RAID（Redundant
Array of Independent Disks，獨立磁盤冗餘陣列）可以提供較普通磁盤更高的速度、安全性，所以服務器在安裝時都會選擇創建RAID。
RAID的創建有兩種方式：軟RAID（通過操作系統軟件來實現）和硬RAID（使用硬件陣列卡）；在企業中用的最多的是：raid1、raid10和raid5。不過隨着雲的高速發展，供應商一般可以把硬件問題解決掉。
1.1 RAID幾種常見的分類
RAID技術經過不斷的發展，現在已擁有從RAID0到6七種基本的RAID 級別
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RAID 0 |
數據條帶化，無校驗 |
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RAID 1 |
數據鏡像，無校驗 |
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RAID 2 |
海明碼錯誤校驗及校正 |
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RAID 3 |
數據條帶化讀寫，校驗信息存放於專用硬盤 |
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RAID 4 |
單次寫數據採用單個硬盤，校驗信息存放於專用硬盤 |
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RAID 5 |
數據條帶化，校驗信息分佈式存放 |
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RAID 6 |
數據條帶化，分佈式校驗並提供兩級冗餘 |
另外，還有一些基本RAID級別的組合形式，如RAID 10（RAID 0與RAID1的組合），RAID 50（RAID0與RAID5的組合）等。
注意：不同RAID 級別代表着不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本
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RAID01( 0+1) |
先做RAID 0，後做RAID 1，同時提供數據條帶化和鏡像 |
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RAID 10(1+0) |
類似於RAID 0+1，區別在於先做RAID 1，後做RAID 0 |
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RAID 50(5+0) |
先做RAID 5，後做RAID 0，能有效提高RAID 5的性能 |
1.2 RAID出現的原因
2.1 RAID-0
條帶（strping）
需磁盤數量:2塊以上(大小最好相同)
是組建磁盤陣列中最簡單的一種形式，只需要2塊以上的硬盤即可.
特點:
成本低，可以提高整個磁盤的性能和吞吐量。
RAID 0沒有提供冗餘或錯誤修復能力，速度快.
任何一個磁盤的損壞將損壞全部數據；磁盤利用率爲100%。
2.2 RAID-1
mirroring（鏡像卷）
需要磁盤兩塊以上 2塊 or 3塊
原理:是把一個磁盤的數據鏡像到另一個磁盤上，也就是說數據在寫入一塊磁盤的同時，會在另一塊閒置的磁盤上生成鏡像文件，(同步)
RAID 1 mirroring（鏡像卷），至少需要兩塊硬盤，raid大小等於兩個raid分區中最小的容量（最好將分區大小分爲一樣），數據有冗餘，在存儲時同時寫入兩塊硬盤，實現了數據備份；
磁盤利用率爲50%，即2塊100G的磁盤構成RAID1只能提供100G的可用空間。如下圖
2.3 RAID-5
需要三塊或以上硬盤，可以提供熱備盤實現故障的恢復；只損壞一塊，沒有問題。但如果同時損壞兩塊磁盤，則數據將都會損壞。空間利用率： (n-1)/n 2/3 如下圖所示
奇偶校驗信息的作用:
當RAID5的一個磁盤數據發生損壞後，利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。
擴展異或運算:
是用相對簡單的異或邏輯運算（相同爲0，相異爲1）
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A值 |
B值 |
Xor結果 |
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0 |
0 |
0 |
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1 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
2.4 RAID10
鏡像+條帶
RAID10是將鏡像和條帶進行兩級組合的RAID級別，第一級是RAID1鏡像對，第二級爲RAID 0。RAID10也是一種應用比較廣泛的RAID級別。
RAID1+0的特點使其特別適用於既有大量數據需要存取，同時又對數據安全性要求嚴格的領域，如銀行、金融、商業超市、倉儲庫房、各種檔案管理等。
先創建raid1，再使用創建的raid1設備創建raid0
2.5 RAID的比較
2.5 RAID的選擇
2.6 RAID硬盤失效處理
一般兩種處理方法：熱備和熱插拔
熱備：HotSpare
-
定義：當冗餘的RAID組中某個硬盤失效時，在不干擾當前RAID系統的正常使用的情況下，用RAID系統中另外一個正常的備用硬盤自動頂替失效硬盤，及時保證RAID系統的冗餘性
-
全局式：備用硬盤爲系統中所有的冗餘RAID組共享
-
專用式：備用硬盤爲系統中某一組冗餘RAID組專用
熱插拔：HotSwap
-
定義：在不影響系統正常運轉的情況下，用正常的硬盤物理替換RAID系統中失效硬盤
-
關鍵在於熱插拔時電子器件的保護機制
如下圖所示：是一個全局熱備的示例，該熱備盤由系統中兩個RAID組共享，可自動頂替任何一個RAID中的一個失效硬盤
第3章 RAID卡
RAID卡一般分爲硬RAID卡和軟RAID卡兩種，通過用硬件來實現RAID功能的就是硬RAID，獨立的RAID卡，主板集成的RAID芯片都是硬RAID。通過軟件並使用CPU的RAID卡是指使用CPU來完成RAID的常用計算，軟件RAID佔用CPU資源較高，絕大部分服務器設備是硬件RAID。
3.2 軟RAID
管理軟raid工具：mdadm
mdadm是linux下用於創建和管理軟件RAID的命令，是一個模式化命令。
常見參數解釋：
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-C或--creat |
建立一個新陣列 |
-r |
移除設備 |
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-A |
激活磁盤陣列 |
-l 或--level=0 1 4 5 6 |
設定磁盤陣列的級別 |
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D或--detail |
-打印陣列設備的詳細信息 |
-n或--raid-devices= |
指定陣列成員（分區/磁盤）的數量 |
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-s或--scan |
掃描配置文件或/proc/mdstat得到陣列缺失信息 |
-x或--spare-devicds= |
指定陣列中備用盤的數量 |
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-f |
將設備狀態定爲故障 |
-c或--chunk= |
設定陣列的塊chunk大小 ，單位爲KB |
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-a或--add |
添加設備到陣列 |
-G或--grow |
改變陣型大小或形態 |
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-v --verbose |
顯示詳細信息 |
-S |
停止陣列 |
Chunk（塊）: raid存儲數據時每個數據段的大小。 4K，64K
3.3 實戰：RAID0
環境：添加兩個硬盤
環境：添加兩個sdb硬盤
添加兩個分區：sdb6 sdb7
3.3.1創建raid0
[root@xuegod72 ~]# rpm -qf `whichmdadm`
mdadm-3.3.2-7.el7.x86_64
[root@xuegod72 ~]# mdadm -C -v/dev/md0 -l 0 -n 2 /dev/sdb6 /dev/sdb7
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: Defaulting to version 1.2metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
3.3.2 查看陣列信息
[root@xuegod72 ~]# mdadm -D
mdadm: No devices given.
[root@xuegod72 ~]# mdadm -Ds
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2name=xuegod72:0 UUID=551f2150:ccb1c188:7fcf3cc0:1c9144d3
[root@xuegod72 ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Mon Oct 24 22:12:25 2016
Raid Level : raid0
Array Size : 2095104 (2046.34 MiB 2145.39 MB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Mon Oct 24 22:12:25 2016
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Chunk Size : 512K
Name : xuegod72:0 (local to host xuegod72)
UUID :551f2150:ccb1c188:7fcf3cc0:1c9144d3
Events : 0
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 22 0 active sync /dev/sdb6
1 8 23 1 active sync /dev/sdb7
chunk值: 條帶大小 它分有很多“塊”（Chunk），如果塊尺寸(Chunksize)設置過小就一定會增加佔用的塊數
我們也可以把這個配置信息保存起來
[root@xuegod72 ~]# mdadm -Ds
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2name=xuegod72:0 UUID=551f2150:ccb1c188:7fcf3cc0:1c9144d3
[root@xuegod72 ~]# mdadm -Ds >/etc/mdadm.conf
[root@xuegod72 ~]# cat !$
cat /etc/mdadm.conf
ARRAY /dev/md0 metadata=1.2name=xuegod72:0 UUID=551f2150:ccb1c188:7fcf3cc0:1c9144d3
3.3.3 對創建的RAID0創建分區
分區時，我們給它所有空間
[root@xuegod72 ~]# fdisk /dev/md0
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only,until you decide to write them.
Be careful before using the writecommand.
Device does not contain a recognizedpartition table
Building a new DOS disklabel with diskidentifier 0x6c8bd2c5.
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0extended, 4 free)
e extended
Select (default p):
Using default response p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-4190207, default2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G}(2048-4190207, default 4190207):
Using default value 4190207
Partition 1 of type Linux and of size 2GiB is set
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partitiontable.
Syncing disks.
[root@xuegod72 ~]# ls /dev/md*
/dev/md0 /dev/md0p1
3.3.4 格式化分區並掛載
[root@xuegod72 ~]# mkfs.xfs /dev/md0p1
meta-data=/dev/md0p1 isize=256 agcount=8, agsize=65408 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=0 finobt=0
data = bsize=4096 blocks=523264,imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0
log =internal log bsize=4096 blocks=2560,version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks,lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@xuegod72 ~]# mkdir /raid0
[root@xuegod72 ~]# mount /dev/md0p1/raid0/
[root@xuegod72 ~]# df -h|tail -1
/dev/md0p1 2.0G 33M 2.0G 2% /raid0
3.3.5 開機自動掛載
[root@xuegod72 ~]# umount /raid0/
[root@xuegod72 ~]# mount -a
mount: mount point /radi0 does notexist
[root@xuegod72 ~]# vi /etc/fstab
[root@xuegod72 ~]# mount -a
[root@xuegod72 ~]# df
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3 206234228 3024100 203210128 2% /
devtmpfs 477820 0 477820 0% /dev
tmpfs 492364 84 492280 1% /dev/shm
tmpfs 492364 7152 485212 2% /run
tmpfs 492364 0 492364 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 3947824 3947824 0 100% /media
/dev/sda1 303788 130864 172924 44% /boot
tmpfs 98476 16 98460 1% /run/user/42
tmpfs 98476 0 98476 0% /run/user/0
/dev/md0p1 2082816 33056 2049760 2% /raid0
[root@xuegod72 ~]# tail -1 /etc/fstab
UUID="2c398f3c-462f-4106-a51e-7cadd8ef925b"/raid0 xfs defaults 0 0
