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随着单块磁盘在数据安全、性能、容量上呈现出的局限，磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive/Independent Disks，RAID）出现了，RAID把多块独立的磁盘按不同的方式组合起来，形成一个磁盘组，以获得比单块磁盘更高的数据安全、性能、容量。
一. 常见的RAID 级别
RAID有RAID0~RAID7几种级别，另外还有一些复合的RAID模式，比如：RAID10、RAID01、RAID50、RAID53。常用的RAID模式有RAID0、RAID1、RAID5、RAID10。
1. RAID0RAID0也就是常说的数据条带化(Data Stripping)，数据被分散存放在阵列中的各个物理磁盘上，需要2块及以上的硬盘，成本低，性能和容量随硬盘数递增，在所有的RAID级别中，RAID 0的速度是最快的，但是RAID 0没有提供冗余或错误修复能力，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。
对于有容灾模式的RAID阵列，某块磁盘损坏时，只要换上新的硬盘即可，阵列系统会自动同步数据到新的硬盘。(不支持热插拔的话，需要先关机再开机)
2. RAID1
RAID1也就是常说的数据镜像(Data Mirroring)，2块及以上的硬盘(偶数个)，被分为2组，数据在每组磁盘中各有一份，若其中一组有磁盘损坏，另一组可以保证数据访问不会中断。RAID1同RAID0一样，有很好的读取速度，但是写的速度，有所下降。
4. RAID10
RAID10，名称上便可以看出是RAID0与RAID1的结合体，显然需要至少4块磁盘。不过，先RAID0后RAID1，还是先RAID1后RAID0，是不一样的。RAID01，是先做RAID0，然后对2组RAID0再做RAID1，假设此时某个RAID0坏掉一块磁盘，这个RAID0随即不可用，所有的IO全部指向剩下的那个RAID0；
所以，我们通常选择RAID10，而不是RAID01。 5. 不同RAID级别的读写性能
假设都用4块磁盘，RAID0，RAID1，RAID5，RAID10在多线程/多CPU情况下，都可以同时读取多块磁盘，读的性能都很不错；写的性能(IOPS)依次递减，大致是：RAID0 > RAID10 > RAID1 > RAID5。二. RAID的空间计算
在做RAID时，通常选择统一规格的磁盘，如果真的有不同空间大小、不同读写速度的磁盘，阵列系统会以空间小、速度低的为标准，空间大、速度高的磁盘向下兼容。比如：100G，50G的2块磁盘做RAID0，得到的空间为50G*2 = 100G。RAID的空间计算公式：
RAID0的空间：Disk Size * NRAID1的空间：(Disk Size * N)/2RAID5的空间：((N-1)/N) * (Disk Size * N) = (N-1) * Disk SizeRAID10的空间：(Disk Size * N/2)/2 + (Disk Size * N/2)/2 = (Disk Size * N)/2假设都用4块磁盘，每块磁盘都为100G
RAID0的空间：100G * 4 = 400GRAID1的空间：(100G * 4)/2 = 200GRAID5的空间：(4-1) * 100G = 300GRAID10的空间： (100G * 4)/2 = 200G
三. RAID的IOPS计算
1. 单块硬盘的IOPS是固定的关于单块磁盘IOPS的计算，在” ”中有详细的方法，但通常这个值是相对固定的，不需要重复计算，参考如下：
可以发现，同样转数，不同型号的单块磁盘，IOPS都维持在一个类似的数量级。 2. RAID的IOPS计算
有了单块磁盘的IOPS，那么多块磁盘的IOPS计算就很简单了，比如，对于RAID0或者单纯串联磁盘(JBOD: just a bunch of disks)的存储来说，10块175 IOPS的磁盘的总IOPS就是10*175 = 1750 IOPS。但是对于其他RAID级别并不是这样，因为RAID有多次写IO的开销存在，简单来说就是：对RAID发起一次写IO，RAID内部会有不止一次的写IO发生，RAID内部的IO开销如下：
从图中得到公式：用户读IO+N*用户写IO = 总IOPS (N就是RAID内部的IO开销次数) 假设用户读写请求各一半(50%)，同样还是以10块175 IOPS的磁盘为例：
50% * 用户总IO请求数 + N * (50% * 用户总IO请求数) = 175 IOPS * 10以RAID1为例，那么N = 2，上式变为：1.5 *用户总IO请求数 = 1750 IOPS
用户总IO请求数 = 1167 IOPS 这就是10块175 IOPS的磁盘做了RAID1，所能提供的IOPS。3. RAID的IOPS计算在现实中的应用
在实际使用中，我们通常不是计算现有RAID的IOPS，而是反过来：选择好磁盘规格，RAID模式，测试出系统的读写比例，系统需要达到的IOPS，然后看看，需要多少块硬盘来完成阵列，才能达到这样的IOPS需求？假设：选择了175 IOPS的磁盘，做RAID1，系统读写比例为60%:40%，系统需要达到2000 IOPS
问：要配置多少块这样规格的硬盘？把上面的公式改为通用公式：
reads * Workload_IOPS + writes_impact * (writes * Workload_IOPS) = 175 * M60% * 2000 + 2 * (40% * 2000) = 175 * MM = 16 (也就是说，要达到指定的2000 IOPS，RAID1需要配置16块175 IOPS的磁盘)可能有人会觉得，系统的读写请求比例，系统需要达到多少IOPS，并不知道，如果没有前期测试的话，那么只能根据经验来估测了。
四. RAID在数据库存储上的应用
以SQL Server数据库为例，看下不同的RAID级别适用于什么场景：RAID0，由于没有容灾机制，很少被单独使用。有人提到过tempdb可以放在RAID0，因为tempdb不用担心丢数据，事实上tempdb故障了，SQL Server是不能正常运行的，所以这么做是不推荐的，建议把tempdb当成用户数据库来对待；RAID1，操作系统、SQL Server实例、日志文件；
RAID5，数据文件，备份文件；RAID10，所有类型都适用，不过考虑成本，通常不会全部使用RAID10。 分类:
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posted @ 2013-07-17 13:03 阅读( 718) 评论( 16)
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2013-07-17 13:16 图很不错
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[ 楼主] 2013-07-17 13:28 CareySon 排版没做好
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2013-07-17 13:29 楼主是大牛啊~
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2013-07-17 13:37 支持一下~~
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2013-07-17 17:48 支持，关注，推荐。。。
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2013-07-17 21:15 支持一下~
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2013-07-18 09:33 对硬件底层技术有了解，才能做得更好！
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2013-07-18 22:43 兄弟,你没有实际测试过,不要误导他人! 读取和写入的速度排序: Raid0>Raid5>=raid10>raid1 基本条件,4块硬盘. 10000转SAS硬盘,单硬盘的读200M/s,写120M/s大致是这样. 读 写 raid0的速度 = 4*200M/s 4*120M/s raid10速度 = 2*200M/s 2*120M/s raid5速度 =2.7*200M/s 2.7*120M/s(注意:理论上是3结果实测的结果一般是再2.7左右) raid1速度 =1*200M/s 1*120M/s
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[ 楼主] 2013-07-18 23:36 全轩 通常raid5 raid10用来放数据文件，随机访问，读IOPS raid5略低于raid10，写IOPS raid5比raid10要少一半
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2013-07-18 23:40 张骞 测试了再来说这个问题,我最近刚好在弄数据库,都是实测的数据. 难道我测试的实际数字会骗人?
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[ 楼主] 2013-07-19 08:54 全轩 把IOPS和吞吐量理解清楚了，在做测试，要不然太盲目了 :)
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2013-07-19 10:07 张骞 假设都用4块磁盘，RAID0，RAID1，RAID5，RAID10在多线程/多CPU情况下，都可以同时读取多块磁盘，读的性能都很不错； 写的性能依次递减，大致是：RAID0 > RAID10 > RAID1 > RAID5。 这个是不是你说的,你说的是读性能,写性能. 切,又扯到iops.哎! 你不管是说iops还是什么,最终的目的不就是想说明,学些性能嘛? iops的问题只是想说明,磁盘读写时的io开销问题,进而还不是想证明读写能力嘛? 那么读写能力以最终的吞吐量来决定又有多少不合理?在说了,现在的raid卡一般都自身带512m或者1g或者更大的缓存,读写的命中率已经不是你给出的50%的可能性了. 公式啥的没错(也可以说是有错的,因为raid卡大量高速缓存已经使得磁盘读写的次数不是按照这个公式来计算iops的),关键还得看最终的结果.
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[ 楼主] 2013-07-19 12:53 全轩 对于需要大块读写的系统来讲吞吐量是很重要的，比如日志文件，数据仓库，不过OLTP系统都是小块的频繁操作，IOPS是更好的衡量标准，还有就是吞吐量的大小也是要看chunk size的，再就是你说的缓存机制，raid5更依赖缓存，而raid10缓存很小也可以性能很好，这是因为不同raid有不同内部写开销的存在。
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2013-07-19 13:33 张骞 这个我是理解的,是明白的,也是赞同的. 谢谢! 看到你这个文章了,刚好最近近了一批服务器,做了各方面的测试,仅仅只是一个探讨,没有其它意思,我们考虑的重点不太相同.
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2013-07-20 19:40 关于数据库服务器raid10与raid5的选择 raid01:4个硬盘实际上相当于两个硬盘一个硬盘坏了，所属条带的那个硬盘也不能用了 raid10:4个硬盘就是4个硬盘，互相镜像 raid选择： raid5：大型文件存储，数据仓库，OLAP raid10：小IO数据库，OLTP 写操作频繁的数据库使用RAID10阵列 读操作频繁的数据库使用RAID5阵列 事务日志是写操作始终很频繁的文件 tempdb数据库也放在RAID10阵列 放在与事务日志文件所在阵列不同的另一个RAID10阵列上 Windows2003以及以下版本没有正确对齐分区，这会导致磁盘子系统的性能达不到最理想水平 使用diskpart创建分区来解决这个问题 你在数据库里面应当始终至少有两个文件组。第一个文件组包括表，第二个组包括索引
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2013-07-20 19:43