什麼是RAID？RAID詳解RAID0/RAID1/RAID5/RAID10

（轉自：ChinaUnix，作者Greendays，文章稍有刪改）

▌一、RAID定義

RAID全稱Redundant Array of Independent Disk，即獨立冗餘磁碟陣列。RAID技術由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數據的訪問受損失而開發出一定水平的數據保護技術。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數據安全性，易於管理。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。簡單的說，就是提升存儲性能、或提高數據安全的技術。

▌二、RAID的幾種工作模式（僅討論 RAID0，RAID1，RAID5，RAID10這四種，這四種比較典型）

1、RAID 0（又稱為Stripe或Striping－－分條）

RAID0即DataStripping數據分條技術。RAID 0可以把多塊硬碟連成一個容量更大的硬碟群，提高磁碟的性能。這種方案成本低，要求至少兩個磁碟，不過他沒有冗餘或錯誤修復能力，一般只是在那些對數據安全性要求不高的情況下才被使用。

特點：

RAID 0的工作方式：

如圖，系統向三個磁碟組成的RAID 0磁碟組發出的讀寫數據請求被分攤成了3份。

從理論上講，三塊硬碟同時讀寫使速度提升了3倍，但由於匯流排帶寬等因素影響，實際提升速率會低一些，不過提速效果依然顯著。

RAID 0的缺點是不提供數據冗餘，因此一旦用戶數據損壞，損壞的數據將無法得到恢復。

RAID 0具有的特點，使其特別適用於對性能要求較高，而對數據安全不太在乎的領域，如圖形工作站等。對於個人用戶，RAID 0也是提高硬碟存儲性能的絕佳選擇。

2、RAID 1（又稱為Mirror或Mirroring－－鏡像）

RAID 1稱為磁碟鏡像（Mirror）：把一個磁碟數據鏡像到另一個磁碟上，在不影響性能情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上，具有很高的數據冗餘能力。但磁碟利用率為50%，故成本最高，多用在保存關鍵性的重要數據的場合。

RAID 1有以下特點：

（1）RAID 1的每一個磁碟都具有一個對應的鏡像盤，任何時候數據都同步鏡像，系統可以從一組鏡像盤中的任何一個磁碟讀取數據。

（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）只要鏡像盤中至少有一塊磁碟可以使用，甚至可以在半數硬碟出問題時系統都可以正常運行。

（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，否則剩餘的鏡像盤也出現問題，那麼整個系統就會崩潰。

（5）更換新盤後原有數據會需要很長時間同步鏡像，外界對數據的訪問不會受到影響，但整個系統的性能有所下降。

（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數據的安全性和可用性。

RAID 1的工作方式：

如圖，當讀取數據時，系統先從RAID1的源盤讀取數據，如果讀取數據成功，則系統不去管備份盤數據；如果讀取源盤數據失敗，則系統自動讀取備份盤數據，不會造成用戶工作任務的中斷。當然，我們應當及時地更換損壞的硬碟並利用備份數據重新建立Mirror，避免備份盤在發生損壞時，造成不可挽回的數據損失。

RAID 1的優缺點：

由於對存儲的數據進行百分之百的備份，在所有RAID級別中，RAID1提供最高的數據安全保障。同樣，備份數據佔了總存儲空間的一半，因而鏡像磁碟空間利用率低，存儲成本高。Mirror雖不能提高存儲性能，但由於其具有的高數據安全性，使其尤其適用於存放重要數據，如伺服器和資料庫存儲等領域。

3、RAID 5（可以理解為是RAID 0和RAID1的折中方案，但沒有完全使用RAID 1鏡像理念，而是使用了「奇偶校驗信息」來作為數據恢復的方式，但與下面的RAID10不同。）

RAID 5 是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。 以四個硬碟組成的RAID 5為例，其數據存儲方式如圖所示：Ap為A1，A2和A3的奇偶校驗信息，其它以此類推。由圖中可以看出，RAID 5不對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁碟上，當一個磁碟數據發生損壞後，利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。

RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案，可以為系統提供數據安全保障，不過保障程度要比RAID 1低、相應的磁碟空間利用率要比RAID 1高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取速度，只是多了個奇偶校驗信息，寫入速度比對單個磁碟稍慢。同時由於多個數據對應一個奇偶校驗信息，RAID 5的磁碟空間利用率要比RAID 1高，存儲成本相對較低。

4、RAID 10（可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案，但沒有完全使用RAID 1鏡像理念，而是使用了「奇偶校驗信息」來作為數據恢復的方式）

RAID10也被稱為鏡象陣列條帶。像RAID0一樣，數據跨磁碟抽取；像RAID1一樣，每個磁碟都有一個鏡象磁碟, 所以RAID 10的另一種會說法是 RAID 1+0。RAID10提供100%的數據冗餘，支持更大的捲尺寸，但價格也相對較高。對大多數只要求具有冗餘度而不必考慮價格的應用來說，RAID10提供最好的性能、更好的可靠性。即使兩個物理驅動器發生故障（每個陣列中一個），數據仍然可以得到保護。RAID10需要4 + 2*N 個磁碟驅動器（N >=0)， 而且只能使用其中一半(或更小, 如果磁碟大小不一)的磁碟用量, 例如 4 個1TB的硬碟使用RAID10陣列，實際容量是2TB。

▌RAID總結

屏幕面前的你不試一下嘛？

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