什么是RAID

RAID，中文名稱叫獨立磁盤冗余陣列（廉價磁盤冗余陣列），簡稱磁盤陣列。它的作用呢，是在多塊硬盤組成的陣列系統(tǒng)中，犧牲一塊至多塊硬盤的容量，來對數(shù)據(jù)的存儲提供一定的容錯能力。

我們先來簡單假設(shè)一種使用情況：你擁有一些重要的數(shù)據(jù)，但是你并沒有將這些數(shù)據(jù)進行備份，他們只存在于你臺式機的單一硬盤中。那么一旦遇到臺式機的硬盤損壞，你的這些數(shù)據(jù)只能去找數(shù)據(jù)恢復(fù)公司了；而如果你的臺式機做了磁盤陣列，那么只需要替換陣列中壞掉的硬盤就可以重新恢復(fù)數(shù)據(jù)了。

這正是RAID的魅力所在。如果你只組建一個相對廉價的陣列，甚至不需要額外的硬件成本，只要你的主板支持RAID功能，就可以體驗RAID給你帶來的好處。

磁盤陣列原理

磁盤陣列作為獨立系統(tǒng)在主機外直連或通過網(wǎng)絡(luò)與主機相連。磁盤陣列有多個端口可以被不同主機或不同端口連接。一個主機連接陣列的不同端口可提升傳輸速度。 [2] 和當時PC用單磁盤內(nèi)部集成緩存一樣，在磁盤陣列內(nèi)部為加快與主機交互速度，都帶有一定量的緩沖存儲器。主機與磁盤陣列的緩存交互，緩存與具體的磁盤交互數(shù)據(jù)。 [2] 在應(yīng)用中，有部分常用的數(shù)據(jù)是需要經(jīng)常讀取的，磁盤陣列根據(jù)內(nèi)部的算法，查找出這些經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，存儲在緩存中，加快主機讀取這些數(shù)據(jù)的速度，而對于其他緩存中沒有的數(shù)據(jù)，主機要讀取，則由陣列從磁盤上直接讀取傳輸給主機。對于主機寫入的數(shù)據(jù)，只寫在緩存中，主機可以立即完成寫操作。然后由緩存再慢慢寫入磁盤。

磁盤陣列  RAID 技術(shù)基本原理

RAID 技術(shù)可以將一個硬盤上的任務(wù)分散或copy到多個（少則兩個）磁盤上，借此來提高了性能或建立數(shù)據(jù)冗余以防驅(qū)動器發(fā)生故障。可以通過設(shè)定設(shè)備的 RAID 模式來決定設(shè)備以何種方式處理數(shù)據(jù)。RAID 配置可讓多個硬盤驅(qū)動器以不同的方式（例如使用條帶技術(shù)或鏡像技術(shù)）組合成單一的運行單元。

RAID 的兩個關(guān)鍵目標是提高數(shù)據(jù)可靠性和 I/O 性能。磁盤陣列中，數(shù)據(jù)分散在多個磁盤中，然而對于計算機系統(tǒng)來說，就像一個單獨的磁盤。通過把相同數(shù)據(jù)同時寫入到多塊磁盤（典型地如鏡像），或者將計算的校驗數(shù)據(jù)寫入陣列中來獲得冗余能力，當單塊磁盤出現(xiàn)故障時可以保證不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。有些 RAID 等級允許更多地 磁盤同時發(fā)生故障。在這樣的冗余機制下，可以用新磁盤替換故障磁盤， RAID 會自動根據(jù)剩余磁盤中的數(shù)據(jù)和校驗數(shù)據(jù)重建丟失的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。數(shù)據(jù)分散保存在 RAID 中的多個不同磁盤上，并發(fā)數(shù)據(jù)讀寫要大大優(yōu)于單個磁盤，因此可以獲得更高的聚合 I/O 帶寬。當然，磁盤陣列會減少全體磁盤的總可用存儲空間，犧牲空間換取更高的可靠性和性能。比如， RAID1 存儲空間利用率僅有 50% ， RAID5 會損失其中一個磁盤的存儲容量，空間利用率為 (n-1)/n 。

RAID解決了什么問題

 通俗地說，RAID就是通過將多個磁盤按照一定的形式和方案組織起來，通過這樣的形式能夠獲取比單個硬盤更高的速度、更好的穩(wěn)定性、更大的存儲能力的存儲解決方案，用戶不必關(guān)心磁盤陣列究竟由多少塊硬盤組成，使用中整個陣列就如同一塊硬盤一樣。所以RAID技術(shù)能夠為計算機系統(tǒng)提供以下三個方面的優(yōu)異性能：

1) 提供更大的存儲空間

目前容量為2TB的硬盤已經(jīng)在市場上大量銷售，2TB的存儲空間對于個人用戶來說已經(jīng)很大了，但對于企業(yè)用戶來說，還遠遠不夠，那么使用RAID技術(shù)，就可以把多塊硬盤組成一個更大的存儲空間供用戶使用。比如，利用RAID 0技術(shù)把5塊2TB的硬盤組織起來，能夠提供10TB的存儲空間。

2）提供更快的傳輸速度

從計算機問世以來的數(shù)年來，CPU的處理速度以幾何數(shù)量級迅猛增長，然而硬盤作為計算機中重要的存儲設(shè)備，在容量飛速增長的同時，速度卻提高緩慢，己經(jīng)成為計算機速度發(fā)展的瓶頸。

如果采用RAID技術(shù)，則可以讓很多硬盤同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些硬盤在邏輯上又表現(xiàn)為一塊硬盤，所以使用RAID可以達到單個硬盤幾倍、甚至幾十倍的速率。

即RAID技術(shù)可以通過在多個硬盤上實現(xiàn)以同時存儲和讀取數(shù)據(jù)的方式來大幅提高存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。

3）提供更高的安全性

RAID還可以通過數(shù)據(jù)校驗提供容錯功能，在很多RAID模式中都有較為完備的冗余措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯性，讓系統(tǒng)的穩(wěn)定性更好、安全性更高。