raid（磁盘阵列）

RAID 是英文 Redundant Array of Independent Disk 的首字母缩写，中文意思是：独立磁盘冗余阵列。通俗的讲就是把多块硬盘组成一个独立的磁盘阵列进行管理。

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，当数组中任意一个硬盘发生故障时，仍可读出数据。在数据重构时，可将数据经计算后重新置入新硬盘中。

用RAID最直接的好处是：

• 提升数据安全性
• 提升数据读写性能
• 提供更大的单一逻辑磁盘数据容量存储

常见的类型

功能

RAID技术主要有以下三个基本功能：

• 通过对磁盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少磁盘的机械寻道时间，提高了数据存取速度。
• 通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取，减少了磁盘的机械寻道时间，提高数据存取速度。
• 通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现了对数据的冗余保护。

分类

RAID 0

RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。

RAID 1

它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

RAID 5

RAID 5 综合了 RAID 0 的条带化技术以及阵列数据冗余技术（阵列最少包括三个磁盘）。RAID 3 和 RAID 5 之间的区别在于，RAID 3 配置提供的性能更高，但总容量略低。数据会在所有磁盘之间分条，并且每个数据块的奇偶校验块 § 写入到同一条带上。如果一个物理磁盘出现故障，该磁盘上的数据可以重建到更换磁盘上。单个磁盘出现故障时，数据不会丢失，但如果数据尚未重建到更换驱动器上，而此时又有一个磁盘出现故障，那么阵列中的所有数据都将丢失。

RAID 6

前面所述的各个 RAID 等级都只能保护因单个磁盘失效而造成的数据丢失。如果两个磁盘同时发生故障，数据将无法恢复。 RAID6 引入双重校验的概念，它可以保护阵列中同时出现两个磁盘失效时，阵列仍能够继续工作，不会发生数据丢失。 RAID6 等级是在 RAID5 的基础上为了进一步增强数据保护而设计的一种 RAID 方式，它可以看作是一种扩展的 RAID5 等级。RAID6在RAID5的基础上再次改进，引入了双重校验的概念。

RAID6 不仅要支持数据的恢复，还要支持校验数据的恢复，因此实现代价很高，控制器的设计也比其他等级更复杂、更昂贵。 RAID6 思想最常见的实现方式是采用两个独立的校验算法，假设称为 P 和 Q ，校验数据可以分别存储在两个不同的校验盘上，或者分散存储在所有成员磁盘中。当两个磁盘同时失效时，即可通过求解两元方程来重建两个磁盘上的数据。

RAID6 具有快速的读取性能、更高的容错能力。但是，它的成本要高于 RAID5 许多，写性能也较差，并且设计和实施非常复杂。因此， RAID6 很少得到实际应用。

RAID 10

RAID10其实就是RAID0与RAID1的一个合体。
RAID10兼备了RAID0和RAID1的有优点。首先基于RAID1模式将磁盘分为2份，当要写入数据的时候，将所有的数据在两份磁盘上同时写入，相当于写了双份数据，起到了数据保障的作用。且在每一份磁盘上又会基于RAID0技术讲数据分为N份并发的读写，这样也保障了数据的效率。

但也可以看出RAID10模式是有一半的磁盘空间用于存储冗余数据的，浪费的很严重，因此用的也不是很多。

类型	RIAD 0	RAID 1	RAID 5 (raid0和raid的折中方案)	RAID 10（RAID 10+1镜像阵列条带）
读写性能	最好（因并行性而提高）	读和单个磁盘无分别，写则要写两边	读：RAID 5＝RAID 0（相近似的数据读取速度）写：RAID 5<对单个磁盘进行写入操作（多了一个奇偶校验信息写入）	读：RAID10＝RAID0（数据跨盘抽取）写：RAID10＝RAID1（每个磁盘都有一个镜像磁盘）
安全性	最差（毫无安全保障）1/n	最高（提供数据的百分之百备份）	RAID 0＜RAID 5＜RAID 1	RAID10＝RAID1
冗余类型	没有	有 镜像100%（mirror）	奇偶校验	有 镜像100%（mirror）
磁盘数量	2或2*n（这里至少2个）	≥2	≥3	≥4
连接方式	串联	并联	并联	符合并联（先做两个RAID1然，再并联按照RAID1）
磁盘利用率	最高（100％）	差（50％）	RAID0＞RAID 5>RAID 1 （n-1）*10	RAID10＝RAID1（50％）
容错率	没有错误修复能力	有	有	有
随机/连续写性能	高	低	低	高
管理方便性	容易	出现问题，及时更换问题硬盘
成本	最低	最高	RAID 5<="">	RAID10＝RAID1
应用方面	普通个人用户，图形工作站（对性能要求高，安全率要求不高）	适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。	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。（随机数据传输要求安全性高）应用领域：金融、数据库存储等	集合了RAID0，RAID1的优点，但是空间上由于使用镜像，而不是类似RAID5的“奇偶校验信息”，磁盘利用率一样是50％其特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。