獨立硬盤冗余陣列(RAID，Redundant Array of Independant Disks),舊稱為廉價磁盤冗余陣列(Redundant Array of Inexpensive Disks)。1987年美國加州伯克利分校的一篇名為《A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disk(RAID)》論文誕生，這標志著RAID技術的開始。

那么什么是RAID呢?簡單的來講就是把多個硬盤組合起來，成為一個硬盤陣列組，操作系統會把它當做是一個硬盤，其性能能夠達到甚至超過單個昂貴容量大的硬盤。RAID提供了多種硬盤組合的方式，相比單個硬盤來說，提高了硬盤得I/O能力。多個磁盤之間相互冗余，提高了耐用性。

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RAID的硬盤組合方式有：RAID-0，RAID-1，RAID-2，RAID-3，RAID-4，RAID-5，RAID-6，RAID-7，RAID10，RAID-01，RAID-50，RAID-53，RAID-60，JBOD。

RAID的實現模式

Software RAID：

軟件磁盤陣列，由CPU處理和協調一個RAID里面各個硬盤的作業，這樣就會給CPU帶來較多的運算壓力，分為3種：

1)基于主板的的磁盤陣列：通常上是由主板上的芯片組提供RAID功能。

2)硬件輔助磁盤陣列：需要RAID卡和相關廠商提供的驅動程序，RAID功能是由驅動程序和CPU運算來提供

3)操作系統的RAID功能：Linux、windows Server等操作系統內置的RAID功能

雖然軟RAID實現的有多種，但是在生產環境還是不建議使用的。

Hardware RAID：

硬件磁盤陣列，在RAID卡上內置了CPU處理器，這樣就不占用服務器的CPU了。一般硬件磁盤陣列都會有備份的電源模塊和NVRAM(非易失性內存)，當系統斷掉后，備份電源開始供電，將硬盤讀寫的日志保存在內存中，當系統恢復，備份電源關閉供電，再在NVRAM讀取日志數據，繼續完成上次斷電前沒有完成的作業。

常用RAID介紹

常用的RAID有：RAID0，RAID-1，RAID-5，RAID6，RAID-10，RAID50。

RAID0

RAID0，也稱條帶卷(striping)。在RAID0中，數據會被切成片，按一定順序會被寫到所有的磁盤里面，如下圖：

若一片數據被切割成了A1-A8，將存儲在一個由2塊Disk組成的RAID0，那么第一段數據塊A1會被存儲在Disk0中，第二段數據塊A2會被存儲在Disk1中，第三段數據塊會被存儲在Disk0中，以此類推，這一片數據會被均分到2塊磁盤上。

RAID0的優缺點：

1)速度快，寫和讀的能力得到了提高;

2)RAID0沒有冗余的能力，一旦一塊磁盤出現了故障，則所有的數據都將不會恢復;

3)RAID0需要N塊磁盤才能實現(N>=2);

4)能夠存儲數據的大小為N*min(S1,S2,S3,S4....)

在RAID0中有兩個重要的參數：

條帶寬度：stripe width，它指的是可以被并行寫入的數據塊的個數，也就是實現RAID0中磁盤的個數;

條帶大小：stripe size，它指的是每次寫入磁盤的數據塊的大小，大小一般為2KB或者512KB甚至更大，size越小，數據被分割的次數就越多。stripe size對性能是有一定的影響的，在生產環境中，需要調整好。

RAID1

RAID1，鏡像化，在RAID1中，數據會被復制成多份，存儲在多個磁盤上，如下圖：

若一片數據將要被存儲，數據會被復制成多份(取決RAID1的磁盤個數)，然后存儲到每一個磁盤上。

RAID1的優缺點：

1)冗余性和數據的可靠性最高，只要不是磁盤同時損壞了，一般都不會帶來數據丟失的問題;

2)RAID1的容量取決容量最小的那個磁盤，寫入速度也是取決于最小的那個磁盤，較大的磁盤的剩余空間可 以分區使用，不會造成浪費;

3)RAID1的讀取速度理論上來說是磁盤個數的倍數;

4)RAID1需要N塊磁盤才能實現(N>=2)

5)能夠存儲數據的大小為min(S1,S2,S3...)

RAID3

RAID3，數據類似于RAID0，被條帶化的存儲在多個磁盤中，數據以字節為單位，與RAID0不同的是，RAID3單獨使用了一塊獨立的磁盤用來存儲數據的奇偶校驗值，如下圖所示：

數據被切片存儲在Disk0-2上，同時計算處奇偶校驗值存儲在Disk3上，這樣即使Disk0-2中損壞一塊磁盤，也能根據奇偶校驗值得到損壞磁盤的數據。

RAID3的優缺點：

1.較高的容錯能力;

2.不適合寫入操作較多的情景，會給校驗盤帶來一定的負載，適合讀取操作較多的應用環境;

3.RAID3需要N塊磁盤(N>=3);

4.能夠存儲數據的大小為(N-1)*min(S1,S2,S3,S4....)。

RAID4

和RAID3類似，RAID4不是以字節為存取單位，RAID4的數據以塊(一般為512字節)為單位，如下圖：

以塊為單位帶來的好處就是，減少了奇偶檢驗的次數，比如，如果一段數據的大小為10個字節，在RAID3上可能需要計算2次奇偶檢驗值了，但是在RAID4上，10個字節都會被放在第一個磁盤上，并不需要計算。

RAID4的優缺點：

1.較高的容錯能力;

2.提高了小量數據的I/O能力;

3.RAID4需要N塊磁盤(N>=3);

4.能夠存儲數據的大小為(N-1)*min(S1,S2,S3,S4....)。

RAID5

RAID5可以理解成是RAID0和RAID1的折中方案，把數據條帶化后存儲，并且將數據奇偶檢驗值存儲在所有的硬盤上，如下圖：

數據被條帶化存儲到了磁盤上，并且每個磁盤上都能夠存儲奇偶檢驗值，其讀寫速度和RAID0差不多，可能寫的時候要慢一點，比較要計算奇偶檢驗，這樣，即使壞掉一塊磁盤，只需要更換上好的磁盤，RAID會利用剩下奇偶檢驗去重建磁盤上的數據。

RAID5的優缺點：

1)較高的容錯能力;

2)讀寫速度快;

3)RAID4需要N塊磁盤(N>=3);

4)能夠存儲數據的大小為(N-1)*min(S1,S2,S3,S4....)。

RAID6

與RAID5類似，只是增加了第二個獨立的奇偶檢驗信息塊，使用了兩種不同的奇偶檢驗算法，如下圖所示：

數據仍然是被條帶化得存儲在磁盤上，但是會計算出兩個獨立的奇偶檢驗值，相對于RAID5來說有更多的I/O操作和計算量，所以RAID6通常不會以軟件來實現，一般會使用硬件實現，RAID6也是最常見的磁盤陣列。

RAID6的優缺點：

1)較高的容錯能力

2)同一RAID6中最多運行同時損壞2塊磁盤，更換磁盤后，數據將被重新計算寫入;

3)RAID6需要N個磁盤(N>=4);

4)RAID容量為(N-2)*min(s1,s2,s3,...)

RAID 01

RAID 01是一種混合的磁盤陣列，即是RAID0和RAID1的混合，先做條帶，再做鏡像：

RAID01中，同組RAID0只要出現一個磁盤損壞，那么這個RAID 0就不能你使用了，值剩下其他組的磁盤運作，可靠性較低。

RAID01的優缺點：

1)數據可靠性低

2)RAID01需要N個磁盤(N>=4)