linux磁盘的利用

RAID简介

RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小而廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损 。

硬盘是个很脆弱的东西,它经常会坏掉。为了保证服务器可靠耐用,硬盘必须时时刻刻保持可用。由于RAID的出现,它的目的是将好几个硬盘合并在一起,就算硬盘坏了一个,剩下还有好几个硬盘是正常的,这样服务器才不会挂掉。

当然,保证服务高可用只是RAID其中的一个功能。它还能提升储存容量、加快存取速度等能力。

常见的几种RAID

RAID0的工作模式

linux磁盘的利用
RAID0

建立RAID0时,在存储数据时将数据分散到所有的硬盘中同时执行。

  • 从理论上讲,两块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了2倍。
  • RAID 0的缺点是不提供冗余,
  • 至少需要2 块硬盘
  • 磁盘利用率为多块硬盘总容量。
  • RAID 0适用于对性能要求较高,而对数据安全不太在乎的领域。
  • 如果硬盘有n块,那么读写速度提升是n倍。

RAID1

RAID1称为磁盘镜像:将一块硬盘上的数据像照镜子一样,将数据复制到时另一块硬盘上。具有很高的冗余能力,但磁盘利用 率为50%,成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。

  • 用户可以从一组 镜像盘中的任何一个磁盘读取数据;
  • 磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的50%。成本比较高。

RAID5

RAID 5至少要3块硬盘,RAID 5使用了“奇偶校验信息”来作为数据恢复的方式。而这些校验信息均匀的分布在各个磁盘这上。
存储数据时将数据分散在各个硬盘上,有一块硬盘放着校验位。
由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低。磁盘的利用率为n-1/n

RAID6

RAID6至少需要4块硬盘,跟 RAID5一样,唯一不的是,有两块硬盘放着校验位,

RAID10和RAID01

集合了RAID1和RAID0所有的优点,这种模式下它支持高可用,又能有很好的读写性能。这种方式,由于需要存两份一模一样的数据,因此容量会损失一半。

对于RAID阵列的优点其实重点在于:

数据安全与可靠性:指的并非网络信息安全,而是当硬件(指磁盘) 损毁时,读写效能:例如RAID 0 可以加强读写效能,让你的系统I/O 部分得以改善;
容量:可以让多颗磁盘组合起来,故单一文件系统可以有相当大的容量。

LVM

主机上硬盘的容量都是事先规划好的,有时候也会遇到时容量不够的情况,而分好的分区是不能变大变小的。这个时候出现了LVM。

LVM能把硬盘上剩余的分区或未分的容量以及多块硬盘上的容量变成物理卷,而使硬盘上的物理卷在逻辑上组成一个容量比较大的卷组,也就是逻辑上的大硬盘。再由卷组分成多个逻辑卷,可以想像成将一个硬盘分区一样。
我们完全可以将这个卷组想像成一个硬盘,可以将卷组中的容量根据情况随意增加和减小。

更重要的是LVM支持在线扩展容量,根本不影响用户的使用,还支持快照的使用,这个快照不是VMware里的快照,而是在就有的卷组里占有一定的容量。它只备份有变更过的数据。这也是个很不错的备份工具。

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