RAID全稱為Redundant Array of Disks,是“獨立磁盤冗余陣列”（較初為“廉價磁盤冗余陣列”）的縮略語。1987年由Patterson，Gibson和Katz在加州大學伯克利分院的一篇文?卸ㄒ濉AID陣列技術(shù)允許將一系列磁盤分組，以實現(xiàn)為數(shù)據(jù)保護而必需的數(shù)據(jù)冗余，以及為提高讀寫性能而形成的數(shù)據(jù)條帶分布。RAID較初用于高端服務器市場，不過隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，RAID技術(shù)已經(jīng)滲透到計算機遍布的各個領(lǐng)域。如今，在家用電腦主板中，RAID控制芯片也隨處可見。
一般，RAID系統(tǒng)可以存在于各種接口界面，就我們現(xiàn)時來說，PATA、SATA以及SCSI均有相應的硬盤可以組成RAID。隨著Intel 865/875系列芯片組的發(fā)布，家用市場的硬盤接口開始轉(zhuǎn)向SATA，而RAID方式也將從PATA過渡到SATA。
RAID技術(shù)伴隨著人們的使用過程，經(jīng)歷了一系列的變遷與發(fā)展。而在家用市場上，我們一般只能看到RAID 0、RAID 1以及RAID 0+1這幾種磁盤陣列方式。不過從DFI Lanparty主板的誕生開始，我們又迎來了第四種磁盤陣列方式，那就是RAID 1.5。
從實際應用來說，家用RAID的組建大多數(shù)情況是為了進一步提高磁盤的讀寫性能，而數(shù)據(jù)的備份可由其他方式達到（如刻錄）。所以，在只有2個硬盤的情況下，人們愿意嘗試的以RAID 0為主，不過RAID 1.5的誕生讓我們改變了這一理念。究竟這兩種相對廉價的磁盤陣列方式具有何等的性能？讓我們來為大家揭曉。
RAID 0:
RAID 0使用一種稱為“條帶”（striping）的技術(shù)把數(shù)據(jù)分布到各個磁盤上。在那里每個“條帶”被分散到連續(xù)“塊”（block）上,數(shù)據(jù)被分成從512字節(jié)到數(shù)兆字節(jié)的若干塊后，再交替寫到磁盤中。第1塊被寫到磁盤1中，第2塊被寫到磁盤2中，如此類推。當系統(tǒng)到達陣列中的較后一個磁盤時，就寫到磁盤1的下一分段，如此下去。
分割數(shù)據(jù)可以將I／O負載平均分配到所有的驅(qū)動器中。由于驅(qū)動器可以同時寫或讀，使得性能顯著提高。但是，它卻沒有數(shù)據(jù)保護能力。如果一個磁盤出現(xiàn)故障，那么數(shù)據(jù)就會全盤丟失。因此，RAID 0不適用于關(guān)鍵任務環(huán)境，但是，它卻非常適合于視頻、圖象的制作和編輯。
RAID 1:
RAID 1也被稱為鏡象，因為一個磁盤上的數(shù)據(jù)被完全復制到另一個磁盤上。如果一個磁盤的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，或者硬盤出現(xiàn)了壞道，那么另一個硬盤可以補救回磁盤故障而造成的數(shù)據(jù)損失和系統(tǒng)中斷。另外，RAID 1還可以實現(xiàn)雙工——即可以復制整個控制器，這樣在磁盤故障或控制器故障發(fā)生時，您的數(shù)據(jù)都可以得到保護。鏡象和雙工的缺點是需要多出一倍數(shù)量的驅(qū)動器來復制數(shù)據(jù)，但系統(tǒng)的讀寫性能并不會由此而提高，這可能是一筆不小的開支。RAID l可以由軟件或硬件方式實現(xiàn)。
RAID 2:
RAID 2是為大型機和超級計算機開發(fā)的帶海明碼校驗磁盤陣列。磁盤驅(qū)動器組中的第1個、第2個、第4個……第2的n次冪個磁盤驅(qū)動器是專門的校驗盤，用于校驗和糾錯。如下圖：七個磁盤驅(qū)動器組建的RAID 2，第1、2、4個磁盤驅(qū)動器（紅色）是糾錯盤，其余的（紫色）用于存放數(shù)據(jù)。RAID 2對大數(shù)據(jù)量的讀寫具有極高的性能，但少量數(shù)據(jù)的讀寫時性能反而不好，所以RAID 2實際使用較少。
由于RAID 2的特殊性，只要我們使用的磁盤驅(qū)動器越多，校驗盤在其中占的百分比越少。如果希望達到比較理想的速度和較好的磁盤利用率，那較好可以增加保存校驗碼ECC碼的硬盤，但是這就要付出更多硬盤的購買成本，來確保數(shù)據(jù)冗余。對于控制器的設(shè)計來說，它比下面所說的RAID 3，4或5要簡單。
RAID 3:
RAID 3，即帶有專用奇偶位（parity）的條帶。每個條帶片上都有相當于一“塊”那么大的空間用來存儲冗余信息，即奇偶位。奇偶位是編碼信息，如果某個磁盤的數(shù)據(jù)有誤，或者磁盤發(fā)生故障，就可以用它來恢復數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)密集型環(huán)境或單一用戶環(huán)境中，組建RAID 3對訪問較長的連續(xù)記錄有利，不過同RAID 2一樣，訪問較短記錄時，性能會有所下降。
RAID 4:
RAID 4是帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)。它和RAID 3很相似，不同的是RAID 4對數(shù)據(jù)的訪問是按數(shù)據(jù)塊進行的。RAID 3是一次一橫條，而RAID 4一次一豎條。所以RAID 3常須訪問陣列中所有的硬盤驅(qū)動器，而RAID 4只須訪問有用的硬盤驅(qū)動器。這樣讀數(shù)據(jù)的速度大大提高了，但在寫數(shù)據(jù)方面，需將從數(shù)據(jù)硬盤驅(qū)動器和校驗硬盤驅(qū)動器中恢復出的舊數(shù)據(jù)與新數(shù)據(jù)校驗，然后再將更新后的數(shù)據(jù)和檢驗位寫入硬盤驅(qū)動器，所以處理時間較RAID 3長。
RAID 5:
RAID 5也被叫做帶分布式奇偶位的條帶。每個條帶上都有相當于一個“塊”那么大的地方被用來存放奇偶位。與RAID 3不同的是，RAID 5把奇偶位信息也分布在所有的磁盤上，而并非一個磁盤上，大大減輕了奇偶校驗盤的負擔。盡管有一些容量上的損失，RAID 5卻能提供較為完美的整體性能，因而也是被廣泛應用的一種磁盤陣列方案。它適合于輸入/輸出密集、高讀/寫比率的應用程序，如事務處理等。
為了具有RAID 5級的冗余度，我們需要至少三個磁盤組成的磁盤陣列。RAID 5可以通過磁盤陣列控制器硬件實現(xiàn)，也可以通過某些網(wǎng)絡(luò)*作系統(tǒng)軟件實現(xiàn)。
RAID 6:
RAID 6是帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)。它使用了分配在不同的磁盤上的第二種奇偶校驗來實現(xiàn)增強型的RAID 5。它能承受多個驅(qū)動器同時出現(xiàn)故障，但是，用于計算奇偶校驗值和驗證數(shù)據(jù)正確性所花費的時間比較多，造成了系統(tǒng)的負載較重，大大降低整體磁盤性能，而且，系統(tǒng)需要一個極為復雜的控制器。當然，由于引入了第二種奇偶校驗值，我們所以需要的是N+2個磁盤。
RAID 7:
RAID 7自身帶有智能化實時*作系統(tǒng)和用于存儲管理的軟件工具，可完全獨立于主機運行，不占用主機CPU資源。RAID 7存儲計算機*作系統(tǒng)（Storage Computer Operating System）是一套實時事件驅(qū)動*作系統(tǒng)，主要用來進行系統(tǒng)初始化和安排RAID 7磁盤陣列的所有數(shù)據(jù)傳輸，并把它們轉(zhuǎn)換到相應的物理存儲驅(qū)動器上。通過Storage Computer Operating System來設(shè)定和控制讀寫速度，可使主機I/O傳遞性能達到 較佳。如果一個磁盤出現(xiàn)故障，還可自動執(zhí)行恢復*作，并可管理備份磁盤的重建過程。
RAID 7采用的是非同步訪問方式，極大地減輕了數(shù)據(jù)寫瓶頸，提高了I/O速度。（所謂非同步訪問，即RAID 7的每個I/O接口都有一條專用的高速通道，作為數(shù)據(jù)或控制信息的流通路徑，因此可獨立地控制自身系統(tǒng)中每個磁盤的數(shù)據(jù)存取。）如果RAID 7有N個磁盤，那么除去一個校驗盤（用作冗余計算）外，可同時處理N－1個主機系統(tǒng)隨機發(fā)出的讀/寫指令，從而顯著地改善了I/O應用。RAID 7系統(tǒng)內(nèi)置實時*作系統(tǒng)還可自動對主機發(fā)送過來的讀/寫指令進行優(yōu)化處理，以智能化方式將可能被讀取的數(shù)據(jù)預先讀入快速緩存中，從而大大減少了磁頭的轉(zhuǎn)動次數(shù)，提高了I/O速度。RAID 7可幫助用戶有效地管理日益龐大的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，并使系統(tǒng)的運行效率提高至少一倍以上,滿足了各類用戶的不同需求。
RAID 10（RAID 0+1）:
RAID 10，也被稱為鏡象陣列條帶，現(xiàn)在我們一般稱它為RAID 0+1。RAID 10（RAID 0+1）提供100%的數(shù)據(jù)冗余，支持更大的卷尺寸。組建RAID 10（RAID 0+1）需要4個磁盤，其中兩個為條帶數(shù)據(jù)分布，提供了RAID 0的讀寫性能，而另外兩個則為前面兩個硬盤的鏡像，保證了數(shù)據(jù)的完整備份。
RAID 30:
RAID 30也被稱為專用奇偶位陣列條帶。它具有RAID 0和RAID 3的特性，由兩組RAID 3的磁盤（每組3個磁盤）組成陣列，使用專用奇偶位，而這兩種磁盤再組成一個RAID 0的陣列，實現(xiàn)跨磁盤抽取數(shù)據(jù)。RAID 30提供容錯能力，并支持更大的卷尺寸。象RAID 10一樣，RAID 30也提供高可*性，因為即使有兩個物理磁盤驅(qū)動器失效（每個陣列中一個），數(shù)據(jù)仍然可用。
RAID 30較小要求有6個驅(qū)動器，它較適合非交互的應用程序，如視頻流、圖形和圖象處理等。這些應用程序順序處理大型文件，而且要求高可用性和高速度。
RAID 50:
RAID 50被稱為分布奇偶位陣列條帶。同RAID 30相仿的，它具有RAID 5和RAID 0的共同特性。它由兩組RAID 5磁盤組成（每組較少3個），每一組都使用了分布式奇偶位，而兩組硬盤再組建成RAID 0，實驗跨磁盤抽取數(shù)據(jù)。RAID 50提供可*的數(shù)據(jù)存儲和優(yōu)秀的整體性能，并支持更大的卷尺寸。即使兩個物理磁盤發(fā)生故障（每個陣列中一個），數(shù)據(jù)也可以順利恢復過來。
RAID 50較少需要6個驅(qū)動器，它較適合需要高可*性存儲、高讀取速度、高數(shù)據(jù)傳輸性能的應用。這些應用包括事務處理和有許多用戶存取小文件的辦公應用程序。
RAID 53:
RAID 53稱為高效數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的實施同Level 0數(shù)據(jù)條陣列，其中，每一段都是一個RAID 3陣列。它的冗余與容錯能力同RAID 3。這對需要具有高數(shù)據(jù)傳輸率的RAID 3配置的系統(tǒng)有益，但是它價格昂貴、效率偏低。
RAID 1.5:
RAID 1.5是一個新生的磁盤陣列方式，它具有RAID 0+1的特性，而不同的是，它的實現(xiàn)只需要2個硬盤。從表面上來看，組建RAID 1.5后的磁盤，兩個都具有相同的數(shù)據(jù)。當然，RAID 1.5也是一種不能完全利用磁盤空間的磁盤陣列模式，因此，兩個80GB的硬盤在組建RAID 1.5后，和RAID 1是一樣的，即只有80GB的實際使用空間，另外80GB是它的備份數(shù)據(jù)。如果把兩個硬盤分開，分別把他們運行在原系統(tǒng)，也是暢通無阻的。但通過實際應用，我們發(fā)現(xiàn)如果兩個硬盤在分開運行后，其數(shù)據(jù)的輕微改變都會引起再次重組后的磁盤陣列，沒法實現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)恢復，而是以數(shù)據(jù)較少的磁盤為準。
既然RAID 1.5和RAID 1具有非常相似的效果，那么它是怎么實驗RAID 0的條帶式讀寫*作的呢？到目前為止，我們還沒有確實的材料證明下面的假想：就是磁盤陣列控制芯片具有高級的控制功能，可以讓兩個磁盤同時以條帶的方式記錄相同的數(shù)據(jù)，但需要讀取的時候，控制器卻可以分辨出需要讀取的程序條帶，然后分別從不同的硬盤中讀取不同的條帶，以達到提高性能的RAID 0效果。
西數(shù)科技: 司法鑒定/產(chǎn)品質(zhì)量鑒定/檢驗檢測/數(shù)據(jù)恢復專家. 4006184118
