主板系列知识：磁盘阵列RAID

来源：作者：出处：综艺读书 2007-04-03 进入讨论组

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　　RAID，廉价冗余磁盘阵列，是Redundant Arrays of Independent Disks的简称。

磁盘阵列可以分为软阵列和硬阵列两种。软阵列就是通过软件程序来完成，要由计算机的处理器提供运算能力，只能提供最基本的RAID容错功能。硬阵列是由独立操作的硬件(阵列卡)提供整个磁盘阵列的控制和计算功能，卡上具备独立的处理器，不依靠系统的CPU资源，所有需要的容错功能均可以支持，所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好。

作为高性能的存储技术，RAID巳经得到了越来越广泛的应用。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，巳经发展了很多个级别，但是最常用的是0、1、3、5四个级别。下面就介绍这四个级别。

RAID 0：把多个磁盘合并成一个大的磁盘，不具有冗余功能，并行I/O，速度最快。它是将多个磁盘并列起来，成为一个大硬盘。在存放数据时，其将数据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据写进这些磁盘中。所以，在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0没有冗余功能，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。

RAID 1：两组相同的磁盘系统互作镜像，速度没有提高，但是允许单个磁盘出错，可靠性最高。RAID 1就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份，所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。

RAID 3 存放数据的原理和RAID 0、RAID 1不同。RAID 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID 0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID 0快。如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。但缺点是作为存放校验位的硬盘，工作负荷会很大，因为每次写操作，都会把生成的校验信息写入该磁盘，而其它磁盘的负荷相对较小，这会对性能有一定的影响。

RAID 5：在RAID 3的基础上，RAID 5进行了一些改进，当向阵列中的磁盘写数据，奇偶校验数据均匀存放在阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。RAID 5也是以数据的校验位来保证数据的安全，但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位，而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样，任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率也是n-1。