磁盤陣列(Redundant Arrays of independent Disks，RAID)，有“價(jià)格便宜具有冗余能力的磁盤陣列”之意。原理是利用數(shù)組方式來作磁盤組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計(jì)，提升數(shù)據(jù)的安全性。磁盤陣列是由很多價(jià)格較便宜的磁盤，組合成一個(gè)容量巨大的磁盤組，利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤系統(tǒng)效能。利用這項(xiàng)技術(shù)，將數(shù)據(jù)切割成許多區(qū)段，分別存放在各個(gè)硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查(Parity Check)的觀念，在數(shù)組中任一顆硬盤故障時(shí)，仍可讀出數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)，將數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后重新置入新硬盤中。

　　RAID磁盤陣列的分類

　　磁盤陣列其樣式有叁種，一是外接式磁盤陣列柜、二是內(nèi)接式磁盤陣列卡，叁是利用軟件來模擬。

　　外接式磁盤陣列柜最常被使用大型伺服器上，具可熱插拔(Hot Swap)的特性，不過這類産品的價(jià)格都很貴。

　　內(nèi)接式磁盤陣列卡，因爲(wèi)價(jià)格便宜，但需要較高的安裝技術(shù)，適合技術(shù)人員使用操作。

　　利用軟件模擬的方式，由于會拖累機(jī)器的速度，不適合大數(shù)據(jù)流量的伺服器。

　　RAID磁盤陣列的優(yōu)點(diǎn)

　　可提高傳輸速率。RAID通過在多個(gè)磁盤上同時(shí)存儲和讀取數(shù)據(jù)來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)。在RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因爲(wèi)當(dāng)時(shí)CPU的速度增長很快，而磁盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。因此就有了RAID。

　　通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯(cuò)功能。普通磁盤驅(qū)動(dòng)器無法提供容錯(cuò)功能，如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))碼的話。RAID容錯(cuò)是建立在每個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的硬件容錯(cuò)功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有較爲(wèi)完備的相互校驗(yàn)/恢復(fù)的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯(cuò)度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。

　　RAID磁盤陣列的缺點(diǎn)

　　在做不同的RAID時(shí)，有RAID模式硬碟利用率低，價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。

　　RAID0沒有冗余功能，如果一個(gè)磁盤(物理)損壞，則所有的數(shù)據(jù)都無法使用。

RAID0示意圖

　　磁盤陣列不同格式的說明

　　RAID1磁盤的利用率最高只能達(dá)到50%(使用兩塊硬碟的情況下)，是所有RAID級別中最低的。

　　RAID0+1以理解爲(wèi)是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 0+1可以爲(wèi)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障，但保障程度要比鏡射Mirror低而磁盤空間利用率要比Mirror高。

RAID0+1示意圖

　　應(yīng)用方式

　　磁盤陣列有兩種應(yīng)用方式可以實(shí)現(xiàn)，那就是“軟件陣列”與“硬件陣列”。

　　軟件陣列是指通過網(wǎng)路操作系統(tǒng)自身提供的磁盤管理功能將連接的普通SCSI卡上的多塊硬碟配置成邏輯碟，組成陣列。軟件陣列可以提供數(shù)據(jù)冗余功能，但是磁盤子系統(tǒng)的性能會有所降低，有的降低幅度還比較大，達(dá)30%左右。

　　硬件陣列是使用專門的磁盤陣列卡來實(shí)現(xiàn)的。硬件陣列能夠提供在線擴(kuò)容、動(dòng)態(tài)修改陣列級別、自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)、驅(qū)動(dòng)器漫游、超高速緩衝等功能。它能提供性能、數(shù)據(jù)保護(hù)、可靠性、可用性和可管理性的解決方案。陣列卡專用的處理單元來進(jìn)行操作，它的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)非陣列硬碟，并且更安全更穩(wěn)定。

　　磁盤陣列其實(shí)也分爲(wèi)軟陣列 (Software Raid)和硬陣列 (Hardware Raid) 兩種。軟陣列即通過軟件程序并由電腦的CPU提供運(yùn)行能力所成。 由于軟件程式不是一個(gè)完整系統(tǒng)故只能提供最基本的 RAID容錯(cuò)功能，其他如熱備用硬盤的設(shè)置，遠(yuǎn)程管理等功能均一一欠奉。硬陣列是由獨(dú)立操作的硬件提供整個(gè)磁盤陣列的控制和計(jì)算功能，不依靠系統(tǒng)CPU資源。由于硬陣列是一個(gè)完整的系統(tǒng)，所有需要的功能均可以做進(jìn)去。所以硬陣列所提供的功能和性能都比軟陣列好;而且，如果你想把系統(tǒng)也做到磁盤陣列中，硬陣列是唯一的選擇。故我們可以看市場上 RAID 5 級的磁盤陣列均爲(wèi)硬陣列， 軟陣列只適用于Raid 0 和 Raid 1。對于我們做鏡像用的鏡像塔， 肯定不會用 Raid 0或 Raid 1。作爲(wèi)高性能的存儲系統(tǒng)，已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。RAID的級別從RAID概念的提出，已經(jīng)發(fā)展了七個(gè)級別， 其級別分別是RAID 0、1、2、3、4、5、6等。但是最常用的是RAID 0、1、5、6四個(gè)級別。

RAID3示意圖

RAID5示意圖