RAID(Redundant Array of Independent Disks )
一传睹、獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列
1乾戏、RAID：由多個(gè)獨(dú)立的磁盤(pán)構(gòu)成的一個(gè)容量巨大的磁盤(pán)組。
2斑粱、優(yōu)點(diǎn)：1）弃揽、容量得到大的提升
2）、數(shù)據(jù)安全得到保障
3）则北、性能得到提升
通過(guò)獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列矿微，可以極大地?cái)U(kuò)展存儲(chǔ)容量，增加數(shù)據(jù)安全性以及提升性能尚揣。
3冷冗、缺點(diǎn)：由于需要數(shù)據(jù)冗余，所以通常會(huì)損失 一定比例的磁盤(pán)的容量惑艇。
還有就是提高了支出成本蒿辙。
e.g. 極端的情況下，RAID1 中滨巴，兩塊磁盤(pán)互為鏡像思灌，但是只能使用一塊磁盤(pán)的容量。這時(shí)恭取，容量損失了50%泰偿。
二、RAID的級(jí)別
1蜈垮、RAID0
RAID0是最早出現(xiàn)的陣列技術(shù)耗跛。多個(gè)磁盤(pán)通過(guò)陣列控制器并聯(lián)在一起，構(gòu)成一個(gè)大的磁盤(pán)組合攒发。在RAID0,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)條帶分布调塌。
以上共有兩塊磁盤(pán)，數(shù)據(jù)塊A1 和 數(shù)據(jù)塊A2 組成條帶0惠猿，依次類(lèi)推羔砾。
1）、RAID0 可以提高磁盤(pán)的性能和讀寫(xiě)速度，但是不能提供容錯(cuò)姜凄。所以政溃，當(dāng)陣列中的一塊磁盤(pán)損壞后，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失态秧。
2）董虱、數(shù)據(jù)被依次寫(xiě)入到各個(gè)物理硬盤(pán)中，即disk1 和disk2硬盤(pán)設(shè)備會(huì)分別保存數(shù)據(jù)資料申鱼。提升了讀取愤诱，寫(xiě)入的速度，但是不具備數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)錯(cuò)誤修復(fù)能力润讥。
2、RAID1
RAID1又被稱(chēng)為磁盤(pán)鏡像盘寡，由兩塊磁盤(pán)組成楚殿，一塊作為主盤(pán)，另外一塊作為備份盤(pán)竿痰。將兩塊硬盤(pán)進(jìn)行綁定脆粥。
1）、當(dāng)向主盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)影涉，控制器會(huì)同時(shí)向備份盤(pán)寫(xiě)入同樣的數(shù)據(jù)变隔。因此，RAID1中存在著兩塊數(shù)據(jù)完全相同的磁盤(pán)蟹倾。
2)匣缘、RAID1是數(shù)據(jù)安全性最好的RAID級(jí)別。即使另外一塊磁盤(pán)完全損壞鲜棠，一般會(huì)立即自動(dòng)以熱交換的方式來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)肌厨，從備份的磁盤(pán)中還原數(shù)據(jù)。
3)豁陆、缺點(diǎn)：導(dǎo)致50%的容量損失以及寫(xiě)入性能的下降
3柑爸、RAID2
RAID2很少使用，與RAID0類(lèi)似盒音，只是以條帶為單位表鳍，而不是塊。組成RAID2至少3塊硬盤(pán)祥诽。
4譬圣、RAID3
RAID3與RAID2數(shù)據(jù)存取方式類(lèi)似，把數(shù)據(jù)以位為單位分割雄坪，分散存儲(chǔ)在各個(gè)磁盤(pán)上胁镐。在數(shù)據(jù)安全方面，用奇偶校驗(yàn)做錯(cuò)誤校正與檢測(cè)，只需要一個(gè)額外的校驗(yàn)盤(pán)盯漂。
5颇玷、RAID4
RAID4和RAID3很像，數(shù)據(jù)都是依次存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤(pán)上的就缆，奇偶校驗(yàn)碼放在獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)盤(pán)上帖渠，唯一的不同，在數(shù)據(jù)分割上RAID3對(duì)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)是按位進(jìn)行的竭宰，RAID4以數(shù)據(jù)塊為單位空郊。
6、RAID5
RAID5是一種使用非常廣泛的RAID切揭。RAID5兼顧了存儲(chǔ)性能狞甚，數(shù)據(jù)安全，和存儲(chǔ)成本廓旬。RAID5至少需要3塊硬盤(pán)
1)哼审、由上圖可知，RAID5是將數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息分散存儲(chǔ)在組成RAID5的各個(gè)磁盤(pán)上孕豹，并且奇偶校驗(yàn)信息和對(duì)應(yīng)得數(shù)據(jù)可以位于不同的磁盤(pán)上涩盾。
2）、RAID5中的一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障励背，控制器會(huì)利用剩下的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)損壞的數(shù)據(jù)春霍。
7、RAID10
RAID10是RAID0和RAID1的一個(gè)組合體叶眉。RAID至少需要4塊硬盤(pán)
1)址儒、先分別兩兩制作成RAID1 磁盤(pán)陣列，保證數(shù)據(jù)的安全性衅疙。
2)离福、然后再對(duì)兩個(gè)RAID1磁盤(pán)陣列實(shí)施RAID0技術(shù)，提高硬盤(pán)設(shè)備的讀寫(xiě)速度炼蛤。
3)妖爷、RAID10繼承了RAID0的高讀寫(xiě)速度和RAID1的數(shù)據(jù)安全性。
4)理朋、在不考慮成本下絮识，RAID10是超過(guò)RAID5的性能，成為生產(chǎn)環(huán)境主要使用的技術(shù)嗽上。
三次舌、部署RAID10
一）、虛擬機(jī)添加四塊硬盤(pán)
二）兽愤、mdadm命令
mdadm是Linux系統(tǒng)中創(chuàng)建和管理陣列的工具彼念，默認(rèn)情況下挪圾，Ubuntu沒(méi)有安裝該工具，用戶(hù)可以輸入以下命令安裝：
sudo su
apt install mdadm
mdadm的基本命令如下：
mdadm [mode] <RAID 設(shè)備名稱(chēng)> [options] [成員設(shè)備名稱(chēng)]
1逐沙、開(kāi)始創(chuàng)建RAID
mdadm -Cv /dev/md0 -a yes -n 4 -l 10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
-C ：創(chuàng)建一個(gè)RAID陣列卡
-v ：顯示創(chuàng)建過(guò)程
/dev/md0 ：新創(chuàng)建的RAID名
-a yes ：自動(dòng)創(chuàng)建設(shè)備文件
-n 4 ：用4塊硬盤(pán)來(lái)部署這個(gè)RAID
-l 10 :RAID10 方案
/dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde :包含的4塊硬盤(pán)設(shè)備名稱(chēng)
2哲思、格式化RAID類(lèi)型為ext4
mkfs.ext4 /dev/md0
3、掛載RAID：md0
1)吩案、創(chuàng)建掛載點(diǎn)
mkdir /raidmount
2)棚赔、掛載到/raidmount
mount /dev/md0 /raidmount
3)、查看掛載信息
df -h
4)徘郭、查看掛載的RAID的詳細(xì)信息
-D 選項(xiàng)
mdadm -D /dev/md0
5)靠益、掛載信息寫(xiě)入配置文件中
echo "/dev/md0 /raidmount ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
測(cè)試已經(jīng)寫(xiě)入：cat /etc/fstab
四、損壞RAID和修復(fù)
1残揉、在確認(rèn)有一塊物理硬盤(pán)設(shè)備損壞而不能繼續(xù)使用時(shí)胧后，應(yīng)該使用mdadm -f 刪除損壞的硬盤(pán)，然后觀(guān)察RAID的詳細(xì)信息
1)抱环、mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb
-f :模擬設(shè)備損壞壳快，移除
2)、mdadm -D ./dev/md0
關(guān)鍵是看這里：
-D：顯示新建的RAID的詳細(xì)信息（detail）
2江醇、在RAID10級(jí)別的磁盤(pán)陣列中濒憋，當(dāng)RAID1中存在一個(gè)故障盤(pán)時(shí)并不影響RAID10的使用何暇，購(gòu)買(mǎi)了新硬盤(pán)后再使用這個(gè)mdadm命令替換就可以了陶夜。
在損壞期間，可以對(duì)/raidmount 目錄中創(chuàng)建和刪除文件裆站。
在虛擬機(jī)中条辟，只需要重啟系統(tǒng)，添加一個(gè)新的硬盤(pán)宏胯，然后再將這個(gè)新硬盤(pán)添加到RAID中羽嫡。
umount /raidmount
mdadm /dev/md0 -a /dev/sde
mdadm -D /dev/md0
五、RAID備份盤(pán)
RAID10 中最多允許50%的硬盤(pán)設(shè)備發(fā)生故障肩袍。但是也有一種極端情況杭棵。
同一RAID1的磁盤(pán)陣列中的硬盤(pán)設(shè)備若全部損壞，也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失氛赐。
在RAID10中魂爪，RAID1中的某一塊硬盤(pán)壞了，我們?cè)谛迯?fù)的路上艰管，發(fā)現(xiàn)RAID1的另一塊硬盤(pán)設(shè)備也壞了滓侍。這時(shí)數(shù)據(jù)就會(huì)徹底丟失。
使用RAID備份盤(pán)技術(shù)來(lái)預(yù)防這類(lèi)事故牲芋。
核心理念：準(zhǔn)備一塊足夠大的硬盤(pán)撩笆，平時(shí)處于閑置狀態(tài)捺球，一旦RAID中硬盤(pán)出現(xiàn)事故馬上自動(dòng)頂替。
六夕冲、部署RAID5
部署RAID5至少需要3塊硬盤(pán)氮兵，還需要加一塊備份盤(pán)，因此一共也是需要4塊硬盤(pán)設(shè)備耘擂。
1胆剧、開(kāi)始創(chuàng)建RAID5+備份盤(pán)
1)、創(chuàng)建RAID5,并查看RAID的詳細(xì)信息
mdadm -Cv /dev/md1 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
-n 3：創(chuàng)建這個(gè)RAID5需要的硬盤(pán)數(shù)
-l 5 :RAID 的級(jí)別 RAID5
-x 1:創(chuàng)建一塊備份盤(pán)
查看新建的RAID5的詳細(xì)信息：mdadm -D /dev/md1
2)醉冤、格式化RAID5(創(chuàng)建文件系統(tǒng)類(lèi)型為ext4)
mkfs.ext4 /dev/md1
3)秩霍、 掛載在/raidmount目錄上
mount -a
4)、移除損壞硬盤(pán)設(shè)備/dev/sdb查看RAID5的情況
mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb
mdadm -D /dev/md1
發(fā)現(xiàn)備份盤(pán)馬上頂替上去
