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在 linux 中，raid 是“廉價(jià)磁盤冗余陣列”的意思；raid 是“Redundant Array ofInexpensiveDisks”的縮寫，其基本想法是把多個(gè)便宜的小磁盤組合到一起，稱為一個(gè)磁盤組，使性能達(dá)到或者超過一個(gè)容量巨大、價(jià)格昂貴的磁盤。

本教程操作環(huán)境：linux7.3 系統(tǒng)、Dell G3 電腦。

linux 中 raid 是什么意思

RAID(Redundant Array ofInexpensiveDisks) 稱為廉價(jià)磁盤冗余陣列。RAID 的基本想法是把多個(gè)便宜的小磁盤組合到一起，成為一個(gè)磁盤組，使性能達(dá)到或超過一個(gè)容量巨大、價(jià)格昂貴的磁盤。

目前 RAID 技術(shù)大致分為兩種：

基于硬件的 RAID 技術(shù)和基于軟件的 RAID 技術(shù)。

其中在 Linux 下通過自帶的軟件就能實(shí)現(xiàn) RAID 功能，這樣便可省去購(gòu)買昂貴的硬件 RAID 控制器和附件就能極大地增強(qiáng)磁盤的 IO 性能和可靠性。

由于是用軟件去實(shí)現(xiàn)的 RAID 功能，所以它配置靈活、管理方便。同時(shí)使用軟件 RAID，還可以實(shí)現(xiàn)將幾個(gè)物理磁盤合并成一個(gè)更大的虛擬設(shè)備，從而達(dá)到性能改進(jìn)和數(shù)據(jù)冗余的目的。

當(dāng)然基于硬件的 RAID 解決方案比基于軟件 RAID 技術(shù)在使用性能和服務(wù)性能上稍勝一籌，具體表現(xiàn)在檢測(cè)和修復(fù)多位錯(cuò)誤的能力、錯(cuò)誤磁盤自動(dòng)檢測(cè)和陣列重建等方面。在本節(jié)將詳細(xì)講述如何在紅旗 Linux 服務(wù)器上創(chuàng)建和維護(hù)軟 RAID。

擴(kuò)展知識(shí)

RAID 級(jí)別介紹

隨著 RAID 技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)已有 RAID 0 到 RAID 6 七種基本的 RAID 級(jí)別，同時(shí)還有 RAID 0 和 RAID 1 的組合形式，稱為 RAID10。其中的級(jí)別并不代表技術(shù)的高低，而 RAID 2 和 RAID 4 基本上不再使用了，RAID 3 則是由于實(shí)現(xiàn)起來太復(fù)雜也很少使用。目前這些常用的 RAID 級(jí)別 Linux 內(nèi)核都能夠支持，本節(jié)就以 Linux 2.6 的內(nèi)核為例，在 Linux 2.6 內(nèi)核中的軟 RAID 可支持以下級(jí)別：RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 5 以及 RAID 6 等。Linux 2.6 的內(nèi)核除支持以上幾種 RAID 級(jí)別外，還可支持 LINEAR(線性模式) 的軟 RAID，線性模式是將兩個(gè)或更多的磁盤組合到一個(gè)物理設(shè)備中，磁盤不必具有相同的大小，在寫入 RAID 設(shè)備時(shí)會(huì)首先填滿磁盤 A，然后是磁盤 B，以此類推。

RAID 0

也稱為條帶模式 (striped)，即把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取，如圖 1 所示。當(dāng)系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)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。因?yàn)樽x取和寫入是在設(shè)備上并行完成的，讀取和寫入性能將會(huì)增加，這通常是運(yùn)行 RAID 0 的主要原因。但 RAID 0 沒有數(shù)據(jù)冗余，如果驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，那么將無法恢復(fù)任何數(shù)據(jù)。

RAID 1

RAID 1 又稱為鏡像 (Mirroring)，一個(gè)具有全冗余的模式，如圖 2 所示。RAID 1 可以用于兩個(gè)或 2xN 個(gè)磁盤，并使用 0 塊或更多的備用磁盤，每次寫數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)同時(shí)寫入鏡像盤。這種陣列可靠性很高，但其有效容量減小到總?cè)萘康囊话耄瑫r(shí)這些磁盤的大小應(yīng)該相等，否則總?cè)萘恐痪哂凶钚〈疟P的大小。

RAID 4

創(chuàng)建 RAID 4 需要三塊或更多的磁盤，它在一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上保存校驗(yàn)信息，并以 RAID 0 方式將數(shù)據(jù)寫入其它磁盤，如圖 3 所示。因?yàn)橐粔K磁盤是為校驗(yàn)信息保留的，所以陣列的大小是 (N-l)*S，其中 S 是陣列中最小驅(qū)動(dòng)器的大小。就像在 RAID 1 中那樣，磁盤的大小應(yīng)該相等。

如果一個(gè)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，那么可以使用校驗(yàn)信息來重建所有數(shù)據(jù)。如果兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，那么所有數(shù)據(jù)都將丟失。不經(jīng)常使用這個(gè)級(jí)別的原因是校驗(yàn)信息存儲(chǔ)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上。每次寫入其它磁盤時(shí)，都必須更新這些信息。因此，在大量寫入數(shù)據(jù)時(shí)很容易造成校驗(yàn)磁盤的瓶頸，所以目前這個(gè)級(jí)別的 RAID 很少使用了。

RAID 5

在希望結(jié)合大量物理磁盤并且仍然保留一些冗余時(shí)，RAID 5 可能是最有用的 RAID 模式。RAID 5 可以用在三塊或更多的磁盤上，并使用 0 塊或更多的備用磁盤。就像 RAID 4 一樣，得到的 RAID5 設(shè)備的大小是 (N-1)*S。

RAID5 與 RAID4 之間最大的區(qū)別就是校驗(yàn)信息均勻分布在各個(gè)驅(qū)動(dòng)器上，如圖 4 所示，這樣就避免了 RAID 4 中出現(xiàn)的瓶頸問題。如果其中一塊磁盤出現(xiàn)故障，那么由于有校驗(yàn)信息，所以所有數(shù)據(jù)仍然可以保持不變。如果可以使用備用磁盤，那么在設(shè)備出現(xiàn)故障之后，將立即開始同步數(shù)據(jù)。如果兩塊磁盤同時(shí)出現(xiàn)故障，那么所有數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。RAID5 可以經(jīng)受一塊磁盤故障，但不能經(jīng)受兩塊或多塊磁盤故障。

RAID 6

RAID 6 是在 RAID 5 基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來的。與 RAID 5 一樣，數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼都是被分成數(shù)據(jù)塊然后分別存儲(chǔ)到磁盤陣列的各個(gè)硬盤上。只是 RAID 6 中增加一塊校驗(yàn)磁盤，用于備份分布在各個(gè)磁盤上的校驗(yàn)碼，如圖 5 所示，這樣 RAID 6 磁盤陣列就允許兩個(gè)磁盤同時(shí)出現(xiàn)故障，所以 RAID 6 的磁盤陣列最少需要四塊硬盤。

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