儲存多路徑問題

在我們的生產環境中，為了保證業務的高可用性，我們一般都會使用全冗餘組網的連線方式。而我們的儲存伺服器為了保證自身冗餘，一般也有兩個控制器，比如A控和B控，兩個控制器做冗餘。如下圖所示，當我們要把一個5G的LUN儲存資源給一個主機使用，如果採用全冗餘組網的方式，那麼就一共有4條鏈路，就是下圖中的藍色線條。這個時候因為有4條鏈路，所以我們的主機會看到4個5G的儲存資源，即可以看到4個磁碟（如下圖所示，圖中是拿2G做的例子））但是其實只有一個是可以使用的，這就是儲存多路徑問題。

那麼怎麼解決儲存多路徑問題呢？這就要用到多路徑軟體。不同的廠商有不同的多路徑軟體，一般都會直接提供給我們，比如華為的多路徑軟體就是UltraPath，通過多路徑軟體，可以將4條鏈路做一個邏輯上的聚合，最終只顯示一個磁碟，如下圖所示，這就很好的解決了多路徑問題。

RAID 技術

RAID:Redundant Arrays of Independent Disks。有"數塊獨立磁碟構成具有冗餘能力的陣列”之意。獨立磁碟冗餘陣列（RAID，redundant array of independent disks）是把相同的資料儲存在多個硬碟的不同的地方的方法。通過把資料放在多個硬碟上，輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良效能。因為多個硬碟增加了平均故障間隔時間（MTBF），儲存冗餘資料也增加了容錯。

RAID技術主要為了解決兩大問題：1、磁碟效能 2、資料冗餘，安全性。

根據不同的功能和組合方式，可以將RAID分為不同的級別。主要有RAID0,1,3,5,6,10,50等，下面詳細的介紹一下他們的區別。

RAID0：為了提升磁碟效能。如下圖所示，假設有兩塊500G的盤做了RAID0，磁碟寫入資料的時候是在兩塊磁碟上依次寫入的，比如在盤1上寫了1，就會在盤2上寫2，這樣的話磁碟利用率是最高的，1T的容量都可以被完全使用。但是假如兩塊盤配置不一樣，可以做Raid0嗎？比如一塊盤的容量是320G，轉速是5400/分,另一塊盤的容量是500G，轉速是7200/分，這兩個磁碟可以做Raid 0嗎？答案是可以的。但是會預設使用低配置的盤來進行配置，高配置的500G 的盤只有320G可用，轉速也只有5400/分，這就會造成資源浪費。所以我們一般會使用同配置的磁碟做RAID0。另外一個問題是一塊盤可以做RAID 0 嗎？ 答案也是可以的，但是磁碟的效能不會得到提升。

我們可以看到RADI 0的優點是磁碟利用率最高，效能最好，但是缺點是完全沒有資料冗餘。

RAID 1：至少需要兩塊盤。資料寫入方式如下圖所示，兩塊盤完全做了冗餘，互為映象，寫入的資料是一模一樣的。所以RAID 1的磁碟利用率只有50%，兩塊500G 的盤只能寫500G的資料。RAID1只能是偶數的磁碟才能做，比如2,4,6等，3個盤，5個盤是不能做RAID1 的。RAID1的缺點是利用率低，效能差，優點是有資料冗餘，保證了安全性。這裡有一個問題，如果第一快盤上的資料2被刪掉了，那麼第二塊盤上的資料2還在嗎？答案是第二塊盤上的資料2也不在了。因為這兩塊盤是完全互為映象的，上邊的資料始終保持一致。

 我們可以看到RAID0,1各有優缺點，那麼能不能把他們的優點結合起來呢？於是RAID3就出現了。

RAID3：RAID3至少需要3塊盤。資料寫入方式如下圖所示。我們可以看到對於每一個條帶的資料，它都會算出來一個校驗位，這個校驗位是根據前兩快盤的資料算出來的，這個盤也叫做校驗盤。RAID3允許任一塊盤損壞，比如如果盤1壞了，根據盤2的資料和校驗位，我們可以把盤1的資料算出來進行恢復；如果是盤2壞了，同樣也是可以算出來的；如果是校驗盤壞了，因為校驗盤上本來就沒有資料，所以也不會丟資料。但是RAID3最多也只能損壞一塊盤。所以RAID3即保證了效能，也有資料冗餘。 但是RAID3的瓶頸在於校驗盤，這塊校驗盤心想，只有你們兩個盤來寫資料，而我只用來做校驗，覺得不公平，而且當需要寫的資料很多時，校驗盤的效能有限，可能算校驗位的時間就比較慢，這就是RAID3的缺點。 於是為了解決這個問題，RAID 5就出現了

RAID 5

RAID5至少需要3快盤。RAID5資料寫入方式如下圖所示，每個盤上都有校驗位，相當於分散式校驗。所以RAID5相比於RAID3效能又有了提升。不管用多少快盤來做RAID5，RAID5也是最多隻能損壞一快盤，損壞的再多的話就沒法根據其他盤來計算資料，就會發生資料丟失。那麼RAID的磁碟利用率是多少呢？有一個公式可以來計算：（n-1）/ n

RAID 6

RAID6要求至少有4塊盤。資料寫入方式如下圖所示。每兩個盤拿來做一個校驗位。RAID6最多允許損壞兩塊盤。RAID6在平常使用的很少，很少見。

RAID 10

相當於把RAID1和0結合起來，先做RAID1，在做RAID 0。資料寫入方式如下圖，既保證了效能，又做了冗餘。RAID10可以損壞兩塊盤，但是隻能損壞兩側之中的各一個，不能同時損壞一個RAID1中的。

RAID50

類似於RAID10，先做RAID5,在做RAID0。

最後的題外話-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

對於一個伺服器來說，CPU不是最重要的，記憶體不是最重要的，磁碟才是最重要的。因為我們的資料都是存放在磁碟中的，而資料是最為重要的。那麼CPU，記憶體，磁碟都是幹什麼的呢？CPU是我們電腦的運算核心，處理各種運算，所以CPU的速度是最快的，比磁碟快特別多。記憶體是非持久化儲存，他就是用來給CPU提供資料的，如果CPU要使用磁碟中的資料，因為磁碟太慢，記憶體會先將這些資料呼叫過來，CPU再從記憶體呼叫。所以像一些大的電腦遊戲或者PS等大的軟體執行的時候，因為記憶體要跑他們的檔案，所以如果電腦記憶體不夠的話電腦就會特別卡。磁碟是持久化儲存，是真正用來存資料的，他的速度也是最慢的。