RAID

      定义:多个独立的物理硬盘按照不同的方式组合起来,形成一个虚拟的硬盘,来提升性能和冗余性。

      作用:
           提高IO能力
           提高耐用性

      优势:
            容量和管理:
                      易于灵活的进行容量扩展;“虚拟化”使可管理性极大的增强。
            性能和优势:
                       “磁盘分块”技术带来性能的提高。
            可靠性和可用性:
                       通过冗余技术和热备、热换提升了可靠性
 
      硬RAID:物理RAID
             外接式:外面外挂的RAID卡
             内接式:主板上直接集成的RAID卡。

      RAID级别:组成RAID阵列的不同方式称为RAID级别。

     RAID级别设置的依据:
               不同的存储性能
               不同的数据可靠性
               不同的存储成本

  RAID0:
           是以条带的形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上。
           不支持冗余,挂一块硬盘,数据不能恢复。
               存储方式:
                         D0        D1     
                         D2        D3
                         D4        D5
                      物理磁盘0  物理磁盘1
        特征:
             所需磁盘:最低2块,多则不上限。
             优点:极高的读写效率、不存在校验、不会占用太多CPU资源、设计和使用和配置比较方便。
             缺点:无冗余,不能用于对数据安全性要求高的环境。
             适用领域:视频生成和编辑、图像编辑、其他需要打的传输带宽的操作。

  RAID1:(主要是做冗余)
           以镜像为冗余方式,对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝,放在成员磁盘上。
                 存储方式:
                          D0        D0
                          D1        D1
                          D2        D2
                          D3        D3
                      物理磁盘0  物理磁盘1(镜像盘)
            特性:
                所需磁盘:最低2块, 多则不上限。
                优点:具有100%数据冗余、提供最高的数据安全保障、理论上可实现2倍的读取效率、设计和使用比较简单。
                缺点:开销大、空间利用率只有不到50%、在写性能提升不大。
                适用领域:财务、金融等高可用、高安全的数据存储环境。

  RAID2:成本太大,基本上无人使用。


  RAID3:
         数据块倍分为更小的块并行传输到各个成员磁盘上,同时计算xor效验数据存放到专用的效验磁盘上。
          xor---相同为假,不同为真。
                 存储方式:
                          D00        D01        D02        P0        
                          D10        D11        D13        P1
                          D20        D21        D22        P2
                          D30        D31        D32        P3
                      物理磁盘0  物理磁盘1   物理磁盘2  效验磁盘3
                  根据某种算法来恢复数据,比如D00损坏,P0可以通过xor机制来对比,最终算出D00的数据,以此恢复。
            根据上图的磁盘数,如果坏两块,则不能恢复数据,且这两块任何一块都不能是效验盘。
            特性:
                所需磁盘:最低3块, 多则不上限。
                优点:读写性能都比较好,当有磁盘损坏时,对整体吞吐量影响较小,减少开销。
                缺点:控制器设计复杂,采用并行存取方式,主轴同步时吞吐量没有提高,校验磁盘的写性能有瓶颈。
                适用领域:视频生成和图像、视频编辑等需要高吐量的应用环境。
 
   RAID5:
         采用独立存取的阵列方式,校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上。
               只能坏一块磁盘。
                   存储方式:
                          D0        D1        P2        P0        
                          D3        D4        P1        D5
                          D6        P2        D7        D8
                          P3        D9        D10       D11
                      物理磁盘0  物理磁盘1   物理磁盘2  效验磁盘3
               所需磁盘:最低3块, 多则不上限。
                优点:读性能比较高,中等写性能,校验信息的分布式存取,避免出现写操作的瓶颈。
                缺点:控制器设计复杂,磁盘重建的过程比较复杂。
                适用领域:文件服务器、Email服务器、Web服务器等环数据库应用。
 
    RAID0: 所有空间都可用,但不支持冗余,坏一块全没。
    RAID1:所用空间为一半,支持100%的冗余。
    RAID5:可用空间为三分之二,有一块用来备份

    RAID组合:
         RADI10 : 先做 RADI1(镜像)再做 RADI0(条带)
                  存储方式:
                          D0        D0         D1        D1
                          D2        D2         D3        D3
                          D4        D4         D5        D5
                          D6        D6         D7        D7
                      物理磁盘0  物理磁盘1  物理磁盘2  物理磁盘3
           所需磁盘:最低4个
           优点:读性能高、写性能比较好,数据安全,允许同时有N个磁盘损坏。
           缺点:空间利用率只有50%,开销大。
           适用领域:多用于要求高可用性和安全性的数据库应用。
         RAID01:先做RADI0(条带)再做RADI1(镜像)
                  存储方式:
                          D0        D1         D0        D1
                          D2        D3         D2        D3
                          D4        D5         D4        D5
                          D6        D7         D6        D7
                      物理磁盘0  物理磁盘1  物理磁盘2  物理磁盘3
         RAID50:先RADI5再做RADI0
                存储方式:
                    D0     D1     P00       D2     D3     P01
                    D4     P10    D5        D6     P11    D7
                    P20    D8     D9        P21    D10    D11
                    D12    D13    P30       D14    D15    P31
                   磁盘0  磁盘1  磁盘2     磁盘3  磁盘4  磁盘5
               所需磁盘:最低3块, 多则不上限。
                优点:比RAID5有更好的读性能、比相同容量的RAID5重建时间短、可以允许N个磁盘同时失效。
                缺点:设计复杂,难以实现,同一个RAID5组内的两个磁盘失效会导致整个阵列的失效。
                适用领域:大型数据库、应用服务器、文件服务器等应用。

      RAID0:性能最好。
      RAID1:冗余性最好。
      RAID1、RADD10:开销最大。