux入门真经-038RAID磁盘阵列，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
前一节讲的LVM为分区的空间提供了弹性扩展的可能，LVM快照则对软件/逻辑层面的数据恢复提供了可能。然而，这还远远不够。如果仅仅如此，磁盘坏了，基本就意味着数据丢失，因此，我们需要一些措施，从物理层面上提供一定程度的数据冗余，提高数据的安全性。
为此，RAID技术应运而生。而且RAID不仅为数据安全性提高保障（比如某些RAID级别可以保证一块或多块硬盘坏了数据不丢失、业务不中断），还在容量、读写效率方面提供了助力。接下来就给大家介绍RAID技术。
1、RAID简介
RAID全名是Redundant Arraysof Inexpensive Disks（廉价磁盘冗余阵列），当然，廉价不廉价这个问题其实是不太好说的。他可以通过软件或者硬件的手段，把几个硬盘整合成一个较大的硬盘。于此同时，RAID还提供了不同的级别来实现更加丰富的功能。
软RAID比较少见，centos内置了mdadm命令去实现软RAID。但是软RAID无法对系统盘所在的分区数据进行保障，而且通过其实现的RAID通常性能也比较差，本文不作介绍。
我们生产中更常见到的是硬RAID，在物理服务器上配置硬件RAID卡来实现。硬RAID通常配备了读写缓存，对存储IO的性能有了大幅的改善。不同服务器由于配置的RAID卡型号不同，配置方法、支持的RAID级别、读写控制功能都有所不同。但是RAID级别的原理和特性是相同的，服务器厂商通常都会为购买者配备详尽的配置手册，而且配置通常非常简单。因此对于配置我们无需多虑，但是我们需要了解RAID各个级别及相关原理特性。本文会介绍RAID0、RAID1、RAID5、RAID10、RAID50
注：RAID通常由多块硬盘组成，建议同一个RAID组内的硬盘型号相同，否则会在各个参数上存在短板效应（转速、容量、性能按最低的那块硬盘算）。
2、RAID0
RAID0可以由一块或多块硬盘组成。
RAID会将磁盘先切出等量的区块（如4K），然后当一个文件要写进RAID的时候，文件会根据区块的大小进行切割，再依次存到各个磁盘里面去，以两块硬盘为例，一个文件被切割成A1,A2…A8，存储情况如下图：
我们可以看出，一份文件数据会被分散保存在多块硬盘上。我们在物理机上有两块盘，组成RAID0之后，我们在系统里看到的是一块，容量为组成RAID0的硬盘容量之和。由于数据被分散存储在多个硬盘，任何一个硬盘的损坏都会导致整个RAID组的数据丢失。
但是存取数据时，由于从单个硬盘通道变为多个硬盘通道，因此读写性能会有较大的提升。
总结一下RAID0的特性：
读、写性能提升；
可用空间：硬盘数*最小硬盘容量
无容错能力（一块硬盘损坏数据全部丢失）
所需磁盘数：1个及以上
3、RAID1
两块硬盘，存储一模一样的数据，互为镜像，一块硬盘坏了，另一块硬盘自动顶上，数据不会丢失，是否会导致业务的中断具体要看RAID卡的功能和厂商的相关承诺。
假设一个文件被切割成A1,A2,A3,A4，RAID1的数据存储原理如下：
可以看到，两块硬盘存的数据一模一样，任何一块坏了都不会丢失数据。但这也导致了可用容量只有原来的一半。写数据的时候由于需要写2份，所以写速度会略有降低。但是读取数据时两边都可以读，因此读性能会有所提升。
RAID1小结：
读性能提升，写性能略有下降
可用空间：二分之一
冗余性：两块盘可坏一块
所需磁盘数：2
4、RAID5
RAID0可以获得大容量硬盘，但是可靠性十分脆弱。RAID1可靠性非常好，但是硬盘容量相对比较小，有没有折中方案呢？有的，最常见的就是RAID5。
讲RAID5之前先讲点数学。
我们小时候都学过方程。不如，2*a=1，我们可以算出a=0.5，这里有一个等式，一个未知数，我们可以算出未知数的值。
计算机精通于零一计算，也有很多数学哲理在里面。
比如异或：两数相等异或为0，两数不同异或为1
比如说：
0异或0异或1异或1=0
现在假设有一个数字不知道：
0异或x异或1异或1=0
我们可以得到
x=0异或0异或1异或1=0
你会发现，无论多少个0、1进行异或运算，遮住一个数，都能通过这种方法把这个数字计算出来。
而RAID5就是采用的类似于这样的方法。根据其他磁盘的存储信息，生成奇偶校验信息并且存储起来，当一块盘损坏之后，可以根据奇偶校验信息把那块盘的数据计算出来。
存储原理如下图，校验信息分散存储与各个硬盘之中：
因此，RAID5允许损坏一块盘，且可以将多块硬盘组合成大硬盘（总的来说，会损失一块盘的容量存放校验信息）。硬盘的读写性能是有提升的（同一RAID组内的硬盘越多，提升越明显）
RAID5小结：
各个盘轮流存放校验码
读、写性能提升
可用空间：(N-1)*最小磁盘空间
有容错能力：可以坏1块磁盘
所需磁盘数：3及以上
5、RAID10
又称RAID1+0。先做RAID1，再组合成RAID0
RAID10小结：
读、写性能提升
可用空间：最小硬盘容量*硬盘数/2
有容错能力：每组镜像最多只能坏一块；如上图，disk0和disk1可以任意坏一块，disk2和disk3可以任意坏一块。
最少磁盘数：4个以上且为偶数个。
6、RAID50
类比RAID10。先多个一组做成RAID5，再将多个RAID5制成RAID0
RAID50小结：
读、写性能提升
可用空间：最小硬盘容量*（硬盘数-RAID5组数）
有容错能力：每组RAID5都可以坏一块盘；
最少磁盘数：6个以上
最后给一些整体性的补充：
硬盘坏了服务器通常会有指示灯显示，赶紧换同型号硬盘，免得拖久了同一RAID组内再次坏盘，数据无价。
一般如果RAID卡和硬盘主板支持热插拔的话，遇到坏盘直接更换即可，RAID卡会自动同步数据（以硬件厂家的说明为准）
关注本公众号获取最新更新
每周一、三、五稳定更新
这篇关于Linux入门真经-038RAID磁盘阵列的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
