[OpenStack 存储] 说说RAID0 1 2 3 4 5 6 10 01 30 50, 软RAID， 硬RAID

[OpenStack 存储] 说说RAID0 1 2 3 4 5 6 10 01 30 50, 软RAID， 硬RAID

       最近在思考一种廉价方便的cinder集成LVM driver的方式，那就是cinder+LVM+多块盘组成的RAID硬盘。这样的情况下就要根据读写需求和可用资源考虑采用什么样的RAID，以及怎样选择实现raid的方式，有两种分别为硬件RAID和软件RAID，为了温习一下，就顺便画些图(图中使用的硬盘数都是该RAID下需要的最少硬盘数)总结下各个RAID技术。

软RAID与硬RAID

硬RAID可以理解为需要RAID卡，通过RAID卡实现对多块盘的管理， 把多块盘组成RAID冗余阵列，如何组合成RAID，关键就是RAID卡如何实现寻址。

软RAID 通过操作系统层次的软件实现RAID，如我们熟悉的linux下MD软件，命令行为mdadm，软raid优点是不需要花费买raid卡的钱，但是软raid耗费内存，而且性能没有硬件RAID强，功能也没有硬件raid多。

接着下面介绍各种RAID技术

一、RAID 0

     采用条带技术，以字节或位为单位按条带(各个盘起始偏移量相同，之后的一定数量字节的区段)在多个磁盘并行写，可以提高I/O读写性能，但它没有像RAID1一样有数据冗余，一但硬盘故障， 就玩完 。结构如下图。

       

二、RAID 1

       采用镜像技术，每次写的时候， 要在另一块盘上就拷贝，这就是为了容灾，写性能降低。数据结构如下图

三、RAID 2

        首先采用了条带技术，并通过增加冗余盘存放为每个比特进行海明码编码的数据， 这样可以实现校验和纠错，需要把2的n次幂块盘作为校验数据盘。结构如下图

四、RAID 3

       采用条带技术， 写入时以比特为分区写，同时增加一块盘存放奇偶校验位数据，这样的话。当数据盘坏了一块， 重新放上硬盘可通过校验盘和其他数据盘恢复数据。结构如下图 

五、RAID 4

      首先为什么有RAID4，是为了提高并发概率而生，它在RAID3基础上，采用更大的分区来作为单位写入数据，为什么要提高写入数据块大小呢，假设原来在RAID3时候要写入A和B 数据到第一块磁盘，A数据正在占用校验盘，那么B数据需要等待， 那现在提高了写入数据大小了， 那A和B也许就可以组成一个大块一起写入了， 这就是实现了这种伪并发。这种RAID需要前期写入时进行数据的优化，NetAPP的WAFL文件系统就使用RAID4. 一般RAID4很少用。

六、 RAID 5

        RAID 5采用真正的实现了并发I/O，不会像RAID3一样有热点盘，它把奇偶校验数据平均分配到多块磁盘上，如何能提高并发I/O呢，比如有四块盘，假设第一块磁盘写入A数据时候校验区在第二块磁盘，此时第三块和第四块磁盘是空闲的，当在某个条带写B数据到第三块盘，而第四块盘存B数据的校验位时， 这样A数据和B数据就可以同时读写了。

七、 RAID 6

      RAID 6是在RAID5 的基础上增加了一个校验区， 这个每个条带都有两个校验区， 他们采用不用的校验算法，数据的可靠性增强

接下来介绍几种组合RAID

一、RAID01

     总磁盘数为N，在每个N/2块盘做RAID0， 以下图四块盘为例所示，有镜像有条带， 但是冗余度不如RAID10好，接下来RAID10中总结

二、RAID10

     下图顺序写入D1，D2，D3，D4，数据块分布分布如下图，其实就相当与奇数盘组成raid0， 同时偶数盘作为奇数盘的备份，它与RAID01相比，优势在于，只要互为镜像的两块盘不同时坏，数据就能正常读写。而RAID01中组成raid0的数据盘坏一块都不行，他要求组成raid0的一组盘完好时才能正常的读写。以图示的四块盘为例，RAID10能接受{1,3} {1,4} {2,3} {2,4} 块盘坏，而RAID01只能接受{1,2} {3,4}块盘损坏。

 

三、RAID30

     与RAID50一样，加一层RAID0 就是把数据弄的更分散，读写性能更高。容错能力更强。

四、RAID50