技术编程|虚拟化：RAID
开始前先来思考一个问题 ， 如果一个文件的大小超过了一块磁盘的大小 ， 该如何存储？
独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks） ， 简称磁盘阵列 ， 利用虚拟化存储技术把多个磁盘组合起来 ， 成为一个或多个磁盘阵列组 ， 目的为提升性能或数据冗余 ， 或是两者同时提升 。
简单来说 ， RAID 把多个磁盘组合成为一个逻辑磁盘 ， 因此 ， 操作系统只会把它当作一个实体磁盘 。
常见 RAID 等级
RAID 0
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假设服务器有 N 块磁盘 ， RAID 0 是数据在从内存缓冲区写入磁盘时 ， 根据磁盘数量将数据分成 N 份 ， 这些数据同时并发写入 N 块磁盘 ， 使得数据整体写入速度是一块磁盘的 N 倍；读取的时候也一样 ， 所以在所有的级别中 ， RAID 0 的速度是最快的
但是 RAID 0 不做数据备份 ， N 块磁盘中只要有一块损坏 ， 数据完整性就被破坏 ， 其他磁盘的数据也都无法使用了 。
RAID 1
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RAID 1 是数据在写入磁盘时 ， 将一份数据同时写入两块磁盘 ， 这样任何一块磁盘损坏都不会导致数据丢失 ， 插入一块新磁盘就可以通过复制数据的方式自动修复 ， 具有极高的可靠性 ， RAID 1 的数据安全性在所有的 RAID 级别上来说是最好的 。但无论用多少磁盘做 RAID 1 ， 仅算一个磁盘的容量 ， 是所有 RAID 中磁盘利用率最低的一个级别 。
RAID 1 在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度 ， 理论上读取速度等于磁盘数量的倍数 ， 与 RAID 0 相同 。写入速度有微小的降低 。
RAID 10
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结合 RAID 0 和 RAID 1 两种方案构成了 RAID 10 ， 它是将所有磁盘 N 平均分成两份 ， 数据同时在两份磁盘写入 ， 相当于 RAID 1；但是平分成两份 ， 在每一份磁盘（也就是 N/2 块磁盘）里面 ， 利用 RAID 0 技术并发读写 ， 这样既提高可靠性又改善性能 。不过 RAID 10 的磁盘利用率较低 ， 有一半的磁盘用来写备份数据 。
RAID 3
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RAID 3 可以在数据写入磁盘的时候 ， 将数据分成 N-1 份 ， 并发写入 N-1 块磁盘 ， 并在第 N 块磁盘记录校验数据 ， 这样任何一块磁盘损坏（包括校验数据磁盘） ， 都可以利用其他 N-1 块磁盘的数据修复 。
由于数据内的比特分散在不同的磁盘上 ， 因此就算要读取一小段数据资料都可能需要所有的磁盘进行工作 ， 所以这种规格比较适于读取大量数据时使用 。
在数据修改较多的场景中 ， 任何磁盘数据的修改 ， 都会导致第 N 块磁盘重写校验数据 。频繁写入的后果是第 N 块磁盘比其他磁盘更容易损坏 ， 需要频繁更换 ， 所以 RAID 3 很少在实践中使用 。
RAID 5
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相比 RAID 3 ， RAID 5 是使用更多的方案 。RAID 5 和 RAID 3 很相似 ， 但是校验数据不是写入第 N 块磁盘 ， 而是螺旋式地写入所有磁盘中 。这样校验数据的修改也被平均到所有磁盘上 ， 避免 RAID 3 频繁写坏一块磁盘的情况 。
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