作為一名 DBA，選擇自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(diǎn)，我就是其中一個(gè)。之前對(duì) raid 了解的并不多，本文就記錄下學(xué)習(xí)的 raid 相關(guān)知識(shí)。

一、RAID 的基礎(chǔ)知識(shí)

【定義】RAID（Redundant Array of Independent Disk） 是一種獨(dú)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(diǎn)問題，如果把多塊硬盤組成一個(gè) group，當(dāng)成一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)從多塊硬盤存取數(shù)據(jù)，那樣可以提高了存儲(chǔ)的吞吐量，同時(shí)也提高了存取速度和擴(kuò)大存儲(chǔ)容量。

RAID（Redundant Array of Independent Disk 獨(dú)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(jià)磁盤構(gòu)成的冗余陣列，在操作系統(tǒng)下是作為一個(gè)獨(dú)立的大型存儲(chǔ)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(cuò)功能夠確保數(shù)據(jù)安全性，易于管理的優(yōu)點(diǎn)，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(huì)受到損壞硬盤的影響，這對(duì)于數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)領(lǐng)域是非常必要的。

2、RAID 的幾種工作級(jí)別

我們比較常用的 RAID 級(jí)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(gè)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(gè)磁盤即可做 RAID-0，相對(duì)成本是最低的，但是 RAID-0 不提供冗余或奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)的功能，如果驅(qū)動(dòng)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(duì)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(chǔ)。

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(gè)或 2xN 個(gè)磁盤，每次寫數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)同時(shí)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?，同時(shí)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(jí)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(jí)別中最低的。

RAID-10

由于 RAID-0 和 RAID-1 都存在明顯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為了結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)、避免兩者的缺點(diǎn)，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(cuò)，當(dāng)然成本也很多的應(yīng)用。不過在做 RAID-10 時(shí)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(gè)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(gè) RAID-0 做成 RAID-1。這時(shí)如果 A 類或者 B 類磁盤同時(shí)有一個(gè)故障，整個(gè) 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(gè) RAID-1 做成 RAID-0。這時(shí)只有 A 類或者 B 類磁盤兩個(gè)都故障時(shí)，整個(gè) 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(duì)更安全，建議這種方式，所以我們平時(shí)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(diǎn)和缺點(diǎn)，是我們平時(shí)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(yàn)碼冗余數(shù)據(jù)，校驗(yàn)信息分布在多個(gè)磁盤上，當(dāng)數(shù)據(jù)每次寫入到磁盤上，同時(shí)還需要寫入校驗(yàn)信息，因此寫入性能相對(duì)不如 RAID-0。當(dāng)某個(gè)磁盤出現(xiàn)故障，可以使用其他磁盤上校驗(yàn)信息來恢復(fù)數(shù)據(jù)。相對(duì) RAID-1，它磁盤空間利用率為 （N-1）/N

3、RAID 的幾種工作級(jí)別優(yōu)缺點(diǎn)

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

二、如何判斷 RAID 級(jí)別、寫入策略、電池狀況

1、判斷 RAID 級(jí)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(rèn)為不是很準(zhǔn)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(jí)別，但是無法區(qū)分是 RAID-1 和 RAID-10，因?yàn)橛星闆r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(rèn)為還得結(jié)合另外兩列進(jìn)行判斷：

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

Span Depth ： 3 #一共三個(gè)區(qū)段

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

【總結(jié)：如何判斷 RAID 級(jí)別】：

1） 除了 RAID-1 和 RAID-10，其他級(jí)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(duì) 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(diǎn)，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(shí)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(qiáng)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(gè)，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(yùn)行

Relative State of Charge： 98 % #電池電量，如果低于15%，那么寫入策略會(huì)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(chǔ)方案

通過上面對(duì) RAID 的了解，我們已經(jīng)知道各級(jí)別 RAID 的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于 MySQL 數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)，如何選擇 RAID 級(jí)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(chǔ)核心的數(shù)據(jù)，非常重要，安全性要求高，同時(shí)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(duì)于RAID的選擇，如果預(yù)算足夠，建議RAID-10，其次是RAID-5

2、二進(jìn)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(chǔ)在一起即可。