磁盤(pán)陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），全稱獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列。
磁盤(pán)陣列是由很多廉價(jià)的磁盤(pán)，組合成一個(gè)容量巨大的磁盤(pán)組，利用個(gè)別磁盤(pán)提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤(pán)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(pán)上。
利用同位檢查（ParityCheck）的觀念，在數(shù)組中任意一個(gè)硬盤(pán)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(pán)中。
相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤(pán)的不同的地方的方法。通過(guò)把數(shù)據(jù)放在多個(gè)硬盤(pán)上（冗余），輸入輸出操作能以平衡的方式交疊，改良性能。因?yàn)槎鄠€(gè)硬盤(pán)增加了平均故障間隔時(shí)間（MTBF），儲(chǔ)存冗余數(shù)據(jù)也增加了容錯(cuò)。
分類：
一是外接式磁盤(pán)陣列柜、二是內(nèi)接式磁盤(pán)陣列卡，三是利用軟件實(shí)現(xiàn)。
RAID實(shí)現(xiàn)的方式：
RAID 0，RAID 1， RAID2， RAID 3，RAID 4，RAID 5，RAID 6，RAID 7，RAID 01，RAID 10，RAID50，RAID 53。
常見(jiàn)的有：RAID 0，RAID 1，RAID 5，RAID 6，RAID 01，RAID 10。
原理剖析：
RAID 0：
RAID 0又稱為Stripe或Striping，中文稱之為條帶化存儲(chǔ)，它代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。
原理：
是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)上存取，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤(pán)并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤(pán)執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤(pán)整體存取性能。
磁盤(pán)空間 = 磁盤(pán)總量 = 100%
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 2
讀寫(xiě)性能= 優(yōu)秀 = 磁盤(pán)個(gè)數(shù)(n)*I/O速度 = n*100%
塊大小 = 每次寫(xiě)入的塊大小 = 2的n次方 = 一般為2~512KB
優(yōu)點(diǎn)：
1、 充分利用I/O總線性能使其帶寬翻倍，讀/寫(xiě)速度翻倍。
2、 充分利用磁盤(pán)空間，利用率為100%。
缺點(diǎn)：
1、 不提供數(shù)據(jù)冗余。
2、 無(wú)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，不能保證數(shù)據(jù)的正確性。
3、 存在單點(diǎn)故障。
應(yīng)用場(chǎng)景：
1、 對(duì)數(shù)據(jù)完整性要求不高的場(chǎng)景，如：日志存儲(chǔ)，個(gè)人娛樂(lè)
2、 要求讀寫(xiě)效率高，安全性能要求不高，如圖像工作站
架構(gòu)圖：
RAID 1：
RAID 1又稱為Mirror或者M(jìn)irroring，中文稱之為鏡像存儲(chǔ)。RAID 1是磁盤(pán)陣列中單位成本最高的，磁盤(pán)利用率最低，但提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性。
原理：
將一個(gè)兩塊硬盤(pán)所構(gòu)成RAID磁盤(pán)陣列，其容量?jī)H等于一塊硬盤(pán)的容量，因?yàn)榱硪粔K只是當(dāng)作數(shù)據(jù)“鏡像”通過(guò)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，成對(duì)的獨(dú)立磁盤(pán)上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)繁忙時(shí)，可直接從鏡像拷貝中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID 1可以提高讀取性能。當(dāng)一個(gè)磁盤(pán)失效時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到鏡像磁盤(pán)上讀寫(xiě)，而不需要重組失效的數(shù)據(jù)。最大允許互為鏡像內(nèi)的單個(gè)磁盤(pán)故障，如果出現(xiàn)互為鏡像的兩塊磁盤(pán)故障則數(shù)據(jù)丟失。
。
磁盤(pán)空間 = 磁盤(pán)總量/2 = 50%
需要的磁盤(pán)數(shù)(n) ≥ 2*n
讀性能= 優(yōu)秀 = I/O性能*n = 200%
寫(xiě)性能 = 正常 = I/O性能 = 100%
優(yōu)點(diǎn)：
1、 提供數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)雙倍存儲(chǔ)。
2、 提供良好的讀性能
缺點(diǎn)：
1、 無(wú)數(shù)據(jù)校驗(yàn)
2、 磁盤(pán)利用率低，成本高
應(yīng)用場(chǎng)景：
1、 存放重要數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域
架構(gòu)圖：
RAID 2：
RAID 0 的優(yōu)化版本
原理：
每次讀寫(xiě)需要全組磁盤(pán)聯(lián)動(dòng)，，提供漢明碼錯(cuò)誤校驗(yàn)機(jī)制，將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后分區(qū)為獨(dú)立的位，并將數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入硬盤(pán)中。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)中加入了錯(cuò)誤修正碼，輸出數(shù)據(jù)的速率與驅(qū)動(dòng)器組中速度最慢的相等。
磁盤(pán)空間 ≤ 磁盤(pán)總量
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 3
數(shù)據(jù)單位 = 字節(jié)
優(yōu)點(diǎn)：
1、 有數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制
2、 磁盤(pán)的尋道時(shí)間減少
缺點(diǎn)：
1、 目前應(yīng)用場(chǎng)景不多，基本被淘汰。
2、 成本高
應(yīng)用場(chǎng)景：
影像處理或者CAD/CAM的工作站
架構(gòu)圖：
RAID 3：
類似于RAID 2 ，
原理：
采用Bit－interleaving（數(shù)據(jù)交錯(cuò)存儲(chǔ)）技術(shù)，它需要通過(guò)編碼再將數(shù)據(jù)位分區(qū)后分別存在硬盤(pán)中，而將同位檢查后單獨(dú)存在一個(gè)硬盤(pán)中，但由于數(shù)據(jù)內(nèi)的位分散在不同的硬盤(pán)上，因此就算要讀取一小段數(shù)據(jù)資料都可能需要所有的硬盤(pán)進(jìn)行工作，所以這種規(guī)格比較適于讀取大量數(shù)據(jù)時(shí)使用。
磁盤(pán)空間 = n-1
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ n+1
數(shù)據(jù)單位 = 字節(jié)
寫(xiě)性能 = 一般
讀性能 = 良好
優(yōu)點(diǎn)：
1、有數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制
缺點(diǎn)：
1、校驗(yàn)盤(pán)很容易成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸
應(yīng)用場(chǎng)景：
1、 寫(xiě)操作較少，讀操作較多的應(yīng)用環(huán)境，如：數(shù)據(jù)庫(kù)、WEB服務(wù)器等。
2、 適合大文件類型且安全性要求較高的應(yīng)用，如視頻編輯、硬盤(pán)播出機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)等。
架構(gòu)圖：
RAID 4：
與RAID 3 類似
原理：
RAID4和RAID3很象，數(shù)據(jù)都是依次存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤(pán)之上，奇偶校驗(yàn)碼存放在獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)盤(pán)上，唯一不同的是，在數(shù)據(jù)分割上RAID3對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)是按位進(jìn)行的，RAID4是以數(shù)據(jù)塊為單位。
磁盤(pán)空間 = n-1
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ n+1
寫(xiě)性能 = 差
讀性能 = 正常
數(shù)據(jù)單位 = 塊（扇區(qū)）
優(yōu)點(diǎn)：
1、 按塊存儲(chǔ)可以保證塊的完整
2、 有校驗(yàn)機(jī)制
缺點(diǎn)：
1、 寫(xiě)效率差，每次寫(xiě)入需要生成校驗(yàn)
2、 硬盤(pán)損耗高
應(yīng)用場(chǎng)景：
對(duì)數(shù)據(jù)安全性能高的環(huán)境，通RAID3
架構(gòu)圖和RAID 3一致：
RAID 5：
奇偶校驗(yàn)（XOR），RAID 0和RAID 1的折中方案。
原理：
數(shù)據(jù)以塊分段條帶化存儲(chǔ)。校驗(yàn)信息交叉地存儲(chǔ)在所有的數(shù)據(jù)盤(pán)上。數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤(pán)上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤(pán)上，其中任意N-1塊磁盤(pán)上都存儲(chǔ)完整的數(shù)據(jù)
磁盤(pán)空間 = n-1
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 3
讀寫(xiě)性能 ≈ 優(yōu)秀 = 磁盤(pán)個(gè)數(shù)(n)*I/O速度 = n*100%
優(yōu)點(diǎn)：
1、 讀寫(xiě)性能高
2、 有校驗(yàn)機(jī)制
3、 磁盤(pán)空間利用率高
缺點(diǎn)：
1、磁盤(pán)越多安全性能越差
應(yīng)用場(chǎng)景：
安全性高，如金融、數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)等。
架構(gòu)圖：
RAID 6：
與RAID 5相比，RAID 6增加了第二個(gè)獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)信息塊。雙重奇偶校驗(yàn)
原理：
兩個(gè)獨(dú)立的奇偶系統(tǒng)使用不同的算法，數(shù)據(jù)的可靠性非常高，即使兩塊磁盤(pán)同時(shí)失效也不會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗(yàn)信息更大的磁盤(pán)空間，寫(xiě)性能比RAID5差。
磁盤(pán)空間 = n-2
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 4
優(yōu)點(diǎn)：
1、 良好的隨機(jī)讀性能
2、 有校驗(yàn)機(jī)制
缺點(diǎn)：
1、 寫(xiě)入速度差
2、 成本高
應(yīng)用場(chǎng)景：
對(duì)數(shù)據(jù)安全級(jí)別要求比較高的企業(yè)
架構(gòu)圖：
RAID 7：
RAID 7并非公開(kāi)的RAID標(biāo)準(zhǔn)，而是Storage ComputerCorporation公司的專利硬體產(chǎn)品名稱。是一個(gè)完整的存儲(chǔ)陣列。RAID 7有自身的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)用來(lái)管理陣列。
原理：
1、 物理上RAID 7主要包括兩部分：一個(gè)運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的控制器；二.多個(gè)Channel磁盤(pán)組。
2、 邏輯上 RAID 7類似于RAID3和RAID4。磁盤(pán)分布于多個(gè)Channel，一個(gè)Channel包含一組磁盤(pán)，校驗(yàn)盤(pán)可以分布于任意Channel。Channel之間通過(guò)X-BUS連接。
3、 異步IO。IO讀寫(xiě)操作以及奇偶校驗(yàn)都直接在緩存里面完成。控制器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)從緩存寫(xiě)入磁盤(pán)。
4、 可以根據(jù)需求，將部分磁盤(pán)配置為Hot Standy模式。
5、 提供SNMP遠(yuǎn)程監(jiān)控管理功能。
優(yōu)點(diǎn)：
1、 性能好，IO延遲低
缺點(diǎn)：
1、成本高
應(yīng)用場(chǎng)景：
對(duì)存儲(chǔ)性能要求高且沒(méi)有高端技術(shù)團(tuán)隊(duì)的公司
架構(gòu)圖：
RAID 01：
RAID 0和RAID 1的組合形式
原理：
先做RAID 0再將RAID 0組合成RAID 1，擁有兩種RAID的特性。
磁盤(pán)空間= n/2 = 50%
4 ≥ 需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 2*n
讀寫(xiě)性能 = RAID0
優(yōu)點(diǎn)：
1、 較高的IO性能
2、 有數(shù)據(jù)冗余
3、 無(wú)單點(diǎn)故障
缺點(diǎn)：
1、 成本稍高
2、 安全性比RAID 10 差
應(yīng)用場(chǎng)景：
特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，同時(shí)又對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房、各種檔案管理等。
架構(gòu)圖：
RAID 10：
RAID 0和RAID 1的組合形式
原理：
先做RAID 1再將RAID 1組合成RAID 0，擁有兩種RAID的特性，安全性能高。
磁盤(pán)空間= n/2 = 50%
4 ≤ 需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 2*n
優(yōu)點(diǎn)：
1、RAID10的讀性能將優(yōu)于RAID01
2、較高的IO性能
3、有數(shù)據(jù)冗余
4、無(wú)單點(diǎn)故障
5、安全性能高
缺點(diǎn)：
1、 成本稍高
應(yīng)用場(chǎng)景：
特別適用于既有大量數(shù)據(jù)需要存取，同時(shí)又對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，如銀行、金融、商業(yè)超市、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房、各種檔案管理等。
架構(gòu)圖：
RAID 50：
RAID50也被稱為鏡象陣列條帶
原理：
先做RAID 5再將RAID 5組合成RAID 0，擁有兩種RAID的特性。
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 6
RAID 53：
一個(gè)鏡射條帶數(shù)組，硬盤(pán)里其中一個(gè)條帶就是一個(gè)是由3組以上的RAID 5組成RAID 3硬盤(pán)陣列
原理：
先做RAID 5再將RAID 5組合成RAID 3，擁有兩種RAID的特性。
需要的磁盤(pán)數(shù) ≥ 6+1
