RAID0到RAID6全解析
RAID是通過磁盤陣列與數據條塊化方法相結合, 以提高數據可用率的一種結構。IBM早於1970年就開始研究此項技術 。RAID 可分爲RAID級別1到RAID級別6, 通常稱爲： RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3,RAID4,RAID 5,RAID6。每一個RAID級別都有自己的強項和弱項. “奇偶校驗”定義爲用戶數據的冗餘信息, 當硬盤失效時, 可以重新產生數據。
RAID 0： RAID 0 並不是真正的RAID結構, 沒有數據冗餘。 RAID 0 連續地分割數據並並行地讀/寫於多個磁盤上。 因此具有很高的數據傳輸率。 但RAID 0在提高性能的同時,並沒有提供數據可靠性,如果一個磁盤失效, 將影響整個數據.因此RAID 0 不可應用於需要數據高可用性的關鍵應用。
RAID 1： RAID 1通過數據鏡像實現數據冗餘, 在兩對分離的磁盤上產生互爲備份的數據。 RAID 1可以提高讀的性能,當原始數據繁忙時, 可直接從鏡像拷貝中讀取數據.RAID 1是磁盤陣列中費用最高的, 但提供了最高的數據可用率。當一個磁盤失效, 系統可以自動地交換到鏡像磁盤上, 而不需要重組失效的數據。
RAID0+1：正如其名字一樣RAID01是RAID 0和RAID 1的組合形式；RAID 10則是RAID1和RAID0的組合形式。RAID10是存儲性能和數據安全兼顧的方案。它在提供與RAID 1一樣的數據安全保障的同時，也提供了與RAID 0近似的存儲性能。由於RAID 0+1也通過數據的100%備份提供數據安全保障，因此RAID 0+1的磁盤空間利用率與RAID 1相同，存儲成本高。RAID 0+1的特點使其特別適用於既有大量數據需要存取，同時又對數據安全性要求嚴格的領域，如銀行、金融、商業超市、倉儲庫房、各種檔案管理等。
RAID 2： 從概念上講, RAID 2 同RAID 3類似, 兩者都是將數據條塊化分佈於不同的硬盤上, 條塊單位爲位或字節。然而RAID 2 使用稱爲“加重平均糾錯碼”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁盤存放檢查及恢復信息, 使得RAID 2技術實施更復雜。 因此,在商業環境中很少使用。
RAID 3：不同於RAID 2, RAID 3使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。 如果一塊磁盤失效, 奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據。 如果奇偶盤失效,則不影響數據使用。RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率, 但對於隨機數據, 奇偶盤會成爲寫操作的瓶頸。
RAID 4： 同RAID 2, RAID 3一樣, RAID 4, RAID 5也同樣將數據條塊化並分佈於不同的磁盤上, 但條塊單位爲塊或記錄。 RAID 4使用一塊磁盤作爲奇偶校驗盤, 每次寫操作都需要訪問奇偶盤, 成爲寫操作的瓶頸。 在商業應用中很少使用。
RAID 5：RAID 5沒有單獨指定的奇偶盤, 而是交叉地存取數據及奇偶校驗信息於所有磁盤上。 在RAID5 上, 讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作, 提供了更高的數據流量。 RAID 5更適合於小數據塊,隨機讀寫的數據.RAID 3與RAID 5相比, 重要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸,需涉及到所有的陣列盤。而對於RAID 5來說, 大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作, 可進行並行操作。在RAID 5中有“寫損失”, 即每一次寫操作,將產生四個實際的讀/寫操作, 其中兩次讀舊的數據及奇偶信息, 兩次寫新的數據及奇偶信息。
RAID 6：RAID 6 與RAID 5相比,增加了第二個獨立的奇偶校驗信息塊。 兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法, 數據的可靠性非常高. 即使兩塊磁盤同時失效,也不會影響數據的使用。 但需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間,相對於RAID 5有更大的“寫損失”。RAID 6 的寫性能非常差, 較差的性能和複雜的實施使得RAID 6很少使用。
磁盤陣列，需要陣列卡將硬盤連接在一起。也可以將硬盤直接插在主板上，組建軟陣列。
RAID 0：連續以位或字節爲單位分割數據，並行讀/寫於多個磁盤上，單純地提高性能，並沒有爲數據的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據。至少需要2個驅動器組建。
RAID 1：它是通過磁盤數據鏡像實現數據冗餘，在成對的獨立磁盤上產生互爲備份的數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數據。至少需要2個驅動器組建。
RAID 01/10:根據組合分爲RAID 10和RAID 01，實際是將RAID 0和RAID1標準結合的產物，在連續地以位或字節爲單位分割數據並且並行讀/寫多個磁盤的同時，爲每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性，但是CPU佔用率同樣也更高，而且磁盤的利用率比較低。RAID 1+0是先鏡射再分區數據，再將所有硬盤分爲兩組，視爲是RAID 0的最低組合，然後將這兩組各自視爲RAID 1運作。RAID 0+1則是跟RAID 1+0的程序相反，是先分區再將數據鏡射到兩組硬盤。它將所有的硬盤分爲兩組，變成RAID 1的最低組合，而將兩組硬盤各自視爲RAID 0運作。性能上，RAID 0+1比RAID 1+0有着更快的讀寫速度。可靠性上，當RAID 1+0有一個硬盤受損，其餘三個硬盤會繼續運作。RAID 0+1 只要有一個硬盤受損，同組RAID 0的另一隻硬盤亦會停止運作，只剩下兩個硬盤運作，可靠性較低。因此，RAID10遠較RAID 01常用，零售主板絕大部份支持RAID0/1/5/10，但不支持RAID 01。
至少需要4個驅動器組建。
RAID 2：將數據條塊化地分佈於不同的硬盤上，條塊單位爲位或字節，並使用稱爲“加重平均糾錯碼（漢明碼）”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。
RAID 3：它同RAID 2非常類似，都是將數據條塊化分佈於不同的硬盤上，區別在於RAID 3使用簡單的奇偶校驗，並用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效，奇偶盤及其他數據盤可以重
新產生數據；如果奇偶盤失效則不影響數據使用。RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率，但對於隨機數據來說，奇偶盤會成爲寫操作的瓶頸。
至少需要3個驅動器組建。
RAID 5：RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁盤上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作，提供了更高的數據流量。RAID 5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。RAID 3與RAID 5相比，最主要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤；而對於RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作，並可進行並行操作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫操作將產生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數據及奇偶信息，兩次寫新的數據及奇偶信息。
至少需要3個驅動器組建。
RAID 50：RAID50是RAID5與RAID0的結合。此配置在RAID5的子磁盤組的每個磁盤上進行包括奇偶信息在內的數據的剝離。每個RAID5子磁盤組要求三個硬盤。RAID50具備更高的容錯能力，因爲它允許某個組內有一個磁盤出現故障，而不會造成數據丟失。而且因爲奇偶位分部於RAID5子磁盤組上，故重建速度有很大提高。優勢：更高的容錯能力，具備更快數據讀取速率的潛力。需要注意的是：磁盤故障會影響吞吐量。故障後重建信息的時間比鏡像配置情況下要長。
至少需要6個驅動器組建。
每個企業對數據的管理有不同的要求，並且對成本也有一定的控制。對於硬盤陣列的瞭解，有助於選擇最合適的硬盤陣列級別，以最安全高效的方式組建陣列。
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