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概述
冗余磁盤陣列技術(shù)（redundant array of inexpensive disks，簡(jiǎn)稱raid技術(shù))是一種數(shù)據(jù)的虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，冷硬盤整理，其結(jié)合了多個(gè)物理磁盤驅(qū)動(dòng)器件在一個(gè)邏輯磁盤內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)比單個(gè)磁盤更高的存儲(chǔ)性能。其在1987 年由加州大學(xué)伯克利分校的david patterson，冷硬盤整理公司， garth a. gibson 和 randy katz共同提出。起初的研制目的是為了組合小的廉價(jià)磁盤來代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的費(fèi)用，同時(shí)也希望采用冗余信息的方式，使得磁盤失效時(shí)不會(huì)使數(shù)據(jù)受損，從而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。如下圖所示，當(dāng) raid 組中的某一磁盤損壞時(shí)，服務(wù)器可以通過對(duì)其它磁盤的冗余操作，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)功能。
raid 技術(shù)利用多個(gè)硬盤的組合提高存儲(chǔ)的效率和容錯(cuò)能力，其主要由兩部分組成，即控制器和磁盤陣列�？刂破饕罁�(jù)接口協(xié)議對(duì)磁盤陣列中的磁盤進(jìn)行讀寫操作和管理數(shù)據(jù)�？刂破魍ǔＳ傻� cpu 構(gòu)成，能夠完成大量的計(jì)算任務(wù)。磁盤陣列是由多個(gè)磁盤構(gòu)成，其讀寫操作由控制器控制，多個(gè)磁盤通過控制器虛擬化成為一個(gè)磁盤。
從實(shí)現(xiàn)角度來說， raid 主要分為軟 raid、硬 raid 以及軟硬混合 raid 三種。軟 raid 所有功能均由操作系統(tǒng)和 cpu 來完成，沒有獨(dú)立的 raid 控制 / 處理芯片和 i/o 處理芯片，效率自然很低。硬 raid 配備了專門的 raid 控制 / 處理芯片和 i/o 處理芯片以及陣列緩沖，不占用 cpu 資源，但成本-。軟硬混合 raid 具備 raid 控制 / 處理芯片，但缺乏 i/o 處理芯片，需要 cpu 和驅(qū)動(dòng)程序來完成，性能和成本 在軟 raid 和硬 raid 之間。
知道了raid是什么之后，我們就來看看raid都有哪些類型吧。根據(jù)raid算法的不同，有raid0、raid1、raid2、raid3、raid4、raid5、raid6、raid7、raid01/10、raid50等等很多種，然而由于他們其中有一些的算法過于麻煩，日常使用中很少涉及。因此，我們這次的科普只涉及幾種廣泛使用的raid類型：包含raid0、raid1、raid5、raid01/10四種。除此之外，我們還將順帶提及raid6以及raid50這兩種稍麻煩點(diǎn)，但至少還有人用的陣列類型。
raid 技術(shù)可以將一個(gè)硬盤上的任務(wù)分散或copy到多個(gè)（少則兩個(gè)）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(dòng)器發(fā)生故障�？梢酝ㄟ^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(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)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(yùn)行單元。
raid 的兩個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是提高數(shù)據(jù)-性和 i/o 性能。磁盤陣列中，數(shù)據(jù)分散在多個(gè)磁盤中，然而對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，就像一個(gè)單獨(dú)的磁盤。通過把相同數(shù)據(jù)同時(shí)寫入到多塊磁盤（典型地如鏡像），或者將計(jì)算的校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫入陣列中來獲得冗余能力，冷硬盤整理公司，當(dāng)單塊磁盤出現(xiàn)故障時(shí)可以-不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。有些 raid 等級(jí)允許更多地 磁盤同時(shí)發(fā)生故障。在這樣的冗余機(jī)制下，可以用新磁盤替換故障磁盤， raid 會(huì)自動(dòng)根據(jù)剩余磁盤中的數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)重建丟失的數(shù)據(jù)，-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(gè)不同磁盤上，并發(fā)數(shù)據(jù)讀寫要-優(yōu)于單個(gè)磁盤，因此可以獲得更高的聚合 i/o 帶寬。當(dāng)然，磁盤陣列會(huì)減少全體磁盤的總可用存儲(chǔ)空間，-空間換取更高的-性和性能。比如， raid1 存儲(chǔ)空間利用率僅有 50% ， raid5 會(huì)損失其中一個(gè)磁盤的存儲(chǔ)容量，空間利用率為 (n-1)/n 。
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