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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、JBOD
4.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target
2)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, JBOD
1.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.htm
Debian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.htm
Linux实现最常用的磁盘阵列– RAID5 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77880.htm
RAID0+1和RAID5的性能测试结果 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-07/65567.htm
Linux入门教程：磁盘阵列（RAID） http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104444.htm
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