一、RAID簡史
1.RAID由來
Berkeley:伯克利提出：A case for Redundent Arrays of Inexpensive Disks 為RAID(廉價冗余陣列)
如今：Redundant Arrays of Independent Disks 獨立冗余陣列
2.優點和表現方式
1)通過磁盤並行讀寫，提高IO能力：
2)通過磁盤冗余(容錯)機制來實現提高耐用性：
3.級別：多塊磁盤組織在一起的工作方式有所不同
RAID0、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID10、RAID01、RAID50、JBOD
4.實現方式
(1)軟件模擬實現：Software RAID，結合內核中的md(multi devices)工具
生產環境中一般沒有人使用
(2)硬件實現：硬件級別的RAID配置多塊硬盤在bios中實現
外接式磁盤陣列：通過擴展卡提供適配能力
內接式RAID：主板集成RAID控制器
1)可以通過SAS接口的適配器接口擴展出串行端口附加存儲，以logical unit number邏輯單元號表現
窄帶：8個接口，7target
寬帶：16個接口，15個target
2)RAID控制器需要系統驅動使用，在BIOS中可以設置，通過適配器連接到RAID磁盤陣列
3)RAID控制器本身有CPU，還可以有內存來加速，另外設置電源方式斷電時候的應急寫入
二、RAID級別和工作模式
常用級別：RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-10, RAID-50, JBOD
1.RAID-0：0, 條帶卷，strip;
性能：讀、寫性能提升；無容錯能力
空間使用：N*min(S1,S2,...)，
最少需要磁盤數量：至少兩塊
條帶：會以磁盤容量最小的磁盤為主分塊制作條帶
2.RAID-1: 1, 鏡像卷，mirror;
性能：讀性能提升、寫性能略有下降；有冗余能力
空間使用：1*min(S1,S2,...)，每塊存儲內容都一樣
空間利用率：1/2
最少需要硬盤數量：至少兩塊
3.RAID-4：單塊硬盤作為集中校驗盤
采用獨立存取方式，將條帶由RAID3的小數據塊改為更大的數據塊
校驗較為迅速，但寫入速度極差，控制器的設計更加復雜
通過異或運算將其中一塊硬盤，集中存放校驗碼
允許有一塊硬盤損壞，但因為集中校驗會導致性能瓶頸
4.RAID-5：循環校驗存儲機制
性能：讀、寫性能提升，有容錯能力：1塊磁盤
空間使用：(N-1)*min(S1,S2,...) 短板效應
空間利用率：(n-1)/n
最少磁盤數：至少三塊，可降級使用
5.RAID-6：循環校驗存儲機制，一塊硬盤專門做校驗盤，校驗碼存儲兩次
性能：讀、寫性能提升；有容錯能力：2塊磁盤
空間使用：(N-2)*min(S1,S2,...)
最少磁盤數：最少四塊
6.RAID-7：商業版
新的RAID標准，一個獨立的“存儲計算機”，自身帶有智能化實時操作系統和用於存儲管理的軟件工具，可以完全獨立與主機運行，不占用主機CPU資源
7.RAID-10：先做鏡像，再做條帶
性能：讀、寫提升，有冗余能力
空間利用率：1/2
最少磁盤數：至少需要4塊
8.RAID-01：先做條帶，再做鏡像
性能：讀、寫提升，有冗余能力
空間利用率：1/2
最少磁盤數：至少需要4塊
9.RAID-50：
性能：讀、寫提升；有冗余能力
空間利用率：(n-2)/n
最少磁盤數：至少需要6塊
10.JBOD：Just a Bunch Of Disks 將多塊磁盤的空間合並一個大的連續空間使用
性能表現：無提升；無冗余能力
空間使用：磁盤大小之和sum(S1,S2,...)
空間利用率：100%
最少磁盤數：至少需要2塊
三、RAID內核實現觀測相關命令
CentOS 6上的軟件RAID的實現
1.md(multi devices)工具，mdadm：模式化的工具
命令的語法格式：mdadm [mode] <raiddevice> [options] <component-devices>
支持的RAID級別：LINEAR線性方式, RAID0, RAID1, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10;
模式：創建：-C；裝配: -A；監控: -F；管理：-f, -r, -a
<raiddevice>: /dev/md#
<component-devices>: 任意塊設備
(1)-C: 創建模式
-n #: 使用#個塊設備來創建此RAID；
-l #：指明要創建的RAID的級別；
-a {yes|no}：自動創建目標RAID設備的設備文件；
-c CHUNK_SIZE: 指明塊大小； 默認512k
-x #: 指明空閒盤的個數；
(2) 管理模式：
-f: 標記指定磁盤為損壞；
-a: 添加磁盤
-r: 移除磁盤
(3)-D：顯示raid的詳細信息； mdadm -D /dev/md#
(4)觀察md的狀態： cat /proc/mdstat
(5)停止md設備：mdadm -S /dev/md#
2.watch:動態觀測命令運行過程
格式：watch -n# 'COMMAND'
-n #: 刷新間隔，單位是秒；
如何在Linux上構建 RAID 10陣列 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-12/110318.htm
Debian軟RAID安裝筆記 - 使用mdadm安裝RAID1 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86487.htm
常用RAID技術介紹以及示例演示(多圖) http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81481.htm
Linux實現最常用的磁盤陣列-- RAID5 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77880.htm
RAID0+1和RAID5的性能測試結果 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-07/65567.htm
Linux入門教程：磁盤陣列（RAID） http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104444.htm