一、RAID类型

RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余数组）的基本思想就是把多个相对便宜的硬盘组合起来，成为一个磁盘数组，使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。由于将多个硬盘组合成为一个逻辑扇区，RAID看起来就像一个单独的硬盘或逻辑存储单元，因此操作系统只会把它当作一个硬盘
RAID的作用是：
- 增强数据集成度
- 增强容错功能
- 增加处理量或容量

根据不同磁盘的组合方式,常见的RAID组合方式可分为：RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10和RAID 50等

RAID0

RAID0将多个磁盘合并成一个大的磁盘，不会有冗余，并行IO，速度最快

RAID0亦称为带区集，它将多个磁盘并列起来，使之成为一个大磁盘，如下图所示在存放数据时，其将数据按磁盘的个数进行分段，同时将这些数据写进这些盘中

所以，在所有的级别中，RAID0的速度是最快的。但是RAID0没有冗余功能，如果一个磁盘(物理)损坏，则所有的数据都会丢失

理论上，多磁盘的效能就等于(单一磁盘效能)×(磁盘数)，但实际上受限于总线IO瓶颈及其他因素的影响，RAID效能会随边际递减。也就是说，假设一个磁盘的效能是50MB/s，两个磁盘的RAID0效能约96MB/s，三个磁盘的RAID0也许是130MB/s而不是150MB/s

RAID1

RAID1两组以上的N个磁盘相互作为镜像(下图所示)，上图RAID0结构在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，但写入速度略有降低。除非拥有相同数据的主磁盘与镜像同时损坏，否则只要一个磁盘正常即可维持运作，可靠性最高。RAID1就是镜像，其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写相同的数据。当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份，所以RAID1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是，无论用多少磁盘作为RAID1，仅算一个磁盘的容量，是所有RAID中磁盘利用率最低的一个级别

RAID5

RAID5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。它使用的是 Disk Striping(硬盘分区)技术。RAID5至少需要三个硬盘，RAID5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。RAID5可以理解为是RAID0和RAID1的折中方案。RAID5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。RADS5具有和RAD0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度相当慢,若使用Write Back可以让性能改善不少。同时,由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID5的磁盘空间利用率要比RAID1高,存储成本相对较低

RAID10

RAID10和RAD01:RAID10是先镜像再分区数据，将所有硬盘分为两组，视为RAID0的最低组合，然后将这两组各自视为RAID1运作

RAID10有着不错的读取速度，而且拥有比RAID0更高的数据保护性。RAID01则与RAID10的程序相反，先分区再将数据镜射到两组硬盘。RAID01将所有的硬盘分为两组，变成RAID1的最低组合，而将两组硬盘各自视为RAID0运作。RAID01比RAID10有着更快的读写速度，不过也多了一些会让整个硬盘组停止运转的几率，因为只要同一组的硬盘全部损毁，RAID01就会停止运作，而RAID10可以在牺牲RAID0的优势下正常运作。RAID10巧妙地利用了RAID0的速度及RAID1的安全(保护)两种特性，它的缺点是需要较多的硬盘，因为至少必须拥有四个以上的偶数硬盘才能使用。RAID 10和RAID 01的结构如下图所示：

RAID50

RAID50也被称为镜像阵列条带，由至少六块硬盘组成，像RAID0样，数据被分区成条带，在同一时间内向多块磁盘写人；像RAID5一样，也是以数据的校验位来保证数据的安全，且校验条带均匀分布在各个磁盘上，其目的在于提高RAID5的读写性能

对于数据库应用来说，RAID10是最好的选择，它同时兼顾了RAID1和RAID0的特性。但是，当一个磁盘失效时，性能可能会受到很大的影响，因为条带(strip)会成为瓶颈。我曾在生产环境下遇到过的情况是，两台负载基本相同的数据库，一台正常的服务器磁盘IO负载为20%左右，而另一台服务器IO负载却高达90%

二、RAID Write Back功能

RAID Write Back功能是指RAID控制器能够将写入的数据放入自身的缓存中，并把它们安排到后面再执行。这样做的好处是，不用等待物理磁盘实际写入的完成，因此写入变得更快了。对于数据库来说，这显得十分重要。例如，对重做日志的写人，在将sync_binlog设为1的情况下二进制日志的写入、脏页的刷新等都可以使性能得到明显的提升
但是，当操作系统或数据库关机时，Write Back功能可能会破坏数据库的数据。这是由于已经写入的数据库可能还在RAID卡的缓存中，数据可能并没有完全写入磁盘，而这时故障发生了。为了解决这个问题，目前大部分的硬件RAID卡都提供了电池备份单元(BBU，Battery Backup Unit)，因此可以放心地开启 Write Back的功能。不过我发现每台服务器的出厂设置都不相同，应该将RAID设置要求告知服务器提供商，开启一些认为需要的参数
如果没有启用 Write Back功能，那么在RAID卡设置中显示的就是Write Through Write Through没有缓冲写入，因此写入性能可能不是很好，但它却是最安全的写入
即使用户开启了 Write Back功能，RAID卡也可能只是在 Write Through模式下工作。这是因为安全使用 Write back的前提是RAID卡有电池备份单元。为了确保电池的有效性，RAID卡会定期检查电池状态，并在电池电量不足时对其进行充电，在充电的这段时间内会将 Write Back功能切换为最为安全的 Write Through
用户可以在没有电池备份单元的情况下强制启用 Write Back功能,也可以在电池充电时强制使用 Write Back功能，只是写入是不安全的。用户应该非常确信这点，否则不应该在没有电池备份单元的情况下启用 Write back
可以通过插入20W的记录来比较 Write back和 Write Through的性能差异：

首先创建一个向表t插入20W记录的存储过程，并在 Write Back和 Write Through的设置下分别进行测试，最终测试结果如下图所示：

由于批量插入不是在一个事务中完成的，而是直接用命令CALP来运行的，因此数据库实际执行了20W次的事务。很明显可以看到，在 Write Back模式下执行时间只需要43秒，而在 Write Through模式下执行时间需要31分钟，大约有40多倍的差距
当然，在 Write Through模式下，通过将参数 innodb_flush_log_at_trx_commit设置为0也可以提高执行存储过程P的性能，这时只需要68秒了。因为,在此设置下，重做日志的写入不是发生在每次事务提交时，而是发生在后台 master线程每秒钟自动刷新的时候，因此减少了物理磁盘的写入请求，所以执行速度也可以有明显的提高

三、RAID配置工具

对RAID卡进行配置可以在服务器启动时进入一个类似于BIOS的配置界面，然后再对其进行各种设置。此外，很多厂商都开发了各种操作系统下的软件对RAID进行配置，如果用户使用的是LSI公司生产提供的RAID卡，则可以使用 MegaCLI工具来进行配置。
MegaCLI为多个操作系统提供了支持，对 Windows操作系统还提供了GUI界面的配置环境，因此相对来说比较简单。这里主要介绍命令行下 MegaCLI的使用，在Windows下同样可以使用命令 MegaCLI.exe
使用 MegaCL查看RAID卡的信息：
- 这里只列出了输出的一小部分。通过命令可以看到RAID卡的一些硬件配置，如这块RAID卡的型号是MegaRAID SAS 8708ELP，缓存大小时256MB。还可以看到一些默认的配置，如默认启用的Write Policy 为WB（Write Back）等

MegaLI还可以用来查看当前物理磁盘的信息，如：
- 可以看到当前使用的磁盘型号是SEAGATE ST3300655SS，可以从这个型号继续找到这个硬盘的具体信息，如在希捷官网上可以看到这块硬盘大小时3.5寸的，转速为15000，硬盘的Cache为16MB，随机读取的寻道时间是3.5秒，随机写入的寻道时间是4.0毫秒等