1.基本概念
RAID（ Redundant Array of Independent Disks ）即 独立磁盘冗余阵列 ，它是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。
RAID 的基本思想是将多个容量较小、相对廉价的磁盘进行有机组合，从而以较低的成本获得与昂贵大容量磁盘相当的容量、性能、可靠性。
2.RAID分类
从大的方向来划分，分两类：
- 软
RAID - 硬
RAID
软RAID所有功能均由操作系统和CPU来完成，没有独立的RAID控制器处理芯片和I/O处理芯片， 效率低 。
硬RAID配备了专门的 RAID控制器处理芯片和 I/O<span> </span>处理芯片以及阵列缓冲，不占用CPU资源，但 成本高 。
3.RAID的关键技术
RAID的关键技术有3个，其特点如下表：
| 关键技术 | 技术特点 |
|---|---|
| 镜像 | Mirroring，将数据复制到多个磁盘。一方面可以提高可靠性，另一方面可并发从两个或多个副本读取数据来提高读性能。显而易见，镜像的写性能要稍低， 确保数据正确地写到多个磁盘需要更多的时间消耗。 |
| 数据条带 | 将数据分片保存在多个不同的磁盘，多个数据分片共同组成一个完整数据副本，这与镜像的多个副本是不同的，它通常用于性能考虑。数据条带具有更高的并发粒度，当访问数据时，可以同时对位于不同磁盘上数据进行读写操作， 从而获得非常可观的 I/O 性能提升。 |
| 数据校验（ Data parity ） | 利用冗余数据进行数据错误检测和修复，冗余数据通常采用海明码、异或操作等算法来计算获得。利用校验功能，可以很大程度上提高磁盘阵列的可靠性和容错能力。不过，数据校验需要从多处读取数据并进行计算和对比，会影响系统性能。 |
4.RAID的等级
一般公认的标准是 RAID0 ~ RAID5。
实际应用领域中使用最多的RAID<span> </span>等级是 RAID0 、 RAID1 、RAID5 、RAID10。
RAID每一个等级代表一种实现方法和技术，等级之间并无高低之分。
4.1 RAID 0
称为条带模式。
即把连续的数据分散到多个磁盘上存取。当系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。因为读取和写入是在设备上并行完成的，读取和写入性能将会增加，这通常是运行RAID0的主要原因。但RAID0没有数据冗余，如果驱动器出现故障，那么将无法恢复任何数据。
用1块磁盘可以做RAID0。
4.2 RAID 1
RAID 1又称为磁盘镜像（Mirroring）。
它是一个具有全冗余的模式。
RAID 1可以用于两个或2xN个磁盘，并使用0块或更多的备用磁盘，每次写数据时会同时写入镜像盘。这种阵列可靠性很高，但其有效容量减小到总容量的一半，同时 这些磁盘的大小应该相等，否则总容量只具有最小磁盘的大小。RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。至少需要2块硬盘来做RAID1。
4.3 RAID 5
RAID 5<span> </span>是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。
其特点是：
- 最少3块磁盘
- 数据条带形式分布
- 以奇偶校验作冗余
应用场景：
适合多读少写的情景，是性能与数据冗余最佳的折中方案。
4.4 RAID 1+0
RAID 1+0(又叫RAID 10)
特点：
- 最少需要
4块磁盘 - 先按
RAID1分成两组，再分别对两组按RAID 0方式条带化 (先做镜像，然后再做条带) - 兼顾冗余(提供镜像存储)和性能(数据条带形分布)
在实际应用中较为常用。
4.5 RAID 0+1
又叫RAID 01
特点：
- 最少需要
4块磁盘 - 先按
RAID 0分成两组，再分别对两组按RAID 1方式镜像（ 先做条带，然后再做镜像 ） - 兼顾冗余(提供镜像存储)和性能(数据条带形分布)
5.生产服务器磁盘RAID选型
对于在实际生产环境中，RAID选型参考如下表：
| 类型 | 读写性能 | 安全性 | 磁盘利用率 | 成本 | 应用方面 |
|---|---|---|---|---|---|
RAID0 | 最好（因并行性而提高） | 最差（完全无安全保障） | 最高（100％） | 最低 | 对安全性要求不是特别高、大文件写存储的系统 |
RAID1 | 读与单个磁盘无分别，写则要写两边 | 最高（提供数据的百分之百备份） | 差（50％） | 较高 | 适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。 |
RAID5 | 读：RAID 5＝RAID 0（相近似的数据读取速度）写：RAID 5<对单个磁盘进行写入操作（多了一个奇偶校验信息写入） | RAID 5RAID 1 | 中等 | 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 | |
RAID10 | 读：RAID10＝RAID0写：RAID10＝RAID1 | RAID10＝RAID1 | RAID10＝RAID1（50％） | 较高 | 集合了RAID0，RAID1的优点，但是空间上由于使用镜像，而不是类似RAID5的“奇偶校验信息”，磁盘利用率一样是50％ 。 |
文章来源：Python运维实践
