RAID全稱為Redundant Array of Disks,是“獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列”（較初為“廉價(jià)磁盤(pán)冗余陣列”）的縮略語(yǔ)。1987年由Patterson，Gibson和Katz在加州大學(xué)伯克利分院的一篇文?卸ㄒ?。RAID陣列技術(shù)允許將一系列磁盤(pán)分組，以實(shí)現(xiàn)為數(shù)據(jù)保護(hù)而必需的數(shù)據(jù)冗余，以及為提高讀寫(xiě)性能而形成的數(shù)據(jù)條帶分布。RAID較初用于高端服務(wù)器市場(chǎng)，不過(guò)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，RAID技術(shù)已經(jīng)滲透到計(jì)算機(jī)遍布的各個(gè)領(lǐng)域。如今，在家用電腦主板中，RAID控制芯片也隨處可見(jiàn)。
一般，RAID系統(tǒng)可以存在于各種接口界面，就我們現(xiàn)時(shí)來(lái)說(shuō)，PATA、SATA以及SCSI均有相應(yīng)的硬盤(pán)可以組成RAID。隨著Intel 865/875系列芯片組的發(fā)布，家用市場(chǎng)的硬盤(pán)接口開(kāi)始轉(zhuǎn)向SATA，而RAID方式也將從PATA過(guò)渡到SATA。

　　RAID技術(shù)伴隨著人們的使用過(guò)程，經(jīng)歷了一系列的變遷與發(fā)展。而在家用市場(chǎng)上，我們一般只能看到RAID 0、RAID 1以及RAID 0+1這幾種磁盤(pán)陣列方式。不過(guò)從DFI Lanparty主板的誕生開(kāi)始，我們又迎來(lái)了第四種磁盤(pán)陣列方式，那就是RAID 1.5。

　　從實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)，家用RAID的組建大多數(shù)情況是為了進(jìn)一步提高磁盤(pán)的讀寫(xiě)性能，而數(shù)據(jù)的備份可由其他方式達(dá)到（如刻錄）。所以，在只有2個(gè)硬盤(pán)的情況下，人們?cè)敢鈬L試的以RAID 0為主，不過(guò)RAID 1.5的誕生讓我們改變了這一理念。究竟這兩種相對(duì)廉價(jià)的磁盤(pán)陣列方式具有何等的性能？讓我們來(lái)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(gè)磁盤(pán)上。在那里每個(gè)“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(xiě)到磁盤(pán)中。第1塊被寫(xiě)到磁盤(pán)1中，第2塊被寫(xiě)到磁盤(pán)2中，如此類推。當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)陣列中的較后一個(gè)磁盤(pán)時(shí)，就寫(xiě)到磁盤(pán)1的下一分段，如此下去。

分割數(shù)據(jù)可以將I／O負(fù)載平均分配到所有的驅(qū)動(dòng)器中。由于驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)寫(xiě)或讀，使得性能顯著提高。但是，它卻沒(méi)有數(shù)據(jù)保護(hù)能力。如果一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障，那么數(shù)據(jù)就會(huì)全盤(pán)丟失。因此，RAID 0不適用于關(guān)鍵任務(wù)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?yàn)橐粋€(gè)磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)被完全復(fù)制到另一個(gè)磁盤(pán)上。如果一個(gè)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，或者硬盤(pán)出現(xiàn)了壞道，那么另一個(gè)硬盤(pán)可以補(bǔ)救回磁盤(pán)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(shí)現(xiàn)雙工——即可以復(fù)制整個(gè)控制器，這樣在磁盤(pán)故障或控制器故障發(fā)生時(shí)，您的數(shù)據(jù)都可以得到保護(hù)。鏡象和雙工的缺點(diǎn)是需要多出一倍數(shù)量的驅(qū)動(dòng)器來(lái)復(fù)制數(shù)據(jù)，但系統(tǒng)的讀寫(xiě)性能并不會(huì)由此而提高，這可能是一筆不小的開(kāi)支。RAID l可以由軟件或硬件方式實(shí)現(xiàn)。

RAID 2:

　　RAID 2是為大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)的帶海明碼校驗(yàn)磁盤(pán)陣列。磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組中的第1個(gè)、第2個(gè)、第4個(gè)……第2的n次冪個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是專門(mén)的校驗(yàn)盤(pán)，用于校驗(yàn)和糾錯(cuò)。如下圖：七個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組建的RAID 2，第1、2、4個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（紅色）是糾錯(cuò)盤(pán)，其余的（紫色）用于存放數(shù)據(jù)。RAID 2對(duì)大數(shù)據(jù)量的讀寫(xiě)具有極高的性能，但少量數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)時(shí)性能反而不好，所以RAID 2實(shí)際使用較少。
由于RAID 2的特殊性，只要我們使用的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器越多，校驗(yàn)盤(pán)在其中占的百分比越少。如果希望達(dá)到比較理想的速度和較好的磁盤(pán)利用率，那較好可以增加保存校驗(yàn)碼ECC碼的硬盤(pán)，但是這就要付出更多硬盤(pán)的購(gòu)買(mǎi)成本，來(lái)確保數(shù)據(jù)冗余。對(duì)于控制器的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它比下面所說(shuō)的RAID 3，4或5要簡(jiǎn)單。
RAID 3:

　　RAID 3，即帶有專用奇偶位（parity）的條帶。每個(gè)條帶片上都有相當(dāng)于一“塊”那么大的空間用來(lái)存儲(chǔ)冗余信息，即奇偶位。奇偶位是編碼信息，如果某個(gè)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)有誤，或者磁盤(pán)發(fā)生故障，就可以用它來(lái)恢復(fù)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(duì)訪問(wèn)較長(zhǎng)的連續(xù)記錄有利，不過(guò)同RAID 2一樣，訪問(wèn)較短記錄時(shí)，性能會(huì)有所下降。

RAID 4:

　　RAID 4是帶奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤(pán)結(jié)構(gòu)。它和RAID 3很相似，不同的是RAID 4對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)是按數(shù)據(jù)塊進(jìn)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(wèn)陣列中所有的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，而RAID 4只須訪問(wèn)有用的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。這樣讀數(shù)據(jù)的速度大大提高了，但在寫(xiě)數(shù)據(jù)方面，需將從數(shù)據(jù)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和校驗(yàn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中恢復(fù)出的舊數(shù)據(jù)與新數(shù)據(jù)校驗(yàn)，然后再將更新后的數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)位寫(xiě)入硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，所以處理時(shí)間較RAID 3長(zhǎng)。

RAID 5:

　　RAID 5也被叫做帶分布式奇偶位的條帶。每個(gè)條帶上都有相當(dāng)于一個(gè)“塊”那么大的地方被用來(lái)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(pán)上，而并非一個(gè)磁盤(pán)上，大大減輕了奇偶校驗(yàn)盤(pán)的負(fù)擔(dān)。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(yīng)用的一種磁盤(pán)陣列方案。它適合于輸入/輸出密集、高讀/寫(xiě)比率的應(yīng)用程序，如事務(wù)處理等。
為了具有RAID 5級(jí)的冗余度，我們需要至少三個(gè)磁盤(pán)組成的磁盤(pán)陣列。RAID 5可以通過(guò)磁盤(pán)陣列控制器硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)某些網(wǎng)絡(luò)*作系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)。

RAID 6:

　　RAID 6是帶有兩種分布存儲(chǔ)的奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤(pán)結(jié)構(gòu)。它使用了分配在不同的磁盤(pán)上的第二種奇偶校驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型的RAID 5。它能承受多個(gè)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)出現(xiàn)故障，但是，用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)值和驗(yàn)證數(shù)據(jù)正確性所花費(fèi)的時(shí)間比較多，造成了系統(tǒng)的負(fù)載較重，大大降低整體磁盤(pán)性能，而且，系統(tǒng)需要一個(gè)極為復(fù)雜的控制器。當(dāng)然，由于引入了第二種奇偶校驗(yàn)值，我們所以需要的是N+2個(gè)磁盤(pán)。

RAID 7:

　　RAID 7自身帶有智能化實(shí)時(shí)*作系統(tǒng)和用于存儲(chǔ)管理的軟件工具，可完全獨(dú)立于主機(jī)運(yùn)行，不占用主機(jī)CPU資源。RAID 7存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)*作系統(tǒng)（Storage Computer Operating System）是一套實(shí)時(shí)事件驅(qū)動(dòng)*作系統(tǒng)，主要用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)初始化和安排RAID 7磁盤(pán)陣列的所有數(shù)據(jù)傳輸，并把它們轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的物理存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器上。通過(guò)Storage Computer Operating System來(lái)設(shè)定和控制讀寫(xiě)速度，可使主機(jī)I/O傳遞性能達(dá)到 較佳。如果一個(gè)磁盤(pán)出現(xiàn)故障，還可自動(dòng)執(zhí)行恢復(fù)*作，并可管理備份磁盤(pán)的重建過(guò)程。

RAID 7采用的是非同步訪問(wèn)方式，極大地減輕了數(shù)據(jù)寫(xiě)瓶頸，提高了I/O速度。（所謂非同步訪問(wèn)，即RAID 7的每個(gè)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(dú)立地控制自身系統(tǒng)中每個(gè)磁盤(pán)的數(shù)據(jù)存取。）如果RAID 7有N個(gè)磁盤(pán)，那么除去一個(gè)校驗(yàn)盤(pán)（用作冗余計(jì)算）外，可同時(shí)處理N－1個(gè)主機(jī)系統(tǒng)隨機(jī)發(fā)出的讀/寫(xiě)指令，從而顯著地改善了I/O應(yīng)用。RAID 7系統(tǒng)內(nèi)置實(shí)時(shí)*作系統(tǒng)還可自動(dòng)對(duì)主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的讀/寫(xiě)指令進(jìn)行優(yōu)化處理，以智能化方式將可能被讀取的數(shù)據(jù)預(yù)先讀入快速緩存中，從而大大減少了磁頭的轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǔ)系統(tǒng)，并使系統(tǒng)的運(yùn)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(gè)磁盤(pán)，其中兩個(gè)為條帶數(shù)據(jù)分布，提供了RAID 0的讀寫(xiě)性能，而另外兩個(gè)則為前面兩個(gè)硬盤(pán)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(pán)（每組3個(gè)磁盤(pán)）組成陣列，使用專用奇偶位，而這兩種磁盤(pán)再組成一個(gè)RAID 0的陣列，實(shí)現(xiàn)跨磁盤(pán)抽取數(shù)據(jù)。RAID 30提供容錯(cuò)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?yàn)榧词褂袃蓚€(gè)物理磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器失效（每個(gè)陣列中一個(gè)），數(shù)據(jù)仍然可用。
RAID 30較小要求有6個(gè)驅(qū)動(dòng)器，它較適合非交互的應(yīng)用程序，如視頻流、圖形和圖象處理等。這些應(yīng)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(pán)組成（每組較少3個(gè)），每一組都使用了分布式奇偶位，而兩組硬盤(pán)再組建成RAID 0，實(shí)驗(yàn)跨磁盤(pán)抽取數(shù)據(jù)。RAID 50提供可*的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和優(yōu)秀的整體性能，并支持更大的卷尺寸。即使兩個(gè)物理磁盤(pán)發(fā)生故障（每個(gè)陣列中一個(gè)），數(shù)據(jù)也可以順利恢復(fù)過(guò)來(lái)。
RAID 50較少需要6個(gè)驅(qū)動(dòng)器，它較適合需要高可*性存儲(chǔ)、高讀取速度、高數(shù)據(jù)傳輸性能的應(yīng)用。這些應(yīng)用包括事務(wù)處理和有許多用戶存取小文件的辦公應(yīng)用程序。
RAID 53:

　　RAID 53稱為高效數(shù)據(jù)傳送磁盤(pán)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的實(shí)施同Level 0數(shù)據(jù)條陣列，其中，每一段都是一個(gè)RAID 3陣列。它的冗余與容錯(cuò)能力同RAID 3。這對(duì)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(jià)格昂貴、效率偏低。

RAID 1.5:

　　 RAID 1.5是一個(gè)新生的磁盤(pán)陣列方式，它具有RAID 0+1的特性，而不同的是，它的實(shí)現(xiàn)只需要2個(gè)硬盤(pán)。從表面上來(lái)看，組建RAID 1.5后的磁盤(pán)，兩個(gè)都具有相同的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，RAID 1.5也是一種不能完全利用磁盤(pán)空間的磁盤(pán)陣列模式，因此，兩個(gè)80GB的硬盤(pán)在組建RAID 1.5后，和RAID 1是一樣的，即只有80GB的實(shí)際使用空間，另外80GB是它的備份數(shù)據(jù)。如果把兩個(gè)硬盤(pán)分開(kāi)，分別把他們運(yùn)行在原系統(tǒng)，也是暢通無(wú)阻的。但通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)如果兩個(gè)硬盤(pán)在分開(kāi)運(yùn)行后，其數(shù)據(jù)的輕微改變都會(huì)引起再次重組后的磁盤(pán)陣列，沒(méi)法實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)恢復(fù)，而是以數(shù)據(jù)較少的磁盤(pán)為準(zhǔn)。
既然RAID 1.5和RAID 1具有非常相似的效果，那么它是怎么實(shí)驗(yàn)RAID 0的條帶式讀寫(xiě)*作的呢？到目前為止，我們還沒(méi)有確實(shí)的材料證明下面的假想：就是磁盤(pán)陣列控制芯片具有高級(jí)的控制功能，可以讓兩個(gè)磁盤(pán)同時(shí)以條帶的方式記錄相同的數(shù)據(jù)，但需要讀取的時(shí)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(pán)中讀取不同的條帶，以達(dá)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(yàn)檢測(cè)/數(shù)據(jù)恢復(fù)專家. 4006184118