CPU

RAID

RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即独立磁盘冗余阵列，简称为「磁盘阵列」，其实就是用多个独立的磁盘组成在一起形成一个大的磁盘系统，从而实现比单块磁盘更好的存储性能和更高的可靠性。

RAID卡（阵列卡）

用独立的硬件板卡来实现RAID功能的办法，一块自带CPU的RAID卡俨然就是一个小型的计算机系统，有自己的CPU、内存、ROM、总线和IO接口，不过这个系统内的微型计算机专门用于处理RAID运算。
简单来讲就是RAID卡直接管理磁盘，并根据不同的RAID模式生成虚拟磁盘给计算机系统使用。

影响RAID卡的因素

影响 RAID 卡性能的因素很多，其中可调因素主要有 RAID 卡缓存( CACHE )大小、写策略( WRITE POLICY )、读策略( READ POLICY )、条带的大小( STRIPE SIZE )。

HBA卡（直通卡）

一般HBA就是给主机插上后，给主机扩展出更多的接口，来连接外部的设备。
通过简单的磁盘控制器就可以实现稳定高效并且是低成本的SAS和SATA连接服务器的解决方案，可以将磁盘直接传送至OS而无需经过RAID。
HBA卡让计算机系统直接管理磁盘而不是通过虚拟磁盘管理。

使用HBA卡的原因

1. 高性能传输：HBA卡是一种特殊的硬件，用于在服务器和存储设备之间传输数据。它采用高速传输技术，例如光纤通道（Fibre Channel）或者InfiniBand，能够实现高带宽和低延迟的数据传输。这对于处理大量数据的服务器应用非常重要。
2. 存储扩展性：HBA卡提供了与存储设备的物理连接，通过可靠的存储网络连接可以实现服务器和外部存储设备的连接。这使得存储系统能够扩展到更大的规模，满足不断增长的存储需求。
3. 数据保护和冗余：HBA卡通常支持RAID功能，可以在服务器和存储设备之间实现数据冗余和数据保护。通过在多个硬盘之间复制和备份数据，可以防止数据丢失和硬件故障。
4. 硬件兼容性和稳定性：HBA卡是经过验证和认证的硬件组件，在服务器和存储设备之间提供稳定和可靠的连接。它们通常是与服务器供应商和存储设备供应商合作开发的，并且针对特定的硬件和操作系统进行了优化。
5. 管理和监控功能：HBA卡通常提供管理和监控功能，可以监控和管理存储系统的性能和健康状态。这使得管理员能够及时发现和解决潜在的问题，并优化系统性能。

FC_HBA卡

FC HBA,即Fibre Channel Host Bus Adapter，光纤通道主机适配器，简称光纤适配器。在FC网络环境中，主机需要和FC网络、FC存储设备（SAN磁盘阵列）连接时需要使用一种接口卡，就如同连接以太网需要以太网卡一样，这种接口卡就叫做FC HBA，简称FC HBA卡。

RAID mode

ACHI

AHCI本质是一种PCI类设备，在系统内存总线和串行ATA设备内部逻辑之间扮演一种通用接口的角色(即它在不同的操作系统和硬件中是通用的)。
AHCI 是** SATA 单盘**用的“高级驱动模式”，能让一块盘发挥 NCQ、热插拔等完整功能.
优点：
1.ACHI支持NCQ技术
2.读写速度更快
3.支持热插拔
(PCI是一种计算机总线标准，现在已逐渐被PCIE取代）
补充：
NCQ是一种新的硬盘技术，简单来说开启它之后从一个程序跳到另一个程序时速度会更快，要实现它首先就要在BIOS里选择AHCI模式，然后在装系统时安装相应的驱动(一般在主板驱动盘里有)，安装好系统之后基本上就可以实现了 。

JBOD

JBOD（Just　Bundle Of Disks）译成中文可以是“简单磁盘捆绑”，通常又称为Span。
JBOD不是标准的RAID级别，它只是在近几年才被一些厂家提出，并被广泛采用。Span是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘。Span上的数据简单的从第一个磁盘开始存储，当第一个磁盘的存储空间用完后，再依次从后面的磁盘开始存储数据。其存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作。Span也不提供数据安全保障。它只是提供一种简单利用磁盘空间的方法，Span的存储容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。
区别：
JBOD和RAID相比，JBOD并没有提高磁盘的读写性能，JBOD无论磁盘数量有多少，其读写性能仅有一块磁盘的读写性能。而RAID 0则随着磁盘的数量越多，其读写性能越强

RAID 0

又称条带卷，是所有RAID中存储能力最强的RAID模式。
实现：
在多个磁盘上分散存取连续的数据，当需要读写时多个磁盘可以并排执行，提高读写速度。
优点:
读写能力提升，最少2块磁盘及以上，生产环境中虽然已经可以一块磁盘单独做一个RAID 0,但其本质并没有提升读写性能，究其原因还是一块磁盘。磁盘利用率100%。
缺点：
无容错能力，RAID 0磁盘阵列中只要有一块磁盘损坏，就意味着数据丢失。因此需要运维工程师做好备份。

RAID 1

又称镜像盘,把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,采用镜像容错来提高可靠性,具有raid中最高的数据冗余能力。
实现：
存数据时会将数据同时写入镜像盘内,读取数据则只从工作盘读出。
发生故障时,系统将从镜像盘读取数据,然后再恢复工作盘正确数据。这种阵列方式可靠性极高,但是其容量会减去一半。
优点：
有冗余能力,读性能提升。
缺点：
磁盘利用率只有50%,写性能下降。

RAID 5

实现：
三个磁盘以上。Raid5可以看成是Raid0+1的低成本方案。采用循环偶校验独立存取的阵列方式。将数据和相对应的奇偶校验信息分布存储到组成RAID5的各个磁盘上。当其中一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的磁盘和相应的奇偶校验信息 重新恢复/生成丢失的数据而不影响数据的可用性。磁盘利用率（n-1）/n。
优点：
以上优点，raid5兼顾。任意N-1快硬盘都有完整的数据。
缺点：
只允许单盘故障，一盘出现故障得尽快处理。有盘坏情况下，raid5 IO/CPU性能狂跌，此时性能烂到无以复加。
补充：
盘不多，且对数据安全性和性能提示都有要求的场景，raid5是个不错选择，鉴于出问题的性能，盘多可考虑riad10。
raid5可恢复数据的原理：
XOR校验计算的可逆性.

RAID 6

实现：
RAID 6和RAID 5在存储机制上是类似的，只不过校验信息相比RAID 5要多存储一份，磁盘利用率是(n-2)/n。
优点：
提升读写性能，可用性比RAID 5更强，允许最多2快磁盘损坏。
缺点：
校验信息要多存储一份。磁盘的利用率要比RAID 5方案低。
适用场景：
至少需要四块磁盘，允许两块盘出错，读写性能提升，磁盘利用率（n-2）/n。

RAID 10

实现：
先将多个盘分组做RAID1，再对多个组做RAID0。磁盘利用率50%。
优点：
兼顾安全性和速度。基础4盘的情况下，raid10允许对柜盘2块故障，随着硬盘数量的提示，容错量也会相对应提升。这是raid5无法做到的。
缺点：
对盘的数量要求稍高，磁盘使用率为一半。
建议：
硬盘数量足够的情况，建议riad10.不过raid最重要的指标是可靠性：4盘的raid5,只允许单盘故障，raid10,允许对柜盘2块g故障，可靠性高于raid5,且raid10 可随盘上升提高容错，raid就不行，而且IO和CPU的额外开销还涂增，从可靠性和冗余角度，达到同样的可靠性,raid10写能力高于raid5.
特殊情况下：
有坏盘，无热备radi5 CPU和IO性能狂跌。因为数据不完整，在某特殊软件下，实现即时重构数据进驻内存，保障业务运行，但此生raid5的性能已经烂到无以复加。raid10 是条带化+镜像，坏盘影响读性能，不影响写性能，而且无需重构。此时的raid10完爆raid5。

RAID 60

多块磁盘先实现RAID 5,再组合成RAID 0。磁盘利用率50%。