RAID阵列基础知识

独立硬盘冗余阵列 （RAID, Redundant Array of Independent Disks）,旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列。

RAID的种类

这里我们只介绍比较常用的RAID类型，详细可查看维基百科

RAID-0 (等量模式，stripe): 性能最佳

这种模式如果使用相同型号与容量的磁盘来组成时，效果最佳。这种模式的RAID会将磁盘先切出等量的区块(举例来说：4KB)，然后当一个文件要写入RAID时，该文件会依据块的大小切割好，之后再依序放到各个磁盘里面去。由于每个磁盘会交错存放数据，因此当你的数据要写入RAID时，数据会被等量放置在各个磁盘上面。

例如：你有两块硬盘组成RAID-0，当你有100MB的数据要写入时，每个磁盘会被分配到50MB的存储量。RAID-0的示意图：
RAID-0需要自行负责数据损毁的风险，由上图我们知道文件是被切割成为适合每块磁盘分区区块的大小，然后再依序放置到各个磁盘中，所以如果一个磁盘坏了，那么数据将缺少一块，此时这个文件就损毁了。由于每个文件都是这样存放，因此RAID-0只要任何一块磁盘损毁，在RAID-0上面的所有数据都会丢失而无法读取。

RAID-1 (镜像模式,mirror): 完整备份

这种模式也是需要相同的磁盘容量的，最好是一模一样的磁盘。如果是不同容量的磁盘组成RAID-1时，那么总容量将以最小的那一块磁盘为主！这种模式主要是让同一份数据完整保存在两块磁盘上面。举例来说，如果有一个100MB的文件，且我仅有两块磁盘组成RAID-1时，那么这两块磁盘将会同步写入100MB到他们的存储空间去。因此，整体RAID的容量就几乎少了50%.

由于两块磁盘内的数据一模一样，所以任何一块硬盘损毁时，你地数据还是可以完整保留下来。所以我们可以说，RAID-1最大的优点大概就是在于数据的备份。不过由于磁盘容量有一半用在备份，因此总容量会是全部磁盘容量的一半而已。RAID-1的写入性能不佳，不过读取的性能则是还可以。这是因为数据有两份在不同的磁盘上面，如果多个进程在读取同一条数据时，RAID会自行取得最佳的读取平衡。

RAID 0 + 1

RAID-0的性能佳但是数据不安全，RAID-1的数据安全但是性能不佳，那么能不能将这两者整合起来设置RAID呢？那就是RAID 0 + 1或RAID 1 + 0。所谓的RAID 0 + 1就是先让两块硬盘组成RAID-0，并且这样的设计有两组；然后将这两组RAID-0再组成一组RAID-1，这就是RAID 0 + 1，反过来说，RAID 1 + 0 就是先组成RAID-1再组成RAID-0的意思。
下图中，Disk 0 + Disk 1组成第一组RAID 0，Disk 2 + Disk 3组成第二组RAID 0，然后这两组再整合成一组RAID-1。如果我有100MB的数据要写，则由于RAID 1的关系，两组RAID-0 都会写入100MB，但是由于RAID-0的关系，因此每块磁盘仅会写入50MB而已。如此一来，无论哪一组的RAID-0的磁盘损毁，只要另外一组RAID-0还存在，那么就能够通过RAID-1的机制来恢复数据。

由于具有RAID-0的优点，所以性能得以提升，由于具有RAID-1的优点，所以数据得以备份。但是也由于RAID-1的缺点，所以总容量会少一半用来作为备份。

Raid 1 + 0

下图Disk 0 + Disk 1先组成第一组RAID-1，Disk 2 + Disk 3再组成一组RAID-1，然后这两组再整合成为一组RAID-0。如果我有100MB数据要写，首先会将数据分割，那么有50MB的数据会写入第一组RAID-1中，另外50MB写入第二组RAID-1中，由于RAID-1的特点，Disk 0 和 Disk 1都会写入同样的50MB数据，另外一组RAID-1也是同样。因此，的那个我饿能其中一块硬盘坏掉是没有关系的，但是如果第一组RAID-1(disk 0 + Disk 1)两块硬盘全部损坏，那么数据将会丢失。再比如Disk 0 和Disk 2两块硬盘损坏，由于RAID-1所以数据还是可以恢复的。

Spare Disk: 预备磁盘的功能

磁盘阵列的磁盘损坏时，就得将要坏的磁盘拔除，然后换上一块新的磁盘。换成新磁盘并且顺利启动磁盘阵列后，磁盘阵列就会开始重建原本坏掉的那块磁盘数据到新的磁盘中去，然后你磁盘阵列上的数据就复原了。这就是磁盘阵列的优点，不过我们还是要手动插拔磁盘，此时通常得要关机才能这么做。
为了让系统可以实时地在坏掉硬盘时主动重建，因此就需要预备磁盘(spare disk)的辅助。所谓的spare disk就是一块或者多块没有包含原本磁盘阵列等级中的磁盘，这块磁盘平时并不会被磁盘阵列所使用，当磁盘阵列有任何一块磁盘损坏时，这块spare disk会被主动拉进磁盘阵列中，并将坏掉的那块磁盘移除磁盘阵列，然后重建数据系统。

硬阵列和软阵列

硬件磁盘阵列(hardware RAID)
硬磁盘阵列就是通过磁盘阵列卡来完成阵列的。磁盘阵列卡上面有一块专门的芯片处理RAID任务，因此在性能方面会比较好。并且目前中高等的磁盘阵列卡都支持热插拔，即在不关机的情况下更换损坏的硬盘。
软件磁盘阵列(software RAID)
软件磁盘阵列主要是通过软件来仿真硬件磁盘阵列，因此会损耗较多的系统资源，比如说CPU的运算于I/O总线的资源等，不过我们现在的计算机已经速度很快了，因此这些限制现可以忽略不计了。

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