RAID最初是廉價磁盤冗餘陣列(Redundant Array of Inexpensive Disks)的縮寫。如今，這個名詞的含義已更新為獨立磁盤冗餘陣列(Redundant Array of Independent Disks)，但是它的最終目的并沒有改變。

RAID是保護硬盤和固态硬盤上應用程序數據的常用方法，不同類型的RAID在保護級别和價格之間進行平衡。保護措施越多，成本就越高。随着存儲的發展，RAID級别的數目也相應增加了。

RAID是一種将單個物理驅動器分組到一起以形成RAID組的方法。RAID組将所有物理驅動器表示為服務器上的一個邏輯磁盤。邏輯磁盤稱為邏輯單元号(LUN)。

RAID性能和可用性的改進使其在新技術可用的情況下仍在使用。要完全理解RAID及其好處，重要的是分解不同的RAID級别以及它們各自的優勢。

RAID的好處

使用RAID的主要好處是能夠保存存儲在故障驅動器上的數據。RAID使用數據鏡像、條帶化和奇偶校驗，或這些技術的組合。在大多數情況下，性能或可靠性的提高會提高保護驅動器上數據的成本。

鏡像是将數據同時寫入多個驅動器，而條帶化意味着數據以塊的形式分布在驅動器上，奇偶校驗是一種确保數據在從一個驅動器移動到另一個驅動器時已成功寫入的方法。

奇偶校驗基本上是寫入磁盤的數據的校驗和，它與原始數據一起寫入。服務器在訪問基于硬件的RAID組上的數據時，不會知道RAID組中的某一個驅動器發生了故障。控制器使用存儲在RAID組中幸存磁盤上的奇偶性信息，來重新創建磁盤損壞時丢失的數據。

标準與非标準RAID級别

RAID級别可以分為三類:标準級别、非标準級别和嵌套級别。RAID的标準級别由編号為0到6的RAID基本類型組成。

非标準RAID級别被設置為特定公司或開源項目的标準。非标準RAID包括RAID 7、Adaptive RAID、RAID S和Linux md RAID 10。

嵌套RAID是指RAID級别的組合，如RAID 01—RAID 0 1、RAID 03—RAID 0 3、RAID 50—RAID 5 0。

RAID級别解釋

使用的RAID級别應該取決于服務器上運行的應用程序的類型。RAID 0是最快的，RAID 1是最可靠的，RAID 5是兩者的良好結合。對于您的組織來說，哪個RAID級别最适合，取決于您所預期的冗餘級别、保留期的長度、正在使用的磁盤數量以及您對數據保護與性能優化的重視程度。

下面是存儲陣列中最常用的不同RAID級别的描述。并不是所有存儲陣列供應商都支持每種RAID類型，所以一定要檢查供應商的存儲系統中可用的RAID類型。

·RAID 0 : RAID 0是簡單的磁盤條帶化。所有數據以塊的形式分布在RAID組中的所有磁盤上。RAID 0提供了很好的性能，因為您将存儲數據的負載分散到了更多的物理驅動器上。它的成本也是所有RAID類型中最低的，因為它隻使用磁盤空間來存儲數據。因為沒有為RAID 0生成奇偶校驗，所以沒有向RAID 0磁盤寫入數據的開銷。

然而，RAID 0在所有RAID級别中數據保護能力是最差的。當磁盤發生故障時，該磁盤上的數據在可以從另一個驅動器重寫之前是不可用的。

·RAID 1 : RAID 1是磁盤鏡像，這意味着所有數據都被寫入兩個獨立的物理磁盤。磁盤本質上是彼此的鏡像。如果一個磁盤出現故障，可以使用另一個磁盤來檢索數據。

磁盤鏡像有利于快速讀取操作，但寫入速度較慢，因為必須将數據寫入磁盤兩次。RAID1的另一個缺點是所需的磁盤空間增加了一倍，因為所有數據都存儲了兩次。

·RAID 1 0 : RAID 1 0也稱為RAID 10，它使用磁盤鏡像和條帶化的組合。數據通常先鏡像，然後條帶化。先條帶化再鏡像也可以完成相同的任務，但它的容錯性不如前者。

如果在一個條帶組中丢失驅動器，則必須從另一個條帶組中訪問數據，因為條帶組沒有奇偶性。RAID 1 0至少需要4個物理磁盤。

·RAID 2 : RAID 2通過使用漢明碼(Hamming code)在bit級别條帶化數據。目前，硬盤的糾錯碼已經使用了漢明碼，所以RAID 2不再被使用了。

·RAID 3 : RAID 3使用奇偶校驗磁盤将RAID控制器生成的奇偶校驗信息存儲在與實際數據磁盤分開的磁盤上，而不是像RAID 5中那樣用數據對磁盤進行分段。

當有大量數據請求時，這種RAID類型的性能很差，比如在數據庫這樣的應用程序中。RAID 3在需要長時間連續數據傳輸的應用程序(如視頻服務器)中表現良好。RAID 3至少需要三個物理磁盤。

·RAID 4 : RAID 4使用專用奇偶校驗磁盤以及塊級别的磁盤條帶化。雖然它對于順序數據訪問很好，但是使用專用奇偶校驗磁盤會導緻寫操作的性能瓶頸。有了RAID 5等替代方案，RAID 4的使用并不多。

·RAID 5 : RAID 5使用奇偶校驗磁盤條帶化。這些數據在RAID組中的所有磁盤上都有條帶，并帶有在磁盤故障時重建數據所需的奇偶性信息。

RAID 5是最常見的RAID方法，因為它在性能和可用性之間取得了良好的平衡。RAID 5至少需要三個物理磁盤。

·RAID 6 : RAID 6通過使用兩個奇偶校驗條帶來提高可靠性，這兩個奇偶校驗條帶在數據丢失之前允許RAID組中出現兩個磁盤故障。RAID 6通常用于部署用于存檔或基于磁盤的備份的大容量驅動器。RAID 6允許在同時發生磁盤故障時進行數據恢複，這在容量較大、重建時間較長的驅動器中更為常見。RAID 6至少需要4個驅動器。

·Adaptive RAID :自适應RAID讓RAID控制器知道如何在磁盤上存儲奇偶校驗。它在RAID 3和RAID 5之間進行選擇，這取決于将數據類型寫入磁盤時哪種RAID組類型執行得更好。

·RAID 7 : RAID 7是非标準的RAID級别——基于RAID 3和RAID 4——需要專用硬件。這一RAID級别由現已倒閉的Storage Computer公司擁有并注冊了商标。

RAID組的最小驅動器數與RAID重建

RAID需要多個驅動器，所需磁盤的最小數量因RAID級别而異。但是超過這個數字有什麼好處嗎?

如果您使用的驅動器數量超過了最低數量，您可以獲得更多可用的存儲空間和更多的驅動器供操作系統使用。然而，這并不意味着您應該盡可能多地增加驅動器。大多數RAID陣列在一個RAID組中最多使用16個驅動器，這是因為在超過這麼多驅動器時，開銷更高，性能回報也在下降。對于RAID 5和RAID 10，最多8個驅動器似乎是一個很好的經驗法則。如果需要更多磁盤空間，可以使用其他磁盤創建另一個RAID組。

另一個經驗法則是，嘗試将不同的工作負載數據類型保存在不同的RAID集上。您可以在任何地方使用RAID 10來獲得最佳性能，但是大多數預算規定将RAID 5用于數據庫數據卷，而将RAID 1或RAID 10用于數據庫日志卷。數據庫卷可以是高度随機的I/O，日志通常是順序的。

重建時間取決于您選擇的RAID類型。如果您使用的是基于軟件的RAID，那麼組中的主軸數越多，意味着重建時間越長。如果您使用基于硬件的RAID，則重建時間通常由驅動器本身的大小決定，因為硬件通常在組内和組外進行節省。一個146 GB的驅動器比一個73 GB的驅動器需要更長的時間進行重建。

RAID的現狀

許多專家說，市場對RAID技術的需求已經減少。擦除編碼和固态硬盤提供了可靠(相對也更貴一些)的替代方案，而且随着存儲容量的增加，RAID陣列錯誤的幾率也會增加。盡管如此，大型存儲供應商仍然在其存儲陣列中支持RAID。

原文作者：Erin Sullivan和Christopher Poelker 來源：TechTarget

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