RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，可以提升硬碟速度，增大容量，提供容錯功能夠確保資料安全性，易於治理的優點，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。下面一起來學習一下硬碟RAID技術吧!
一、Raid定義
RAID(Redundant Array of Independent Disk獨立冗餘磁碟陣列)技術是加州大學伯克利分校1987年提出，最初是為了組合小的廉價磁碟來代替大的昂貴磁碟，同時希望磁碟失效時不會使對資料的訪問受損失而開發出一定水平的資料保護技術。RAID就是一種由多塊廉價磁碟構成的冗餘陣列，在作業系統下是作為一個獨立的大型儲存裝置出現。RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，可以提升硬碟速度，增大容量，提供容錯功能夠確保資料安全性，易於治理的優點，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。
二、RAID的幾種工作模式
1、RAID0
即Data Stripping資料分條技術。RAID 0可以把多塊硬碟連成一個容量更大的硬碟群，可以提高磁碟的效能和吞吐量。RAID 0沒有冗餘或錯誤修復能力，成本低，要求至少兩個磁碟，一般只是在那些對資料安全性要求不高的情況下才被使用。
(1)、RAID 0最簡單方式
就是把x塊同樣的硬碟用硬體的形式通過智慧磁碟控制器或用作業系統中的磁碟驅動程式以軟體的方式串聯在一起，形成一個獨立的邏輯驅動器，容量是單獨硬碟的x倍,在電腦資料寫時被依次寫入到各磁碟中，當一塊磁碟的空間用盡時，資料就會被自動寫入到下一塊磁碟中，它的好處是可以增加磁碟的容量。速度與其中任何一塊磁碟的速度相同，假如其中的任何一塊磁碟出現故障，整個系統將會受到破壞，可靠性是單獨使用一塊硬碟的1/n。
(2)、RAID 0的另一方式
是用n塊硬碟選擇合理的.帶區大小建立帶區集，最好是為每一塊硬碟都配備一個專門的磁碟控制器,在電腦資料讀寫時同時向n塊磁碟讀寫資料,速度提升n倍。提高系統的效能。
2、RAID 1
RAID 1稱為磁碟映象：把一個磁碟的資料映象到另一個磁碟上，在不影響效能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上，具有很高的資料冗餘能力，但磁碟利用率為50%，故成本最高，多用在儲存要害性的重要資料的場合。RAID 1有以下特點：
(1)、RAID 1的每一個磁碟都具有一個對應的映象盤，任何時候資料都同步映象，系統可以從一組映象盤中的任何一個磁碟讀取資料。
(2)、磁碟所能使用的空間只有磁碟容量總和的一半，系統成本高。
(3)、只要系統中任何一對映象盤中至少有一塊磁碟可以使用，甚至可以在一半數量的硬碟出現問題時系統都可以正常執行。
(4)、出現硬碟故障的RAID系統不再可靠，應當及時的更換損壞的硬碟，否則剩餘的映象盤也出現問題，那麼整個系統就會崩潰。
(5)、更換新盤後原有資料會需要很長時間同步映象，外界對資料的訪問不會受到影響，只是這時整個系統的效能有所下降。
(6)、RAID 1磁碟控制器的負載相當大，用多個磁碟控制器可以提高資料的安全性和可用性。
3、RAID0 1
把RAID0和RAID1技術結合起來，資料除分佈在多個盤上外，每個盤都有其物理映象盤，提供全冗餘能力，答應一個以下磁碟故障，而不影響資料可用性，並具有快速讀/寫能力。RAID0 1要在磁碟映象中建立帶區集至少4個硬碟。 4、RAID2
電腦在寫入資料時在一個磁碟上儲存資料的各個位，同時把一個數據不同的位運算得到的海明校驗碼儲存另一組磁碟上，由於海明碼可以在資料發生錯誤的情況下將錯誤校正，以保證輸出的正確。但海明碼使用資料冗餘技術，使得輸出資料的速率取決於驅動器組中速度最慢的磁碟。RAID2控制器的設計簡單。
5、RAID3：帶奇偶校驗碼的並行傳送
RAID 3使用一個專門的磁碟存放所有的校驗資料，而在剩餘的磁碟中建立帶區集分散資料的讀寫操作。當一個完好的RAID 3系統中讀取資料，只需要在資料儲存盤中找到相應的資料塊進行讀取操作即可。但當向RAID 3寫入資料時，必須計算與該資料塊同處一個帶區的所有資料塊的校驗值，並將新值重新寫入到校驗塊中，這樣無形雖增加系統開銷。當一塊磁碟失效時，該磁碟上的所有資料塊必須使用校驗資訊重新建立，假如所要讀取的資料塊正好位於已經損壞的磁碟，則必須同時讀取同一帶區中的所有其它資料塊，並根據校驗值重建丟失的資料，這使系統減慢。當更換了損壞的磁碟後，系統必須一個數據塊一個數據塊的重建壞盤中的資料，整個系統的效能會受到嚴重的影響。RAID 3最大不足是校驗盤很輕易成為整個系統的瓶頸，對於經常大量寫入操作的應用會導致整個RAID系統性能的下降。RAID 3適合用於資料庫和WEB伺服器等。
6、RAID4
RAID4即帶奇偶校驗碼的獨立磁碟結構，RAID4和RAID3很象，它對資料的訪問是按資料塊進行的，也就是按磁碟進行的，每次是一個盤，RAID4的特點和RAID3也挺象，不過在失敗恢復時，它的難度可要比RAID3大得多了，控制器的設計難度也要大許多，而且訪問資料的效率不怎麼好。
7、RAID5
RAID 5把校驗塊分散到所有的資料盤中。RAID 5使用了一種非凡的演算法，可以計算出任何一個帶區校驗塊的存放位置。這樣就可以確保任何對校驗塊進行的讀寫操作都會在所有的RAID磁碟中進行均衡，從而消除了產生瓶頸的可能。RAID5的讀出效率很高，寫入效率一般，塊式的集體訪問效率不錯。RAID 5提高了系統可靠性，但對資料傳輸的並行性解決不好，而且控制器的設計也相當困難。
8、RAID6
RAID6即帶有兩種分佈儲存的奇偶校驗碼的獨立磁碟結構，它是對RAID5的擴充套件，主要是用於要求資料絕對不能出錯的場合，使用了二種奇偶校驗值，所以需要N 2個磁碟，同時對控制器的設計變得十分複雜，寫入速度也不好，用於計算奇偶校驗值和驗證資料正確性所花費的時間比較多，造成了不必須的負載，很少人用。
9、RAID7
RAID7即優化的高速資料傳送磁碟結構，它所有的I/O傳送均是同步進行的，可以分別控制，這樣提高了系統的並行性和系統訪問資料的速度;每個磁碟都帶有高速緩衝儲存器，實時作業系統可以使用任何實時操作晶片，達到不同實時系統的需要。答應使用SNMP協議進行治理和監視，可以對校驗區指定獨立的傳送通道以提高效率。可以連線多臺主機，當多使用者訪問系統時，訪問時間幾乎接近於0。但假如系統斷電，在高速緩衝儲存器內的資料就會全部丟失，因此需要和UPS一起工作，RAID7系統成本很高。
10、RAID 2.0
RAID 2.0(獨立磁碟冗餘陣列2.0, Redundant Array of Independent Disks Version 2.0)，為增強型RAID技術，有效解決了機械硬碟容量越來越大，重構一塊機械硬碟所需時間越來越長，傳統RAID組重構視窗越來越大而導致重構期間又故障一塊硬碟而徹底丟失資料風險的問題。其基本思想就是把大容量機械硬碟先按照固定的容量切割成多個更小的分塊(Chunk，通常為64MB)，RAID組建立在這些小分塊上，而不是某些硬碟上，我們稱為分塊組(Chunk Group)。此時硬碟間不再組成傳統的RAID關係，而是組成更大硬碟數量的硬碟組(通常包含96塊盤)，每個硬碟上不同的分塊可與此硬碟組上不同硬碟上的分塊組成不同RAID型別的分塊組，這樣一個硬碟上的分塊可以屬於多個RAID型別的多個分塊組。以這樣的組織形式，基於RAID2.0技術的儲存系統能夠做到在一塊硬碟故障後，在硬碟組上的所有硬碟上併發進行重構，而不再是傳統RAID的單個熱備盤上進行重構，從而大大降低重構時間，減少重構視窗擴大導致的資料丟失風險，在硬碟容量大幅增加的同時確保儲存系統的效能和可靠性。RAID2.0並沒有改變傳統的各種RAID型別的演算法，而是把RAID範圍縮小到分塊組上。
學識谷
