磁盘阵列——RAID

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磁盘阵列——RAID

什么是RAID？
独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合起来，成为一个或多个硬盘阵列组，目的为提升性能或数据冗余，或是两者同时提升。RAID 层级不同，数据会以多种模式分散于各个硬盘，RAID 层级的命名会以 RAID 开头并带数字，例如：RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 7、RAID 01、RAID 10、RAID 50、RAID 60。每种等级都有其理论上的优缺点，不同的等级在两个目标间获取平衡，分别是增加数据可靠性以及增加存储器群）读写性能。
简单来说，RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘，因此，操作系统只会把它当作一个实体硬盘。RAID常被用在服务器电脑上，并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成，它也成为普通用户的一个选择，特别是需要大容量存储空间的工作，如：视频与音频制作。

RAID功能实现
- 提高IO能力,磁盘并行读写
- 提高耐用性,磁盘冗余算法来实现

RAID实现的方式
- 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，安装OS前在BIOS里配置
- 软件RAID：通过OS实现，比如：群晖的NAS

RAID-0
因为读写时都可以并行处理，所以在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既没有冗余功能，也不具备容错能力，如果一个磁盘（物理）损坏，所有数据都会丢失。

读、写性能提升可用空间：N*min(S1,S2,...)

无容错能力

最少磁盘数：1+

RAID-1
也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像，在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，理论上读取速度等于硬盘数量的倍数，与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。

读性能提升、写性能略有下降

可用空间：1*min(S1,S2,...)

磁盘利用率 50%

有冗余能力

最少磁盘数：2n

RAID-5
读、写性能提升

可用空间：(N-1)*min(S1,S2,...)

有容错能力：允许最多1块磁盘损坏

最少磁盘数：3, 3+

RAID-10
读、写性能提升

可用空间：N*min(S1,S2,...)/2

有容错能力：每组镜像最多只能坏一块

最少磁盘数：4, 4+