RAID级别和实现实例操作详解

一、RAID简史1.RAID由来Berkeley:伯克利提出：A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks 为RAID（廉价冗余阵列）如今：Redundant Arrays of Independent Disks 独立冗余阵列2.优点和表现方式1）通过磁盘并行读写，提高IO能力：2）通过磁盘冗余（容错）机制来实现提高耐用性：3.级别：多块磁盘组织在一起的工作方式有所不同RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID10、RAID01、RAID50、JBOD4.实现方式（1）软件模拟实现：Software RAID，结合内核中的md（multi devices）工具生产环境中一般没有人使用（2）硬件实现：硬件级别的RAID配置多块硬盘在bios中实现外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力内接式RAID：主板集成RAID控制器1）可以通过SAS接口的适配器接口扩展出串行端口附加存储，以logical unit number逻辑单元号表现窄带：8个接口，7target宽带：16个接口，15个target2）RAID控制器需要系统驱动使用，在BIOS中可以设置，通过适配器连接到RAID磁盘阵列3）RAID控制器本身有CPU，还可以有内存来加速，另外设置电源方式断电时候的应急写入二、RAID级别和工作模式常用级别：RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10, RAID-50, JBOD1.RAID-0：0, 条带卷，strip;性能：读、写性能提升；无容错能力空间使用：N*min（S1,S2,...），最少需要磁盘数量：至少两块条带：会以磁盘容量最小的磁盘为主分块制作条带2.RAID-1: 1, 镜像卷，mirror;性能：读性能提升、写性能略有下降；有冗余能力空间使用：1*min（S1,S2,...），每块存储内容都一样空间利用率：1/2最少需要硬盘数量：至少两块3.RAID-4：单块硬盘作为集中校验盘采用独立存取方式，将条带由RAID3的小数据块改为更大的数据块校验较为迅速，但写入速度极差，控制器的设计更加复杂通过异或运算将其中一块硬盘，集中存放校验码允许有一块硬盘损坏，但因为集中校验会导致性能瓶颈4.RAID-5：循环校验存储机制性能：读、写性能提升，有容错能力：1块磁盘空间使用：（N-1）*min（S1,S2,...）短板效应空间利用率：（n-1）/n最少磁盘数：至少三块，可降级使用5.RAID-6：循环校验存储机制，一块硬盘专门做校验盘，校验码存储两次性能：读、写性能提升；有容错能力：2块磁盘空间使用：（N-2）*min（S1,S2,...）最少磁盘数：最少四块6.RAID-7：商业版新的RAID标准，一个独立的“存储计算机”，自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具，可以完全独立与主机运行，不占用主机CPU资源7.RAID-10：先做镜像，再做条带性能：读、写提升，有冗余能力空间利用率：1/2最少磁盘数：至少需要4块8.RAID-01：先做条带，再做镜像性能：读、写提升，有冗余能力空间利用率：1/2最少磁盘数：至少需要4块9.RAID-50：性能：读、写提升；有冗余能力空间利用率：（n-2）/n最少磁盘数：至少需要6块10.JBOD：Just a Bunch Of Disks 将多块磁盘的空间合并一个大的连续空间使用性能表现：无提升；无冗余能力空间使用：磁盘大小之和sum（S1,S2,...）空间利用率：100%最少磁盘数：至少需要2块三、RAID内核实现观测相关命令CentOS 6上的软件RAID的实现1.md（multi devices）工具，mdadm：模式化的工具命令的语法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>支持的RAID级别：LINEAR线性方式, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10;模式：创建：-C；装配: -A；监控: -F；管理：-f, -r, -a<raiddevice>: /dev/md#<component-devices>: 任意块设备（1）-C: 创建模式-n #: 使用#个块设备来创建此RAID；-l #：指明要创建的RAID的级别；-a {yes|no}：自动创建目标RAID设备的设备文件；-c CHUNK_SIZE: 指明块大小；默认512k-x #: 指明空闲盘的个数；（2）管理模式：-f: 标记指定磁盘为损坏；-a: 添加磁盘-r: 移除磁盘（3）-D：显示raid的详细信息； mdadm -D /dev/md#（4）观察md的状态： cat /proc/mdstat（5）停止md设备：mdadm -S /dev/md#2.watch:动态观测命令运行过程格式：watch -n# "COMMAND"-n #: 刷新间隔，单位是秒；如何在Linux上构建 RAID 10阵列 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-12/110318.htmDebian软RAID安装笔记 - 使用mdadm安装RAID1 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86487.htm常用RAID技术介绍以及示例演示（多图） http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81481.htmLinux实现最常用的磁盘阵列-- RAID5 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77880.htmRAID0+1和RAID5的性能测试结果 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-07/65567.htmLinux入门教程：磁盘阵列（RAID） http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104444.htm本文永久更新链接地址