概念

将多个磁盘进行统一管理，并提供一定的容错功能，提升磁盘的读写能力

磁盘陈列：硬件阵列、软件阵列

1-RAID0 带区卷—3块盘

特点：速度快，空间利用率100%成本低，无容错功能，一坏全坏

全部磁盘容量

RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。

工作原理：
系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RAID0 磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每一项操
作都对应于一块物理硬盘。通过建立RAID 0，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。
从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。 但由于总线带宽等多种因素的
影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，但是，**大量数据并行传输与串行传输比较，提速效果显著显
然毋庸置疑。
优缺点：

优：

成本低

读写性能是所有RAID级别中最高的。

缺点

RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此一旦用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。RAID0运行时只要其中任一块硬盘出现问题就会导致整个数据的故障。一般不建议企业用户单独使用。

总结：

磁盘空间使用率：100%，故成本最低。

读性能：N*单块磁盘的读性能

写性能：N*单块磁盘的写性能

冗余：无，任何一块磁盘损坏都将导致数据不可用。

2-RAID1 镜像卷—2块盘

特点：速度一般，空间利用率50%，成本高，有容错功能；互为备份

一半磁盘容量

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。当原始数据繁忙时，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用性。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。

工作原理：

RAID1是将一个两块硬盘所构成RAID磁盘阵列，其容量仅等于一块硬盘的容量，因为另一
块只是当作数据“镜像”。RAID1磁盘阵列显然是最可靠的一种阵列，因为它总是保持一份
完整的数据备份。它的性能自然没有RAID0磁盘阵列那样好，但其数据读取确实较单一硬
盘来的快，因为数据会从两块硬盘中较快的一块中读出。RAID1磁盘阵列的写入速度通常
较慢，因为数据得分别写入两块硬盘中并做比较。RAID1磁盘阵列一般支持“热交换”，就
是说阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行，无须中断退出系统。RAID1磁盘阵列是十分安全的，不过也是较贵一种RAID磁盘阵列解决方案，因为两块硬盘仅能提供一
块硬盘的容量。RAID1磁盘阵列主要用在数据安全性很高，而且要求能够快速恢复被破坏的数据的场合。在这里，需要注意的是，读只能在一块磁盘上进行，并不会进行并行读取，性能取决于硬盘中较快的一块。写的话通常比单块磁盘要慢，虽然是并行写，即对两块磁盘的写入是同时进行的，但因为要比较两块硬盘中的数据，所以性能比单块磁盘慢。

优缺点：

RAID1通过硬盘数据镜像实现数据的冗余，保护数据安全，在两块盘上产生互为备份的数据，当原始数据繁忙时，可直接从镜像备份中读取数据，因此RAID1可以提供读取性能。
RAID1是硬盘中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性，当一个硬盘失效时，系统可以自动切换到镜像硬盘上读/写，并且不需要重组失效的数据。

总结：

磁盘空间使用率：50%，故成本最高。

读性能：只能在一个磁盘上读取，取决于磁盘中较快的那块盘

写性能：两块磁盘都要写入，虽然是并行写入，但因为要比对，故性能单块磁盘慢。

冗余：只要系统中任何一对镜像盘中有一块磁盘可以使用，甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。

3-RAID 5-常用—3块盘

特点：速度一般，空间利用率(N-1)/N，成本相对较高，有容错功能

RAID 5是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5具有和RAID0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低，是目前运用较多的一种解决方案。

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工作原理：

RAID5把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上，其中任意N-1块磁盘上都存储完整的数据，也就是说有相当于一块磁盘容量的空间用于存储奇偶校验信息。

因此当RAID5的一个磁盘发生损坏后，不会影响数据的完整性，从而保证了数据安全。当损坏的磁盘被替换后，RAID还会自动利用剩下奇偶校验信息去重建此磁盘上的数据，来保持RAID5的高可靠性。
做raid 5阵列所有磁盘容量必须一样大，当容量不同时，会以最小的容量为准。 最好硬盘转速一样，否则会影响性能，而且可用空间=磁盘数n-1，Raid 5 没有独立的奇偶校验盘，所有校验信息分散放在所有磁盘上， 只占用一个磁盘的容量。

总结：

磁盘空间利用率：(N-1)/N，即只浪费一块磁盘用于奇偶校验。

读性能：(n-1)*单块磁盘的读性能，接近RAID0的读性能。

写性能：比单块磁盘的写性能要差（这点不是很明白，不是可以并行写入么？）

冗余：只允许一块磁盘损坏。

4-RAID10—4块盘

RAID1 和RAID0结合

RAID10也被称为镜象阵列条带。象RAID0一样，数据跨磁盘抽取；象RAID1一样，每个磁盘都有一个镜象磁盘, 所以RAID 10的另一种会说法是 RAID 0+1。RAID10提供100%的数据冗余，支持更大的卷尺寸，但价格也相对较高。对大多数只要求具有冗余度而不必考虑价格的应用来说，RAID10提供最好的性能。使用RAID10，可以获得更好的可靠性，因为即使两个物理驱动器发生故障（每个阵列中一个），数据仍然可以得到保护。RAID10需要4 + 2*N 个磁盘驱动器（N >=0)， 而且只能使用其中一半(或更小, 如果磁盘大小不一)的磁盘用量, 例如 4 个 250G 的硬盘使用RAID10 阵列， 实际容量是 500G。

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实现原理：

Raid10其实结构非常简单，首先创建2个独立的Raid1，然后将这两个独立的Raid1组成一个Raid0，当往这个逻辑Raid中写数据时，数据被有序的写入两个Raid1中。磁盘1和磁盘2组成一个Raid1，磁盘3和磁盘4又组成另外一个Raid1;这两个Raid1组成了一个新的Raid0。如写在硬盘1上的数据1、3、5、7，写在硬盘2中则为数据1、3、5、7，硬盘中的数据为0、2、4、6，硬盘4中的数据则为0、2、4、6，因此数据在这四个硬盘上组合成Raid10，且具有raid0和raid1两者的特性。
虽然Raid10方案造成了50%的磁盘浪费，但是它提供了200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性，并且当同时损坏的磁盘不在同一Raid1中，就能保证数据安全性。假如磁盘中的某一块盘坏了，整个逻辑磁盘仍能正常工作的。
当我们需要恢复RAID10中损坏的磁盘时，只需要更换新的硬盘，按照RAID10的工作原理来进行数据恢复，恢复数据过程中系统仍能正常工作。原先的数据会同步恢复到更换的硬盘中。

总结：

磁盘空间利用率：50%。

读性能：N/2*单块硬盘的读性能

写性能：N/2*单块硬盘的写性能

冗余：只要一对镜像盘中有一块磁盘可以使用就没问题。

5-如何实现磁盘阵列–mdadm

首先安装mdadm工具（centOS 7中默认已经有了 ）
yum install -y mdadm
查看是否已安装 -rpm-qa|grep mdadm
rpm-qa|grep mdadm

基准修改分区类型为：

mdadm -命令参数
创建时：
-a 检测设备名称 
-n 指定设备数量
-l 指定RAID等级
-C 创建
-v 显示过程


-f 模拟设备损坏
-r 移除设备
-a 增加设备
-Q 查看摘要信息
-D 查看详细信息
-S 停止

我们使用mdadm命令创建RAID10名称为:dev/md0:
C代表创建操作，-v显示创建过程，-a yes检查RAID没名称，-n是用到硬盘个数，- l 定义RAID的级别而后面写上要增加整列的硬盘名称。RAID0=>-l 0 RAID1=> -l 1

6-mdadm实现步骤

1-创建RAID
虚拟机——设置——添加硬盘——完成（硬盘不需要做任何分区,且磁盘大小一样）
mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 0 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
2-格式化磁盘
mkfs -t ext4 /dev/md0
3-挂载
mount -t ext4 /dev/md0 /mnt/md0
4-模拟硬盘损坏
在md0文件下创建文件
touch 1.txt
模拟硬盘损坏
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc
5-查看阵列磁盘
mdadm -D /dev/md0

sync表示同步

faulty表失败
6-修复磁盘：移除磁盘后加入
移除磁盘
mdadm -r /dev/md0 /dev/sdc
加入磁盘
mdadm -a /dev/md0 /dev/sdd
7-删除RAID1
mdadm -S /dev/md0

例：配置RAID1镜像卷，并模拟硬盘损坏进行修复

//1)虚拟机——设置——新建2个硬盘：3G ——重启虚拟机
//2)查看mdadm是否安装：
rpm -qa|grep mdadm

//3)新建磁盘阵列RAID1
mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 2 -l 1 /dev/sdc /dev/sdd

//4)格式化磁盘
mkfs -t ext4 /dev/md0

//5)挂载磁盘到/mnt/md0
cd /mnt;mkdir md0
mount -t ext4 /dev/md0 /mnt/md0

//6)模拟磁盘损坏
vim md0.txt
mdadm  /dev/md0 -f /mnt/md0

//7)查看磁盘状态
mdadm -D /dev/md0

//发现sdc盘损坏
//8）修复移除磁盘后加入
mdadm -r /dev/md0 /dev/sdc
mdadm -a /dev/md0 /dev/sdc


//9）移除RAIS1
mdadm -S /dev/md0

例：配置RAIS5卷，并模拟硬盘损坏进行修复

//1）新建磁盘阵列
mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

//2)格式化
mkfs -t ext4 /dev/md0

//3)新建挂载点并挂载
cd /mnt; mkdir md0
mount -a  

//4)模拟损坏
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdc

//查看是否损坏
mdadm -D /dev/md0
//结果为faulty则
//——sdc被损坏
//5）修复（移除后加入回来）
mdadm -r /dev/md0 /dev/sdc
mdadm -a /dev/md0 /dev/src

//查看是否被修复
mdadm -D /dev/md0