Raid技术精简总结

说明：

    该总结来自个人的技术文档总结，代号101.

一、Raid介绍

1.Raid基本情况

Raid：磁盘阵列

·把多块物理磁盘按不同方式组合起来形成磁盘，逻辑上是一块磁盘，这就是Raid技术；

·Raid可以提供比单个磁盘更大容量和更高性能，同时提供多种级别数据冗余备份；

2.Raid级别

Raid级别：把磁盘通过一定的技术方式做成Raid，技术方式即是Raid级别

·Raid级别有：Raid 0、Raid 1、Raid 2、Raid 3、Raid 4、Raid 5、Raid 6、Raid 7、Raid 10；

·生产场景中常用Raid级别为：Raid 0、Raid 1、Raid 5、Raid 10（Raid 0 + Raid 1），比较如下：

3.Raid技术分类

--软Raid

·使用软件实现Raid的功能；

--硬Raid

·基于硬件，性能比软Raid好；

·硬件为Raid卡（Raid控制器），可以通过磁盘接线接上多个磁盘，看下面图片：

·基于硬件的Raid是生产环境中的首选；

·有些服务器默认就支持Raid 0，1，如果需要5，10，就需要Raid卡；

·磁盘接在Raid卡上，不做Raid，是无法使用磁盘的。

4.LVM

·是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制；

·LVM，逻辑卷管理，可以让磁盘分区随意放大或缩小，灵活管理磁盘容量；

·LVM其实就是将几个物理分区或磁盘通过软件组合在一起，进行分区后，可以随意对分区的容量扩大或缩小；

·强调性能与备份，应该使用Raid。

5.使用Raid的好处

·单台服务器的性能可以通过Raid充分挖掘；

·数据安全性；

·数据读写性能；

·提供更大的单一逻辑磁盘数据容量存储，如Raid 0.

二、常用Raid级别细节介绍

1.Raid 0

·所有Raid级别中，Raid 0存储性能最高；

·Raid 0原理描述：

a.Raid 0把连续的数据分散到多个磁盘上存取

b.系统进行数据读写时，在多个磁盘上并行的执行，每个磁盘都有自己的数据请求

c.并行数据执行，可以充分利用总线带宽，提高磁盘整体存取性能

·Raid 0制作要求与建议：

a.至少需要1块物理磁盘，即1块盘接在Raid卡上，可以做Raid 0

b.做Raid 0的不同磁盘，大小最好一样，以充分发挥数据并行读写优势

·Raid 0图示：

·Raid 0如果有两块盘，理论性能为单盘的2倍，考虑总线的因素，实际低于理论值；

·Raid 0在生产场景中的应用：

a.负载均衡集群下面的多个相同RS节点服务器

b.分布式文件存储下面的主节点或CHUNK SERVER

c.MySQL主从复制的多个Slave服务器

d.对性能要求很高，对冗余要求低的相关业务

·以4块盘为例，对Raid 0进行说明：

2.Raid 1

·Raid 1又称为Mirror或Mirroring，即镜像；

·Raid 1描述：

a.要制作Raid 1，至少需要两块磁盘，是否仅支持2块，看实际情况

b.整个Raid 1大小，等于两个磁盘中容量最小的磁盘容量

c.数据存储时，同时写入两块磁盘，实现100%数据备份，但降低了写入性能

d.数据读取时，是先主后备（在主坏掉的情况下），还是可以并行读取，则需要实际验证

·Raid 1两块盘坏掉一块时，应尽快换盘，换盘插上就可以使用（热插拔），数据会自动做复制；

·生产场景中可以对磁盘做监控（针对盘坏的情况）；

·生产场景：对性能要求不高，但对数据要求高；

·Raid 1图示：

·以2块盘为例，对Raid 1进行说明：

3.Raid 5

·Raid 5是存储性能、数据安装和存储成本兼顾的存储解决方案；

·热备盘：Raid以外再放的独立物理磁盘，事先接在服务器，不工作，当Raid有盘损坏时，再自动接替故障盘的工作；

·Raid 5原理说明：

a.需要三块或以上的物理磁盘，可以提供热备盘实现故障的恢复

b.采用奇偶校验，只有同时损坏两块磁盘时数据才会丢失

c.损坏一块盘时，系统根据存储的奇偶校验位重建数据，临时提供服务（此时读写性能有影响）

d.在c的情况下，配备了热备盘，则可以自动在热备盘上重建故障盘的数据

·Raid 5图示1：

·Raid 5图示2：

·Raid 5综合说明：

4.Raid 10

--Raid 10的可能模型：Raid 1+0与Raid 0+1

·图示两种模型：

·Raid 1+0描述：

    如果某个时刻，左边的Raid 1系统中有一块磁盘损坏，此时允许再次损坏的磁盘就剩下两块，也就是右边的Raid 1系统中还可以再损坏任意一块磁盘，而整体数据仍然是可用的。

·Raid 0+1描述：

    如果某时刻，左边的Raid 0系统中有一块磁盘损坏，此时左边的Raid 0系统便没有丝毫作用了。所有的IO均转向右边的Raid 0系统。而此时，仅仅允许左边剩余的那块磁盘损坏。如果右边任何一块磁盘损坏，则整体数据不可用。

·如果仅比较上面两种模型，显然是Raid 1+0要好；

--Raid 10的更可能模型：镜像与条带化结合

·图示：

·此种模型可以允许任意两块磁盘的损坏，而不影响数据的完整性；

·在实际的生产服务器中配置Raid 10，是没有要求我们进行类似上述的相关选择的：

·Raid 10的创建，只是选择做Raid 10而已，并没有让我们做底层的原理性选择。

5、常见Raid级别的综合比较

·比较如下：

·图示说明常见Raid级别的成本、性能与可靠性：

6.DELL R710使用6块盘实践Raid制作的测试结果

测试结果如下：

三、生产环境服务器初始配置实战

1.DELL R710服务器独立远程控制卡配置

--基本描述

·服务器托管在机房，出现问题，需要机房人员帮忙，比较麻烦；

·配置独立远程控制卡，就可以远程控制服务器，远程重启并看到重启信息，达到自己维护的目的；

·配置独立远程控制卡，主要配置IP、用户名和密码，网段可以独立于服务器；

·独立的远程控制卡可以看到重启信息，集成的则不可以，推荐使用独立的；

·一般需要通过VPN拨通到机房，再进行IP地址折输入；

--独立远程控制卡配置

·出现提示信息后，快速按Ctrl+e进入配置界面；

·出现IP地址不生效的情况，可以初始化远程控制卡；

·配置步骤：

a.配置IP地址

b.配置用户名和密码

·更改F1/F2 Prompt on Error为Disabled，不等待鼠标键盘的接入，避免服务器停留在等待界面而不进入系统。

2.DELL R710 Raid配置

·注意看开机提示信息，以进入Raid配置界面；

·进入Raid的配置界面后，也是看操作的提示，如Operations；

·选择新建VD（虚拟磁盘，PD即物理磁盘），即开始创建Raid的操作；

·创建Raid后，需要对虚拟磁盘做初始化（Initialization）；

·删除Raid要把其所属的磁盘组（Disk Group）给删除掉。

3.DELL R710配置RAID后容量大于2TB的分区实战

场景：DELL R710服务器6块600G SAS盘

--方法一

·2块盘Raid 1做系统盘，其他4块盘做Raid 5

--方法二

·这意味着，选择所有盘做Raid 5后（准确地说是创建了磁盘组，即Disk Group），可以再分别创建Raid中的磁盘：

a.在Raid 5中做一个200G的虚拟磁盘，用作系统安装盘

b.使用了200G，可以看到该Raid 5的Disk Group中还有剩余的磁盘容量

c.用剩余的容量来做为另一块虚拟磁盘

可以看到一个Raid 5中，有两个虚拟磁盘，其实都是用3块做了Raid 5的物理磁盘虚拟化出来的

·思路即为：创建Raid级别，即创建Disk Group，然后可以在Disk Goup中创建多个虚拟磁盘，只是有些Raid级别不支持（以实际测试为准）。

·200G磁盘用来装系统，则不会出现分不了区的情况，剩下的磁盘容量，如果大于2T，则在装完系统后用Parted分区；

--Raid高级配置：热备盘

·在做Raid分配磁盘空间给虚拟磁盘时，可以设置高级配置，如设置热备盘：