储存与RAID--独立磁盘阵列

存储:

 专门用来插硬盘的机器,作用是增加插口,可以多插硬盘. 这种有策略保证硬盘坏了,数据不丢.而本地磁盘坏了,会导致数据丢失,故一般操作系统放在本地磁盘.而数据放在存储盘.

存储里依然有:cpu(负责切片计算),内存(接收服务器内存的数据,速度快),硬件和电池.但储存不可安装操作系统。

Raid:

Redundent Array of Inexpensive Disks
 --在IDE磁盘的使用时是廉价磁盘阵列.

Redundent Array of Independent Disks --在 SCSI磁盘的使用时是独立磁盘阵列

目的是为了提高磁盘读写性能和容错能力. (在本地磁盘性能基本没提升,但在存储盘上可以提高.)

RAID一般选用相同容量/厂商/批次的磁盘，容量一般相同。

RAID级别(level):仅用于标识磁盘组合方式的不同，（只有更合适的场景）不能取代数据备份.

在RAID阵列的适配器上面增加内存,任何时候写数据先把数据写入内存.再慢慢写入磁盘,对主机隐藏过程.可使RAID的写性能明显提升,但是会带来巨大风险. 对主机而言,数据确定写进了磁盘.但是发生断电.RAID卡内存当中的数据还是会丢失的,这时候.又添加了RAID的可充放电电池,断电后,电池会立即接管RAID适配器并且完成数据的写入.所以在购买RAID存储的时候一定注意带内存的RAID一定选择带电池的.当然也可以使用UPS(不间断电源)解决这种问题。

硬raid和软raid:

在存储设备里使用raid是硬raid. 在本地磁盘中raid是软raid,但因需要cpu处理,很大消耗性能,导致性能没有大的提升,故基本不针对本地磁盘使用.

常见RAID级别:raid0,raid1,raid4,raid5,raid10.

Raid0:条带,等分写,提高读写性能，没有容错能力。

 Raid0条带,等分写,提高读写性能，没有容错能力。至少需要两块磁盘 .当一个文件需要存储的时候,将数据等分切割成片,而后将他们平均分散到多个磁盘上去,由此,把多块磁盘作为一块磁盘来读写数据.理论上来讲是之前数据读写的n倍,但实际上没有那么快,因为存在数据的分片,还有管理需要往哪块磁盘上存储这种操作,一定会有一些损失的. 若单块磁盘的故障率为10%,则raid0的故障率反而会提升的,就变成了n*10%。

raid1：镜像,备份写。

 raid1镜像,备份写，至少需要两块硬盘，镜像卷
，备份写,数据不分割,每块硬盘写相同的内容.当有1G数据要存时,同时写进每块硬盘1G数据.Raid1:备份存,但可分开读,故写性能不变,读性能提升.(安全高:10%*10%=1%),磁盘利用率1/n,  Raid1又称镜像。RAID1无法取代备份,为了避免设备损坏而导致业务终止的,而不是保证数据不会丢失 ,在硬件层次提供冗余而不是数据层次,硬件级别的冗余并不能取代备份。

raid4：分割数据,>=3块硬盘,校验码P,（n-1）/n利用率,热备盘。

 至少需要三块硬盘，允许一块盘出错，读写性能提升，但因为要在第三块盘写校验值，所以写性能无明显提升。磁盘利用率（n-1）/n

前两块盘数据切割等分存放,即条带化，而第三块盘放校验值.

这种状态下发生硬盘离线或者损坏,芯片可以通过异或计算出来需要的数据是什么的,业务不会终止,只不过数据是需要计算以后才能得到的.

raid4中当一块数据盘发生物理损坏,数据如何存放?

 读的时候,芯片计算出来数据直接返回给请求者,存储的时候,只会存储第一块数据和异或的校验码在第三块磁盘上,但是这样会带来很大的风险,这种情况下无论再挂掉那块盘RAID就毁掉了,而且性能下降会很严重. 每次读取数据,哪怕是很小的数据,三块盘都会被访问到,两块盘的压力比以前增大了,导致故障率提升.所以如果发生这种情况,需要将坏盘拔下,并且补上新盘,但是在换上新盘以后的一段时间内.其余两块盘会修复新盘内数据,导致两块盘压力飙升,此时出问题,RAID依然挂掉了...所以这种level的RAID容错能力是很有限的

对于这种架构的,坏掉一块盘业务是不会终止的,只不过系统性能下降很严重,工作也是不完整状态,所以这种状态也需要我们尽早发现并且替换新盘, 更换硬盘的过程叫做热换.. 故当用raid4时,会单独用一块热备盘.

热备:单独使用一块冗余的磁盘等候其他工作盘挂掉然后直接替补位置,热备盘正常状态下是不工作的。

raid5(用的最多,数据和P值轮流顺序存放)

 RAID5至少需要三块硬盘，允许一块盘出错，读写性能提升，利用率（n-1）/n，

数据分割轮流在各盘存放,校验值p也依次在每块盘存放.

避免了RAID4中因为只有一块校验盘而导致的性能瓶颈问题

RAID10也被称为镜象阵列条带。

 至少4块盘，可像RAID0一样，数据跨磁盘抽取，又像RAID1一样，每个磁盘都有一个镜象磁盘, 所以RAID
10的另一种会说法是 RAID 0+1,先条带后镜像。RAID10提供100%的数据冗余，支持更大的卷尺寸，但价格也相对较高。