我们使用的计算机的全称叫电子计算机，上面有电子两个字，这说的是整个计算机中的核心元元件基本上都是电子单元组成的。但机械硬碟却是一个特殊的例外，它更多是用机械技术做下来的一个产品。当把带有机械技术基因的c盘搭到计算机，尤其是再应用到服务器领域的时侯，曝露出了机械技术的两个严重问题：
要想保证服务器运转的稳定和高速，就必须解决硬碟从娘胎里带下来的这两个缺陷。
多硬碟联接
问题简单明了，我们要解决速率慢、容易坏两个问题。很自然，单兵作战不行，那我们就想到往上怼一个班，多块硬碟一起上。但问题是，如果给你N块硬碟，让你来出一个技术方案，你会如何设计呢？
第一个方案就是，把一个文件分成N片，每一片都散列在不同的硬碟上。这样当文件进行读取的时侯，就可以N块硬碟一上去工作，进而达到读取速率提升到N倍的疗效，这就是RAID0。
图1Raid0方案
不过这个方案没有解决容易坏的问题，任何一块硬碟坏了就会造成储存系统故障。
第二个方案就是，一直把文件分片，并且所有的分片都存在一块硬碟上，其它的硬碟只存拷贝。这既增强了硬碟的访问速率，也解决了坏的问题。任意一块硬碟坏了，储存系统都可以正常使用，只不过速率会打一点折扣。
图2Raid1方案
不过这个方案又带来了新的问题，那就是实现成本有点高了。如果我们用256G硬碟想实现512G的储存容量的话，最少得须要4块硬碟就能实现。
有没有折中一点的方案呢？有，但是好多。我们这儿只说下最常见的raid5RAID5同样要对文件进行分片，并且不对储存的数据进行备份，而是会再单独存一个校准数据片。如果文件分为A1A2A3，之后须要再存一个校准片到别的c盘上。这样不管A1，A2还是A3那一片遗失了，都可以按照另外两片和校准片合成下来。既保证了数据的安全性，又只用了一块c盘做冗余储存。
图3Raid5方案
如果我们有8块256GB的硬碟linux服务器系统，这么RAID5方案下的c盘阵列从用户角度来看可用的储存空间是7*256GB，只“浪费”了一块盘的空间，所以目前RAID5应用比较广泛~~
Raid卡缓存
硬碟延后是微秒级别的，虽然是多快硬碟并行，也只能提高数倍而已，不能否达到量级的提高。和CPU显存的脉宽级别工作频度比上去，还是太慢了。在计算机界，没有缓存解决不了的速率问题查看linux raid卡缓存，假若有，那就再加一层。现代c盘本身也基本都带了缓存，另外在一些比较新的raid卡内，硬件开发者们又搞下来了一层“内存”，但是还自己附送一块电板，这就是RAID卡缓存。我们看下几款主流RAID卡的配置：
拿目前服务器端出镜率比较高的H730和H730P来看，她们分别带了1G和2G的缓存卡，但是自带电瓶。电瓶的作用就是当发觉主机意外断电的时侯，才能快速把缓存中的数据写回到c盘中去。对于写入，通常操作系统讲到这个RAID卡内就完事了，所以速率快。对于读取也是linux vps，只要缓存里有，就不会透传到c盘的机械轴上。
另外想再补充说一点的就是文件相关函数里设置DIRECTI/O仅仅只能绕过操作系统本身的PageCache,而RAID卡内的缓存，对于Linux来说，可以说算是一个黑盒。换句话说，就是操作系统并不清楚RAID卡是从缓存里吐的数据，还是真正从硬碟里读的。
动手查看你的RAID配置
了解了raid基本原理之后，我们可以实际动手查看一下机器上的raid情况。这儿拿我手头的一台服务器举例。通过cat/proc/scsi/scsi，我们可以查看到raid卡的机型
Host: scsi10 Channel: 02 Id: 01 Lun: 00
Vendor: DELL Model: PERC H730 Mini Rev: 4.27
Type: Direct-Access ANSI SCSI revision: 05可以看见我的这台服务器raid卡使用的是PERCH730，这块RAID卡带有1G缓存和电瓶。
再看我们的硬碟阵列
# /opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -LDInfo -Lall -aALL
Virtual Drive: 1 (Target Id: 1)
Name :
RAID Level : Primary-5, Secondary-0, RAID Level Qualifier-3
Size : 1.633 TB
Sector Size : 512
Is VD emulated : No
Parity Size : 278.875 GB
State : Optimal
Strip Size : 128 KB
Number Of Drives : 7
Span Depth : 1RAIDLevel列标注的就是当前RAID组的RAIN级别。对照下边
可以看见，本机RAIDLevel是RAID5。
另外StripSize称作条带大小，我机器上的配置是128KB。如果有一个512KB的文件，它还会被分成4个条带，每位128KB。这种条带可能会分散在不同的c盘上，假如一次性读取的话，多个硬碟就可以一起转动机械轴，读取速率都会增强到原先的数倍。不过要说明的是，假如文件大于这个条带大小，大于128K，这么RAID下的多块硬碟对于该文件的读取历时也不会有帮助。
继续查看组成RAID的所有的c盘的状况
#/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -PDList -aALL
......
Drive's position: DiskGroup: 1, Span: 0, Arm: 0
Device Id: 1
...
Raw Size: 279.396 GB [0x22ecb25c Sectors]
Non Coerced Size: 278.896 GB [0x22dcb25c Sectors]
Coerced Size: 278.875 GB [0x22dc0000 Sectors]
Sector Size: 512
Logical Sector Size: 512
Physical Sector Size: 512
Inquiry Data: SEAGATE ST300MM0008 TT31S42310JR
...
...
...
Drive's position: DiskGroup: 1, Span: 0, Arm: 6
Device Id: 7
Raw Size: 279.396 GB [0x22ecb25c Sectors]
Non Coerced Size: 278.896 GB [0x22dcb25c Sectors]
Coerced Size: 278.875 GB [0x22dc0000 Sectors]见到属于DiskGroup1的总共有7块硬碟，每块的大小都是278GB左右。6块盘的总容量大小就是1.6T左右查看linux raid卡缓存，确实是只“浪费”了一块硬碟的容量来保障数据的安全性！
另外InquiryData也显示了硬碟的制造商，早已机型。这种c盘都是西数的300G的机械硬碟，经Google查询其怠速为1万转每分钟。
本文小节
机械技术和电子技术比较上去，稳定性要差好多。所以机械背景出身的硬碟既慢又容易坏。为了解决这个问题，RAID技术应运而生。通过一定的冗余原始储存或则校准数据提供安全性的保障，通过降低带电子基因的缓存，合理调度多快c盘的机械轴，提升了c盘IO的读写速率。在Linux下可以通过MegaCli工具来查看你的RAID组情况，强烈你建议实际动手查看一下！
本文原创地址：https://www.linuxprobe.com/jrgnnkyprnlc.html编辑：刘遄，审核员：暂无
