獨立冗餘磁碟陣列RAID（Redundant Array of Independent Disks）是將多塊雲端硬碟按一定的方式組成一個磁碟陣列組。相比單塊雲端硬碟，RAID能夠有效地提高磁碟的容量、讀寫頻寬、可靠性和可用性。
前提條件
RAID使用建議
RAID層級
下表對比了RAID常見的幾種層級優缺點以及適用情境。
層級 | 優勢 | 劣勢 | 適用情境 |
RAID 0（條帶） | 提供了資料條帶化和並行讀/寫操作，從而提高了效能。 說明 RAID條帶化是指將資料分成固定大小的塊（條帶），然後將這些塊依次分配到不同的磁碟機上。 | 沒有冗餘功能，如果其中一塊雲端硬碟出現故障，所有資料都將丟失。 | 適用於需要高效能但無需資料冗餘的情境，如臨時資料存放區、緩衝等。 |
RAID 1（鏡像） | 通過資料鏡像提供了高可靠性。所有資料都會被複製到多塊雲端硬碟上，當一塊雲端硬碟故障時，資料仍然可用。 | 成本較高，因為至少需要兩倍的雲端硬碟容量來儲存鏡像資料。 | 適用於對資料保護和可靠性要求較高的應用，如資料庫、檔案伺服器等。 |
RAID 10 | 結合了RAID 1和RAID 0，提供了資料冗餘和高效能。RAID 10的優點是具有較高的可靠性和較好的讀/寫效能。 | 成本較高，因為需要兩倍的雲端硬碟容量來儲存鏡像資料。至少需要四塊雲端硬碟。 | 適用於對效能和冗餘性要求較高的應用。 |
在選擇適當的RAID層級時，需要綜合考慮資料保護需求、效能需求、可用的磁碟容量和成本等因素。最好評估不同RAID層級的優缺點，並根據具體的應用需求作出選擇。
假如要按序儲存A、B、C、D、E、F等資料區塊，不同RAID模式的表現情況如下圖所示。
在您使用多塊雲端硬碟做RAID來提高磁碟的容量、讀寫頻寬的同時，請同時考慮執行個體整體對雲端硬碟頻寬的限制。不同執行個體規格的雲端硬碟頻寬節流設定，請參見執行個體規格類型系列。
RAID條帶大小
通過使用合適的條帶大小，可以獲得最佳的應用實踐。最適合的條帶大小可能因不同的環境和應用而異。因此，建議在實際使用之前進行測試和效能評估，以確定最佳的條帶大小設定。
根據應用的工作負載類型、I/O模式和系統的特定需求，推薦以下條帶大小：
對於大多數通用用途的工作負載，推薦的條帶大小是64 KB或128 KB。這個範圍在大多數情況下可以提供良好的效能和均衡的讀/寫效能。
如果工作負載主要是順序讀取（例如大型檔案傳輸、視頻編輯等），則更大的條帶大小（例如256 KB或512 KB）可能會提供更好的效能。
如果您的工作負載主要是隨機讀取（例如資料庫應用等），則較小的條帶大小（例如32 KB）可能會提供更好的效能。
在使用過程中，條帶不宜太小。如果條帶太小：
可能會導致檔案在磁碟上的片段化，從而浪費了磁碟空間。
可能會導致磁碟IOPS（每秒讀寫次數）能力先於吞吐頻寬被打滿。較大的條帶大小可以在順序讀取工作負載中提供更高的資料輸送量。
雲端硬碟快照使用限制
如果要使用快照備份RAID陣列中雲端硬碟上的資料，必須保證快照的一致性。預設各雲端硬碟的快照是相互獨立建立的，如果從多個不同步的快照恢複RAID陣列，會影響陣列的完整性。
RAID情境下，建議使用快照一致性組，以確保多塊雲端硬碟資料能夠恢複到同一個時間點，以提供資料的一致性和可靠性。更多資訊，請參見使用快照一致性組。
操作步驟
本操作以Ubuntu 22.04版本的ECS執行個體為例，介紹如何使用Linux系統內建的mdadm命令為資料盤建立一個名稱為/dev/md0的RAID陣列。
遠端連線ECS執行個體。
關於串連方式的介紹，請參見選擇ECS遠端連線方式。
運行以下命令，查看ECS執行個體上所有雲端硬碟資訊。
lsblk結果如下所示。
$ 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命令建立RAID陣列/dev/md0。請根據您的實際情況，建立RAID 0、RAID 1或者RAID 10層級。
說明如果提示未安裝mdadm，請先運行
sudo apt-get install mdadm命令安裝mdadm工具。RAID 0層級
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=5 --chunk=512 /dev/vd[bcdef]--level=0：表示使用陣列條帶化的RAID 0層級。--raid-devices=5：表示RAID陣列由五塊雲端硬碟組成。--chunk=512：表示設定RAID陣列的條帶大小為512 KB，請您根據實際需求進行設定。/dev/vd[bcdef]：表示使用/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd、/dev/vde和/dev/vdf五塊雲端硬碟組成一個RAID陣列。
結果如下所示。
$ 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層級
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/vd[bc]--level=1：表示使用陣列鏡像化的RAID 1層級。--raid-devices=2：表示RAID陣列由兩塊雲端硬碟組成。/dev/vd[bc]：表示使用/dev/vdb和/dev/vdc兩塊雲端硬碟組成一個RAID陣列。
RAID 10層級
sudo mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 --chunk=512 /dev/vd[bcde]--level=10：表示使用RAID 10層級。--raid-devices=4：表示RAID陣列由四塊雲端硬碟組成。--chunk=512：表示設定RAID陣列的條帶大小為512 KB，請您根據實際需求進行設定。/dev/vd[bcde]：表示使用/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd和/dev/vde四塊雲端硬碟組成一個RAID陣列。
運行以下命令，查看建立的RAID陣列/dev/md0資訊。
sudo mdadm --detail /dev/md0結果如下所示。
$ 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運行以下命令，在RAID陣列上建立一個檔案系統，例如ext4檔案系統。
您也可以建立其他類型的檔案系統。
sudo mkfs.ext4 /dev/md0結果如下所示。
$ 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運行以下命令，建立一份包含RAID資訊的設定檔，設定RAID陣列在啟動ECS執行個體時自動重組。
sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf掛載RAID陣列的檔案系統。
（可選）運行以下命令，建立掛載點，例如/media/raid0。
sudo mkdir /media/raid0說明您也可以將雲端硬碟掛載到已有目錄下，例如/mnt。
運行以下命令掛載檔案系統，例如將/dev/md0掛載至/media/rad0。
使用如下
mount命令掛載檔案系統時，請根據實際需求選擇對應的掛載參數，以滿足您對檔案系統的資料安全性以及效能的要求。更多資訊，請參見ext4檔案系統掛載參數說明。（推薦）對檔案系統的資料安全性和效能都有一定要求（資料安全性和效能適中）
sudo mount /dev/md0 /media/raid0對檔案系統的資料安全性要求較高（資料安全性較高、效能偏低）
sudo mount -o rw,atime,sync,barrier,data=journal /dev/md0 /media/raid0對檔案系統的效能要求較高（效能較高、資料安全性偏低）
sudo mount -o defaults,noatime,nodiratime,nobarrier,nodelalloc,data=writeback /dev/md0 /media/raid0
運行以下命令，查看RAID陣列的掛載資訊。
df -h結果如下所示，返回資訊中，檔案系統已經掛載到指定的掛載點。
$ 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
配置開機自動掛載。
如果您需要設定開機自動掛載RAID陣列，需要在
/etc/fstab中添加RAID陣列的掛載資訊。運行以下命令，向/etc/fstab設定檔寫入RAID陣列資訊。
sudo sh -c "echo `blkid /dev/md0 | awk '{print $2}' | sed 's/\"//g'` /media/raid0 ext4 defaults 0 0 >> /etc/fstab"/dev/md0：磁碟陣列名稱。/media/raid0：掛載點資訊，您需要根據實際環境進行替換。如果需要掛載到其他路徑，您需要修改成對應路徑。ext4：RAID陣列的檔案系統類型，您需要根據已建立的檔案系統類型進行修改。defaults：檔案系統的掛載參數。請您根據實際需求選擇對應的掛載參數，以滿足您對檔案系統的資料安全性以及效能的要求。更多資訊，請參見ext4檔案系統掛載參數說明。
說明如果您需要在未掛載RAID陣列的情況下啟動ECS執行個體，可以添加
nofail配置。即使在安裝雲端硬碟時出現錯誤，nofail配置也允許啟動ECS執行個體。如果您使用的是Ubuntu系統，還需要額外添加nobootwait配置。運行以下命令，查詢RAID陣列的掛載資訊是否添加成功。
cat /etc/fstab結果如下所示，返回結果裡出現了
/media/raid0的資訊，說明已添加掛載資訊至/etc/fstab檔案。ecs-user@iz2xxx:~$ 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運行以下命令，掛載/etc/fstab設定檔中的所有檔案系統。如果無報錯輸出，表示您的/etc/fstab配置無誤。
sudo mount -a運行以下命令，檢查掛載結果是否符合您的預期。
df -Th結果如下所示，出現建立檔案系統的資訊，表示檔案系統掛載成功。
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