最近在看Kafka和Elasticsearch娘荡，這類中間件支持副本機制，可使用RAID0來達到性能和容量最大化驶沼，這里復習下各種RAID炮沐。

RAID0、1回怜、3大年、10换薄、5、6

參考鏈接：https://www.cnblogs.com/qiumingcheng/p/11226058.html

RAID0

定義：

RAID 0又稱為Stripe或Striping翔试，它代表了所有RAID級別中最高的存儲性能轻要。RAID 0提高存儲性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個磁盤上存取，這樣垦缅，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請求就可以被多個磁盤并行的執(zhí)行冲泥，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分數(shù)據(jù)請求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬壁涎，顯著提高磁盤整體存取性能凡恍。

工作原理：

系統(tǒng)向三個磁盤組成的邏輯硬盤（RAID0 磁盤組）發(fā)出的I/O數(shù)據(jù)請求被轉(zhuǎn)化為3項操作，其中的每一項操作都對應于一塊物理硬盤怔球。通過建立RAID 0嚼酝，原先順序的數(shù)據(jù)請求被分散到所有的三塊硬盤中同時執(zhí)行。從理論上講竟坛，三塊硬盤的并行操作使同一時間內(nèi)磁盤讀寫速度提升了3倍闽巩。 但由于總線帶寬等多種因素的影響，實際的提升速率肯定會低于理論值担汤，但是涎跨，大量數(shù)據(jù)并行傳輸與串行傳輸比較，提速效果顯著顯然毋庸置疑漫试。

優(yōu)缺點：

讀寫性能是所有RAID級別中最高的六敬。

RAID 0的缺點是不提供數(shù)據(jù)冗余，因此一旦用戶數(shù)據(jù)損壞驾荣，損壞的數(shù)據(jù)將無法得到恢復。RAID0運行時只要其中任一塊硬盤出現(xiàn)問題就會導致整個數(shù)據(jù)的故障普泡。一般不建議企業(yè)用戶單獨使用播掷。

總結(jié)：

磁盤空間使用率：100%，故成本最低撼班。

讀性能：N*單塊磁盤的讀性能

寫性能：N*單塊磁盤的寫性能

冗余：無歧匈，任何一塊磁盤損壞都將導致數(shù)據(jù)不可用。

一般用于支持副本冗余的分布式系統(tǒng)砰嘁，讀寫性能最好件炉，容量最大

RAID1

定義：

RAID 1通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，在成對的獨立磁盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)矮湘。當原始數(shù)據(jù)繁忙時斟冕，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID 1可以提高讀取性能缅阳。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的磕蛇，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統(tǒng)可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫秀撇，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)超棺。

工作原理：

RAID1是將一個兩塊硬盤所構(gòu)成RAID磁盤陣列，其容量僅等于一塊硬盤的容量呵燕，因為另一塊只是當作數(shù)據(jù)“鏡像”棠绘。RAID1磁盤陣列顯然是最可靠的一種陣列，因為它總是保持一份完整的數(shù)據(jù)備份再扭。它的性能自然沒有RAID0磁盤陣列那樣好弄唧，但其數(shù)據(jù)讀取確實較單一硬盤來的快，因為數(shù)據(jù)會從兩塊硬盤中較快的一塊中讀出霍衫。RAID1磁盤陣列的寫入速度通常較慢候引，因為數(shù)據(jù)得分別寫入兩塊硬盤中并做比較。RAID1磁盤陣列一般支持“熱交換”敦跌，就是說陣列中硬盤的移除或替換可以在系統(tǒng)運行時進行澄干，無須中斷退出系統(tǒng)。RAID1磁盤陣列是十分安全的柠傍，不過也是較貴一種RAID磁盤陣列解決方案麸俘，因為兩塊硬盤僅能提供一塊硬盤的容量。RAID1磁盤陣列主要用在數(shù)據(jù)安全性很高惧笛，而且要求能夠快速恢復被破壞的數(shù)據(jù)的場合从媚。

在這里，需要注意的是患整，讀只能在一塊磁盤上進行拜效，并不會進行并行讀取，性能取決于硬盤中較快的一塊各谚。寫的話通常比單塊磁盤要慢紧憾，雖然是并行寫，即對兩塊磁盤的寫入是同時進行的昌渤，但因為要比較兩塊硬盤中的數(shù)據(jù)大磺，所以性能比單塊磁盤慢锣险。

優(yōu)缺點：

RAID1通過硬盤數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余背亥，保護數(shù)據(jù)安全我纪，在兩塊盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)，當原始數(shù)據(jù)繁忙時潜支，可直接從鏡像備份中讀取數(shù)據(jù)甸赃，因此RAID1可以提供讀取性能。

RAID1是硬盤中單位成本最高的毁腿，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性辑奈，當一個硬盤失效時苛茂，系統(tǒng)可以自動切換到鏡像硬盤上讀/寫，并且不需要重組失效的數(shù)據(jù)鸠窗。

RAID3

同RAID5妓羊，區(qū)別在于RAID3的校驗盤在同一個磁盤上，每個寫入都會訪問校驗盤稍计，會導致校驗盤容易損壞躁绸，RAID5采用校驗塊螺旋式寫入，將校驗塊均勻?qū)懭朊總€磁盤臣嚣，降低磁盤損壞率净刮。

RAID 5

定義：

RAID 5是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5具有和RAID0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度硅则，只是多了一個奇偶校驗信息淹父，寫入數(shù)據(jù)的速度比對單個磁盤進行寫入操作稍慢。同時由于多個數(shù)據(jù)對應一個奇偶校驗信息怎虫，RAID5的磁盤空間利用率要比RAID 1高暑认，存儲成本相對較低，是目前運用較多的一種解決方案大审。

工作原理：

RAID5把數(shù)據(jù)和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上蘸际，并且奇偶校驗信息和相對應的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上，其中任意N-1塊磁盤上都存儲完整的數(shù)據(jù)徒扶，也就是說有相當于一塊磁盤容量的空間用于存儲奇偶校驗信息粮彤。因此當RAID5的一個磁盤發(fā)生損壞后，不會影響數(shù)據(jù)的完整性姜骡，從而保證了數(shù)據(jù)安全导坟。當損壞的磁盤被替換后，RAID還會自動利用剩下奇偶校驗信息去重建此磁盤上的數(shù)據(jù)溶浴，來保持RAID5的高可靠性乍迄。

做raid 5陣列所有磁盤容量必須一樣大，當容量不同時士败，會以最小的容量為準。 最好硬盤轉(zhuǎn)速一樣褥伴，否則會影響性能谅将，而且可用空間=磁盤數(shù)n-1，Raid 5 沒有獨立的奇偶校驗盤重慢，所有校驗信息分散放在所有磁盤上饥臂， 只占用一個磁盤的容量。

總結(jié)：

磁盤空間使用率：50%似踱，故成本最高隅熙。

讀性能：只能在一個磁盤上讀取稽煤，取決于磁盤中較快的那塊盤。

寫性能：兩塊磁盤都要寫入囚戚，雖然是并行寫入酵熙，但因為要比對，故性能單塊磁盤慢驰坊。

冗余：只要系統(tǒng)中任何一對鏡像盤中有一塊磁盤可以使用匾二，甚至可以在一半數(shù)量的硬盤出現(xiàn)問題時系統(tǒng)都可以正常運行。

RAID6

原理同RAID5拳芙，區(qū)別在于RAID5只有一個校驗塊察藐，只允許損壞一個磁盤，而RAID6有2個校驗塊舟扎，最多允許損壞兩塊磁盤分飞，寫入性能略低于RAID5。

RAID10

定義：

RAID10也被稱為鏡象陣列條帶睹限。象RAID0一樣譬猫，數(shù)據(jù)跨磁盤抽取邦泄；象RAID1一樣删窒，每個磁盤都有一個鏡象磁盤, 所以RAID 10的另一種會說法是 RAID 0+1。RAID10提供100%的數(shù)據(jù)冗余顺囊，支持更大的卷尺寸肌索，但價格也相對較高。對大多數(shù)只要求具有冗余度而不必考慮價格的應用來說特碳，RAID10提供最好的性能诚亚。使用RAID10，可以獲得更好的可靠性午乓，因為即使兩個物理驅(qū)動器發(fā)生故障（每個陣列中一個）站宗，數(shù)據(jù)仍然可以得到保護。RAID10需要4 + 2*N 個磁盤驅(qū)動器（N >=0)益愈， 而且只能使用其中一半(或更小, 如果磁盤大小不一)的磁盤用量, 例如 4 個 250G 的硬盤使用RAID10 陣列梢灭， 實際容量是 500G。

實現(xiàn)原理：

Raid10其實結(jié)構(gòu)非常簡單蒸其，首先創(chuàng)建2個獨立的Raid1敏释，然后將這兩個獨立的Raid1組成一個Raid0，當往這個邏輯Raid中寫數(shù)據(jù)時摸袁，數(shù)據(jù)被有序的寫入兩個Raid1中钥顽。磁盤1和磁盤2組成一個Raid1，磁盤3和磁盤4又組成另外一個Raid1;這兩個Raid1組成了一個新的Raid0靠汁。如寫在硬盤1上的數(shù)據(jù)1蜂大、3闽铐、5、7奶浦，寫在硬盤2中則為數(shù)據(jù)1兄墅、3、5财喳、7察迟，硬盤中的數(shù)據(jù)為0、2耳高、4扎瓶、6，硬盤4中的數(shù)據(jù)則為0泌枪、2概荷、4、6碌燕，因此數(shù)據(jù)在這四個硬盤上組合成Raid10误证，且具有raid0和raid1兩者的特性。

雖然Raid10方案造成了50%的磁盤浪費修壕，但是它提供了200%的速度和單磁盤損壞的數(shù)據(jù)安全性愈捅，并且當同時損壞的磁盤不在同一Raid1中，就能保證數(shù)據(jù)安全性慈鸠。假如磁盤中的某一塊盤壞了蓝谨，整個邏輯磁盤仍能正常工作的。

當我們需要恢復RAID10中損壞的磁盤時青团，只需要更換新的硬盤譬巫，按照RAID10的工作原理來進行數(shù)據(jù)恢復，恢復數(shù)據(jù)過程中系統(tǒng)仍能正常工作督笆。原先的數(shù)據(jù)會同步恢復到更換的硬盤中芦昔。

總結(jié)：

磁盤空間利用率：50%。

讀性能：N/2*單塊硬盤的讀性能

寫性能：N/2*單塊硬盤的寫性能

冗余：只要一對鏡像盤中有一塊磁盤可以使用就沒問題娃肿。