作為一名 DBA，選擇自己的數(shù)據(jù)存儲在什么上面，應(yīng)該是最基本的事情了。但是很多 DBA 卻容易忽略了這一點，我就是其中一個。之前對 raid 了解的并不多，本文就記錄下學習的 raid 相關(guān)知識。

一、RAID 的基礎(chǔ)知識

【定義】RAID(Redundant Array of Independent Disk) 是一種獨立冗余磁盤陣列。

1、為什么要使用 RAID?

我們知道，單塊磁盤無論是從性能上、容量上、還是安全上都存在單點問題，如果把多塊硬盤組成一個 group，當成一個邏輯驅(qū)動器，從而實現(xiàn)同時從多塊硬盤存取數(shù)據(jù)，那樣可以提高了存儲的吞吐量，同時也提高了存取速度和擴大存儲容量。

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RAID(Redundant Array of Independent Disk 獨立冗余磁盤陣列) 技術(shù)就是專門干這事的。RAID 就是一種由多塊廉價磁盤構(gòu)成的冗余陣列，在操作系統(tǒng)下是作為一個獨立的大型存儲設(shè)備出現(xiàn)。RAID 可以充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢，可以提升硬盤速度，增大容量, 提供容錯功能夠確保數(shù)據(jù)安全性，易于管理的優(yōu)點，在任何一塊硬盤出現(xiàn)問題的情況下都可以繼續(xù)工作，不會受到損壞硬盤的影響，這對于數(shù)據(jù)庫存儲領(lǐng)域是非常必要的。

2、RAID 的幾種工作級別

我們比較常用的 RAID 級別有 RAID-0、RAID-1、RAID-10/RAID-01、RAID-5，其他的如 RAID-3、RAID-4、RAID-6 就不在此介紹了。

RAID-0

RAID-0 采用數(shù)據(jù)分條技術(shù)（Striped）把多塊磁盤串聯(lián)成一個更為龐大的磁盤組，可以提高磁盤的性能和吞吐量。它讀寫數(shù)據(jù)的速度是最快的，要求比較低，要求兩個磁盤即可做 RAID-0，相對成本是最低的，但是 RAID-0 不提供冗余或奇偶校驗數(shù)據(jù)的功能，如果驅(qū)動器出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)將無法恢復(fù)，安全性最弱。一般只是在那些對性能要求高、數(shù)據(jù)安全性要求不高的情況下才被使用，不適合數(shù)據(jù)庫的存儲。

RAID-1

RAID-1 采用鏡像（Mirroring）的方式冗余數(shù)據(jù)。RAID-1 要求至少兩個或 2xN 個磁盤，每次寫數(shù)據(jù)時會同時寫入鏡像盤。這種陣列可靠性很高，但其有效容量減小到總?cè)萘康囊话耄瑫r這些磁盤的大小應(yīng)該相等，否則總?cè)萘恐痪哂凶钚〈疟P的大小。RAID-1 的數(shù)據(jù)安全性在所有的 RAID 級別上來說是最好的。但是其磁盤的利用率卻只有 50%，是所有 RAID 級別中最低的。

RAID-10

由于 RAID-0 和 RAID-1 都存在明顯的優(yōu)點和缺點，為了結(jié)合兩者的優(yōu)點、避免兩者的缺點，從而產(chǎn)生了 RAID-10，RAID-10 適合用在速度需求高，又要完全容錯，當然成本也很多的應(yīng)用。不過在做 RAID-10 時需要注意的是先做 RAID-1，再做 RAID-0 還是先做 RAID-0，再做 RAID-1，二者還是有區(qū)別的。舉個栗子，假如現(xiàn)在有四塊磁盤：

先做 RAID-0，再做 RAID-1：每兩塊磁盤先做 RAID-0，在此基礎(chǔ)上，再把兩個 RAID-0 做成 RAID-1。這時如果 A 類或者 B 類磁盤同時有一個故障，整個 RAID 將不可用。

(RAID 0) A = (Drive A1 + Drive A2) (Striped) 
(RAID 0) B = (Drive B1 + Drive B2) (Striped) 
(RAID-1)AB = (A +  B) (Mirrored) 

先做 RAID-1，再做 RAID-0：每兩塊磁盤先做 RAID-1，在此基礎(chǔ)上，再把兩個 RAID-1 做成 RAID-0。這時只有 A 類或者 B 類磁盤兩個都故障時，整個 RAID 才不可用。

(RAID-1) A = (Drive A1 + Drive A2) (Mirrored) 
(RAID-1) B = (Drive B1 + Drive B2) (Mirrored) 
(RAID-0)AB = (A +  B) (Striped) 
​ 

綜合上面來看，先做 RAID-1，再做 RAID-0 相對更安全，建議這種方式，所以我們平時說的 RAID-10 就是先做 RAID-1，再做 RAID-0。

RAID-5

RAID-5 應(yīng)該處于 RAID-0 和 RAID-1 之間的一種工作模式，它盡量平衡 RAID-0 和 RAID-1 的優(yōu)點和缺點，是我們平時使用比較多的一種模式。做 RAID-5 至少需要三塊磁盤，它采用校驗碼冗余數(shù)據(jù)，校驗信息分布在多個磁盤上，當數(shù)據(jù)每次寫入到磁盤上，同時還需要寫入校驗信息，因此寫入性能相對不如 RAID-0。當某個磁盤出現(xiàn)故障，可以使用其他磁盤上校驗信息來恢復(fù)數(shù)據(jù)。相對 RAID-1，它磁盤空間利用率為 (N-1)/N

3、RAID 的幾種工作級別優(yōu)缺點

【注】以上的高、中、低只是相對于 RAID-0、RAID-1、RAID-10、RAID-5 而言。

二、如何判斷 RAID 級別、寫入策略、電池狀況

 1、判斷 RAID 級別：MegaCli64 工具輸入磁盤信息如下：

[root()@xxxx ~]# MegaCli64 -LdInfo -lAll -aALL 
Adapter 0 -- Virtual Drive Information: 
Virtual Drive: 0 (Target Id: 0) 
Name                : 
RAID Level          : Primary-1, Secondary-0, RAID Level Qualifier-0 
Size                : 278.875 GB 
Is VD emulated      : No 
Mirror Data         : 278.875 GB 
State               : Optimal 
Strip Size          : 64 KB 
Number Of Drives    : 2 
Span Depth          : 1 
Default Cache Policy: WriteBack, ReadAhead, Direct, No Write Cache if Bad BBU 
Current Cache Policy: WriteBack, ReadAhead, Direct, No Write Cache if Bad BBU 
Default Access Policy: Read/Write 
Current Access Policy: Read/Write 
Disk Cache Policy   : Disabled 
Encryption Type     : None 
Default Power Savings Policy: Controller Defined 
Current Power Savings Policy: None 
Can spin up in 1 minute: Yes 
LD has drives that support T10 power conditions: Yes 
LD's IO profile supports MAX power savings with cached writes: No 
Bad Blocks Exist: No 
PI type: No PI 
Is VD Cached: No 
Virtual Drive: 1 (Target Id: 1) 
Name                : 
RAID Level          : Primary-1, Secondary-0, RAID Level Qualifier-0 
Size                : 2.180 TB 
Is VD emulated      : Yes 
Mirror Data         : 2.180 TB 
State               : Optimal 
Strip Size          : 64 KB 
Number Of Drives per span   : 2 
Span Depth          : 3 
Default Cache Policy: WriteBack, ReadAhead, Direct, No Write Cache if Bad BBU 
Current Cache Policy: WriteBack, ReadAhead, Direct, No Write Cache if Bad BBU 
Default Access Policy: Read/Write 
Current Access Policy: Read/Write 
Disk Cache Policy   : Disabled 
Encryption Type     : None 
Default Power Savings Policy: Controller Defined 
Current Power Savings Policy: None 
Can spin up in 1 minute: No 
LD has drives that support T10 power conditions: No 
LD's IO profile supports MAX power savings with cached writes: No 
Bad Blocks Exist: No 
PI type: No PI 
Is VD Cached: No 
​ 

網(wǎng)上有人僅僅通過 RAID Level 列中的 Primary-1, Secondary-0, RAID Level Qualifier-0 來判斷，我認為不是很準確。先來了解下 Primary、Secondary、RAID Level Qualifier 啥意思？

Primary 字段：基本上可以確定 RAID 的級別，但是無法區(qū)分是 RAID-1 和 RAID-10，因為有情況下他們的 Primary 值都是 Primary-1, Secondary-0, RAID Level Qualifier-0

在這種情況下如何區(qū)分 RAID-1 和 RAID-10？我認為還得結(jié)合另外兩列進行判斷：

Number Of Drives per span   : 2    #每個區(qū)段有2塊磁盤

Span Depth                  : 3    #一共三個區(qū)段

結(jié)合primary-1，該RAID表示一共六塊磁盤，每兩個做RAID-1，最后將三個RAID-1做RAID-0

【總結(jié)：如何判斷 RAID 級別】：

1)  除了 RAID-1 和 RAID-10，其他級別通過 Primary 字段值就可以判斷；

2) 至于 RAID-1 和 RAID-10，還需要結(jié)合 Number Of Drives （per span）、Span Depth 兩列的值，如果 Span Depth 值為 1 表示為 RAID-1，不為 1 表示 RAID-10; 還有一種情況：Primary-1, Secondary-3, RAID Level Qualifier-0 也是表示 RAID-10;

2、判斷 RAID 寫入策略和電池狀態(tài)

RAID 的寫入策略對 IO 性能有很大影響，有兩種寫入策略：

WriteBack：表示寫入到磁盤緩存上，寫入性能好，如果采用此策略，RAID必須支持電池可用，否則一旦斷點，數(shù)據(jù)將丟失。

WriteThrough：表示直接寫入到硬盤上，寫入性能沒有WriteBack好，一般沒有電池時采用此策略.

2.1）查看 RAID 的寫入策略

[root()@xxxx ~]# MegaCli64 -LDInfo -Lall -aALL|grep 'Cache Policy' 
********************************************************************************** 
Default Cache Policy: WriteBack, ReadAdaptive, Direct, Write Cache OK if Bad BBU 
Current Cache Policy: WriteBack, ReadAdaptive, Direct, Write Cache OK if Bad BBU 
以上表示采用WriteBack（回寫）策略，如果電池壞了也強制寫入cache 
 Default Cache Policy: WriteThrough, ReadAheadNone, Direct, No Write Cache if Bad BBU 
 Current Cache Policy: WriteThrough, ReadAheadNone, Direct, No Write Cache if Bad BBU 
​ 

  如果是這個，表示采用 WriteThrough 策略

Disk Cache Policy   : Disabled     #表示硬盤的cache，一般這里禁用，防止丟失數(shù)據(jù)

復(fù)制代碼

2.2）查看電池狀態(tài)

[root()@xxxx ~]# MegaCli64 -adpbbucmd -aall |grep -E  'Battery State|Charger Status|isSOHGood|Relative State of Charge'                         
Battery State     : Operational  #電池狀態(tài)，operational表示正在運行 
Relative State of Charge: 98 %   #電池電量，如果低于15%，那么寫入策略會由WB轉(zhuǎn)變?yōu)閃C,IO性能下降，需要關(guān)注 
Charger Status: Complete         #充電情況，表示已完成 
isSOHGood: Yes                   #不是Yes需要關(guān)注 
​ 

三、MySQL 適合的 RAID 存儲方案

 通過上面對 RAID 的了解，我們已經(jīng)知道各級別 RAID 的優(yōu)缺點，對于 MySQL 數(shù)據(jù)庫的存儲，如何選擇 RAID 級別呢？

 我們可以根據(jù) MySQL 各種文件類型分別選擇，MySQL 數(shù)據(jù)庫重要的文件類型有：

1、數(shù)據(jù)文件(frm,ibd)：存儲核心的數(shù)據(jù)，非常重要，安全性要求高，同時需要頻繁的寫入、更新數(shù)據(jù)，磁盤性能要求也比較高，首先建議物理磁盤是SSD，對于RAID的選擇，如果預(yù)算足夠，建議RAID-10，其次是RAID-5

2、二進制日志文件：寫入非常頻繁，寫性能要求高，由于從庫依賴該文件，安全性也很重要，綜合成本考慮，可以用兩塊SATA硬盤，做成RAID-1即可。

3、redo文件，共享表空間文件：安全性要求高，如果預(yù)算足夠，RAID-10，通常RAID-1也是可以的，一般而言，redo文件和共享表空間和數(shù)據(jù)文件存儲在一起即可。