独立冗余磁盘阵列RAID（Redundant Array of Independent Disks）是将多块云盘按一定的方式组成一个磁盘阵列组。相比单块云盘，RAID能够有效地提高磁盘的容量、读写带宽、可靠性和可用性。
前提条件
RAID使用建议
RAID级别
下表对比了RAID常见的几种级别优缺点以及适用场景。
级别 | 优势 | 劣势 | 适用场景 |
RAID 0（条带） | 提供了数据条带化和并行读/写操作，从而提高了性能。 说明 RAID条带化是指将数据分成固定大小的块（条带），然后将这些块依次分配到不同的磁盘驱动器上。 | 没有冗余功能，如果其中一块云盘出现故障，所有数据都将丢失。 | 适用于需要高性能但无需数据冗余的场景，如临时数据存储、缓存等。 |
RAID 1（镜像） | 通过数据镜像提供了高可靠性。所有数据都会被复制到多块云盘上，当一块云盘故障时，数据仍然可用。 | 成本较高，因为至少需要两倍的云盘容量来存储镜像数据。 | 适用于对数据保护和可靠性要求较高的应用，如数据库、文件服务器等。 |
RAID 10 | 结合了RAID 1和RAID 0，提供了数据冗余和高性能。RAID 10的优点是具有较高的可靠性和较好的读/写性能。 | 成本较高，因为需要两倍的云盘容量来存储镜像数据。至少需要四块云盘。 | 适用于对性能和冗余性要求较高的应用。 |
在选择适当的RAID级别时，需要综合考虑数据保护需求、性能需求、可用磁盘容量和成本等因素。最好评估不同RAID级别的优缺点，并根据具体的应用需求作出选择。
假如要按序存储A、B、C、D、E、F等数据块，不同RAID模式的表现情况如下图所示。
在您使用多块云盘做RAID来提高磁盘的容量、读写带宽的同时，请同时考虑实例整体对云盘带宽的限制。不同实例规格的云盘带宽限制，请参见实例规格族。
RAID条带大小
通过使用合适的条带大小，可以获得最佳的应用实践。最适合的条带大小可能因不同的环境和应用而异。因此，建议在实际使用之前进行测试和性能评估，以确定最佳的条带大小设置。
根据应用的工作负载类型、I/O模式和系统的特定需求，推荐以下条带大小：
对于大多数通用用途的工作负载，推荐的条带大小是64 KB或128 KB。这个范围在大多数情况下可以提供良好的性能和均衡的读/写性能。
如果工作负载主要是顺序读取（例如大型文件传输、视频编辑等），则更大的条带大小（例如256 KB或512 KB）可能会提供更好的性能。
如果您的工作负载主要是随机读取（例如数据库应用等），则较小的条带大小（例如32 KB）可能会提供更好的性能。
在使用过程中，条带不宜太小。如果条带太小：
可能会导致文件在磁盘上的碎片化，从而浪费了磁盘空间。
可能会导致磁盘IOPS（每秒读写次数）能力先于吞吐带宽被打满。较大的条带大小可以在顺序读取工作负载中提供更高的数据吞吐量。
云盘快照使用限制
如果要使用快照备份RAID阵列中云盘上的数据，必须保证快照的一致性。默认各云盘的快照是相互独立创建的，如果从多个不同步的快照恢复RAID阵列，会影响阵列的完整性。
RAID场景下，建议使用快照一致性组，以确保多块云盘数据能够恢复到同一个时间点，以提供数据的一致性和可靠性。更多信息，请参见使用快照一致性组。
操作步骤
本操作以Ubuntu 22.04版本的ECS实例为例，介绍如何使用Linux系统内置的mdadm命令为数据盘创建一个名称为/dev/md0的RAID阵列。
远程连接ECS实例。
关于连接方式的介绍，请参见选择ECS远程连接方式。
运行以下命令，查看ECS实例上所有云盘信息。
lsblk结果如下所示。
$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS loop0 7:0 0 79.9M 1 loop /snap/lxd/22923 loop1 7:1 0 61.9M 1 loop /snap/core20/1405 loop2 7:2 0 44.7M 1 loop /snap/snapd/15534 loop3 7:3 0 111.9M 1 loop /snap/lxd/24322 vda 252:0 0 40G 0 disk ├─vda1 252:1 0 1M 0 part ├─vda2 252:2 0 200M 0 part /boot/efi └─vda3 252:3 0 39.8G 0 part / vdb 252:16 0 40G 0 disk vdc 252:32 0 40G 0 disk vdd 252:48 0 40G 0 disk vde 252:64 0 40G 0 disk vdf 252:80 0 40G 0 disk使用
mdadm命令创建RAID阵列/dev/md0。请根据您的实际情况，创建RAID 0、RAID 1或者RAID 10级别。
说明如果提示未安装mdadm，请先运行
sudo apt-get install mdadm命令安装mdadm工具。RAID 0级别
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=5 --chunk=512 /dev/vd[bcdef]--level=0：表示使用阵列条带化的RAID 0级别。--raid-devices=5：表示RAID阵列由五块云盘组成。--chunk=512：表示设置RAID阵列的条带大小为512 KB，请您根据实际需求进行设置。/dev/vd[bcdef]：表示使用/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd、/dev/vde和/dev/vdf五块云盘组成一个RAID阵列。
结果如下所示。
$ sudo mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=5 --chunk=512 /dev/vd[bcdef] mdadm: /dev/vdb appears to be part of a raid array: level=raid0 devices=5 ctime=Thu Oct 19 14:29:32 2023 mdadm: /dev/vdc appears to be part of a raid array: level=raid0 devices=5 ctime=Thu Oct 19 14:29:32 2023 mdadm: /dev/vdd appears to be part of a raid array: level=raid0 devices=5 ctime=Thu Oct 19 14:29:32 2023 mdadm: /dev/vde appears to be part of a raid array: level=raid0 devices=5 ctime=Thu Oct 19 14:29:32 2023 mdadm: /dev/vdf appears to be part of a raid array: level=raid0 devices=5 ctime=Thu Oct 19 14:29:32 2023 Continue creating array? Continue creating array? (y/n) y mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata mdadm: array /dev/md0 started.RAID 1级别
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/vd[bc]--level=1：表示使用阵列镜像化的RAID 1级别。--raid-devices=2：表示RAID阵列由两块云盘组成。/dev/vd[bc]：表示使用/dev/vdb和/dev/vdc两块云盘组成一个RAID阵列。
RAID 10级别
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 --chunk=512 /dev/vd[bcde]--level=10：表示使用RAID 10级别。--raid-devices=4：表示RAID阵列由四块云盘组成。--chunk=512：表示设置RAID阵列的条带大小为512 KB，请您根据实际需求进行设置。/dev/vd[bcde]：表示使用/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd和/dev/vde四块云盘组成一个RAID阵列。
运行以下命令，查看创建的RAID阵列/dev/md0信息。
sudo mdadm --detail /dev/md0结果如下所示。
$ sudo mdadm --detail /dev/md0 /dev/md0: Version : 1.2 Creation Time : Thu Oct 19 14:31:31 2023 Raid Level : raid0 Array Size : 209546240 (199.84 GiB 214.58 GB) Raid Devices : 5 Total Devices : 5 Persistence : Superblock is persistent Update Time : Thu Oct 19 14:31:31 2023 State : clean Active Devices : 5 Working Devices : 5 Failed Devices : 0 Spare Devices : 0 Layout : -unknown- Chunk Size : 512K Consistency Policy : none Name : iZ2zeihn2xxx (local to host iZ2zeihn2xxx) UUID : 3e1ba29b:d55xxx Events : 0 Number Major Minor RaidDevice State 0 252 16 0 active sync /dev/vdb 1 252 32 1 active sync /dev/vdc 2 252 48 2 active sync /dev/vdd 3 252 64 3 active sync /dev/vde 4 252 80 4 active sync /dev/vdf运行以下命令，在RAID阵列上创建一个文件系统，例如ext4文件系统。
您也可以创建其他类型的文件系统。
sudo mkfs.ext4 /dev/md0结果如下所示。
$ sudo mkfs.ext4 /dev/md0 mke2fs 1.46.5 (30-Dec-2021) Creating filesystem with 52386560 4k blocks and 13099008 inodes Filesystem UUID: 4f76b923-73ac-4a9b-838d-ef9be692b0b4 Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872 Allocating group tables: done Writing inode tables: done Creating journal (262144 blocks): done Writing superblocks and filesystem accounting information: done运行以下命令，创建一份包含RAID信息的配置文件，设置RAID阵列在启动ECS实例时自动重组。
sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf挂载RAID阵列的文件系统。
（可选）运行以下命令，创建挂载点，例如/media/raid0。
sudo mkdir /media/raid0说明您也可以将云盘挂载到已有目录下，例如/mnt。
运行以下命令挂载文件系统，例如将/dev/md0挂载至/media/rad0。
使用如下
mount命令挂载文件系统时，请根据实际需求选择对应的挂载参数，以满足您对文件系统的数据安全性以及性能的要求。更多信息，请参见ext4文件系统挂载参数说明。（推荐）对文件系统的数据安全性和性能都有一定要求（数据安全性和性能适中）
sudo mount /dev/md0 /media/raid0对文件系统的数据安全性要求较高（数据安全性较高、性能偏低）
sudo mount -o rw,atime,sync,barrier,data=journal /dev/md0 /media/raid0对文件系统的性能要求较高（性能较高、数据安全性偏低）
sudo mount -o defaults,noatime,nodiratime,nobarrier,nodelalloc,data=writeback /dev/md0 /media/raid0
运行以下命令，查看RAID阵列的挂载信息。
df -h结果如下所示，返回信息中，文件系统已经挂载到指定的挂载点。
$ df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on tmpfs 170M 1.1M 169M 1% /run /dev/vda3 40G 2.7G 35G 8% / tmpfs 846M 0 846M 0% /dev/shm tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock /dev/vda2 197M 6.1M 191M 4% /boot/efi tmpfs 50M 0 50M 0% /usr/local/aegis/cgroup tmpfs 170M 4.0K 170M 1% /run/user/1000 /dev/md0 196G 28K 186G 1% /media/raid0
配置开机自动挂载。
如果您需要设置开机自动挂载RAID阵列，需要在
/etc/fstab中添加RAID阵列的挂载信息。运行以下命令，向/etc/fstab配置文件写入RAID阵列信息。
sudo sh -c "echo `blkid /dev/md0 | awk '{print $2}' | sed 's/\"//g'` /media/raid0 ext4 defaults 0 0 >> /etc/fstab"/dev/md0：磁盘阵列名称。/media/raid0：挂载点信息，您需要根据实际环境进行替换。如果需要挂载到其他路径，您需要修改成对应路径。ext4：RAID阵列的文件系统类型，您需要根据已创建的文件系统类型进行修改。defaults：文件系统的挂载参数。请您根据实际需求选择对应的挂载参数，以满足您对文件系统的数据安全性以及性能的要求。更多信息，请参见ext4文件系统挂载参数说明。
说明如果您需要在未挂载RAID阵列的情况下启动ECS实例，可以添加
nofail配置。即使在安装云盘时出现错误，nofail配置也允许启动ECS实例。如果您使用的是Ubuntu系统，还需要额外添加nobootwait配置。运行以下命令，查询RAID阵列的挂载信息是否添加成功。
cat /etc/fstab结果如下所示，返回结果里出现了
/media/raid0的信息，说明已添加挂载信息至/etc/fstab文件。ecs-user@iz2xxx:~$ cat /etc/fstab # /etc/fstab: static file system information. # # Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a # device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices # that works even if disks are added and removed. See fstab(5). # # <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> # / was on /dev/vda3 during curtin installation UUID=8b4ea6af-xxx / ext4 defaults 0 1 # /boot/efi was on /dev/vda2 during curtin installation UUID=41xx /boot/efi vfat errors=remount-ro 0 1 UUID=4f76b923-73ac-4a9b-xxx /media/raid0 ext4 defaults 0 0运行以下命令，挂载/etc/fstab配置文件中的所有文件系统。如果无报错输出，表示您的/etc/fstab配置无误。
sudo mount -a运行以下命令，检查挂载结果是否符合您的预期。
df -Th结果如下所示，出现新建文件系统的信息，表示文件系统挂载成功。
ecs-user@iZ2xxx pZ:~$ df -Th Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on tmpfs tmpfs 170M 1.1M 169M 1% /run /dev/vda3 ext4 40G 2.7G 35G 8% / tmpfs tmpfs 846M 0 846M 0% /dev/shm tmpfs tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock /dev/vda2 vfat 197M 6.1M 191M 4% /boot/efi tmpfs tmpfs 50M 0 50M 0% /usr/local/aegis/cgroup tmpfs tmpfs 170M 4.0K 170M 1% /run/user/1000 /dev/md0 ext4 196G 28K 186G 1% /media/raid0