Linux中RAID詳解

? ? ? ? 單個硬盤使用很大的問題是：數據存儲在單個硬盤上，有可能頻繁的讀寫導致這個硬盤壞了，生產中，這種情況損失很大。因此，我們需要有一種手段來實現這種容錯功能。所以RAID出現了，RAID叫做廉價的磁盤冗余陣列：多個磁盤合成一個陣列來提供更好的性能、冗余，或者兩者都能提供！

下面我們來看看生活生產中常用的幾種RAID合集！

1、RAID-0 （如下圖所示）

優點：RAID-0代表了所有RAID級別中最高的存儲性能。它提高存儲性能的原理是把連續的數據分散到多個磁盤上存取，這樣，系統有數據請求就可以被多個磁盤并行的執行，每個磁盤執行屬于它自己的那部分數據請求。這種數據上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。

缺點：RAID-0的缺點是不提供數據冗余，因此一旦用戶數據損壞，損壞的數據將無法得到恢復。

總結：RAID-0具有的特點，使其特別適用于對性能要求較高，而對數據安全不太在乎的領域，如圖形工作站等。對于個人用戶，RAID-0也是提高硬盤存儲性能的絕佳選擇。

2、RAID-1 （如下圖所示）

優點：RAID-1又稱為Mirror或Mirroring（鏡像），它的宗旨是最大限度的保證用戶數據的可用性和可修復性。 RAID-1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數據百分之百地自動復制到另外一個硬盤上。由于對存儲的數據進行百分之百的備份，在所有RAID級別中，RAID-1提供最高的數據安全保障。

缺點：備份數據占了總存儲空間的一半，因而Mirror(鏡像)的磁盤空間利用率低，存儲成本高。

總結：Mirror雖不能提高存儲性能，但由于其具有的高數據安全性，使其尤其適用于存放重要數據，如服務器和數據庫存儲等領域。

3、RAID-5 （如下圖所示）

優點：RAID-5 是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。它不對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID-5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤上。當RAID-5的一個磁盤數據發生損壞后，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。

缺點：數據安全保障程度要比Mirror（RAID-1）低，寫入數據的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。

總結：RAID-5可以理解為是RAID-0和RAID-1的折衷方案。如果可用性、成本和性能都同樣重要，則根據一般的數據傳輸和硬盤的數量選擇RAID-5。

4、RAID-10 （如下圖所示）

優點：RAID-10是一個RAID-1與RAID-0的組合體，它是利用奇偶校驗實現條帶集鏡像，所以它繼承了RAID-0的快速和RAID-1的安全?；A4盤的情況下，RAID-10允許最多2塊盤故障，隨著硬盤數量的增多，容錯量也會相對應提升。這是RAID-5無法做到的。

缺點：對盤的數量要求稍高，磁盤使用率為總物理存儲量的一半。價格相對較高。

總結：RAID-10以RAID-0為執行陣列，以RAID-1為數據保護陣列，它具有與RAID-1一樣的容錯能力，由于使用RAID-0作為執行等級，因此具有較高的I/O寬帶，對于那些想在RAID-1基礎上大幅提高性能的用戶，它是一個完美的解決方案。RAID-10適用于數據庫存儲服務器等需要高性能、高容錯但對容量要求不大的場合。

5、RAID-50 （如下圖所示）

優點：RAID-50是RAID-5與RAID-0的結合。每個RAID-5子磁盤組要求三個硬盤。RAID-50具備更高的容錯能力，因為它允許某個組內有一個磁盤出現故障，而不會造成數據丟失。

缺點：磁盤故障會影響吞吐量。故障后重建信息的時間比鏡像配置情況下要長。

總結：RAID-50最少需要6個驅動器，它最適合需要高可靠性存儲、高讀取速度、高數據傳輸性能的應用。這些應用包括事務處理和有許多用戶存取小文件的辦公應用程序。

6、JBOD （如下圖所示）

優點：JBOD與RAID陣列相比較的優勢在于它的低成本，可以將多個磁盤合并到共享電源和風扇的盒子里。市場上常見的JBOD經常安裝在19英寸的機柜中，因此提供了一種經濟的節省空間的配置存儲方式。隨著更高容量的磁盤驅動器投入市場，采用具有幾個TB的磁盤建立JBOD配置成為可能。

缺點：在JBOD的使用過程中，最主要的問題是JBOD在單獨的磁盤出現故障的恢復能力，如果沒有恰當的迂回能力，那么一個驅動器的故障就可能導致整個JBOD的失效。

總結：由于JBOD一般在使用中都包含多個磁盤，因此總的存儲容量十分巨大，而如果一個磁盤的故障就會造成整個設備中的故障，勢必對系統是一個巨大風險。其中的一個解決辦法是軟件RAID。從主機端來看，采用軟件RAID和JBOD的結合與硬件RAID在邏輯上沒有任何區別，只是軟件RAID會消耗一部分主機資源，而且與硬件RAID相比，無法到達高性能系統的苛刻要求。