圖解RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10

RAID(Redundant Array of Independent Disk 獨立冗餘磁碟陣列)技術是加州大學伯克利分校1987年提出，最初是為了組合小的廉價磁碟來代替大的昂貴磁碟，同時希望磁碟失效時不會使對資料的存取受損 失而開發出一定水平的資料保護技術。RAID就是一種由多塊廉價磁碟構成的冗餘陣列，在作業系統下是作為一個獨立的大型儲存裝置出現。RAID可以充分發 揮出多塊硬碟的優勢，可以提升硬碟速度，增大容量，提供容錯功能夠確保資料安全性，易於管理的優點，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會 受到損壞硬碟的影響。

RAID 為 Redundant Array of Indepent Disks (獨立磁碟冗餘陣列) 的縮寫，最常用的四種RAID為 RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10，下面以圖解的方式解釋這四種RAID的特點和區別。

在後面的圖示中，用到以下標識：

• A,B,C,D,E和F - 表示資料塊
• p1,p2,p3 - 表示奇偶校驗資訊塊

RAID 0

RAID 0的特點：

• 最少需要兩塊磁碟
• 資料條帶式分布
• 沒有冗餘，效能最佳(不儲存映象、校驗資訊)
• 不能應用於對資料安全性要求高的場合

RAID 1

以下為RAID 1的特點：

• 最少需要2塊磁碟
• 提供資料塊冗餘
• 效能好

RAID 5

RAID 5特點：

• 最少3塊磁碟
• 資料條帶形式分布
• 以奇偶校驗作冗餘
• 適合多讀少寫的情景，是效能與資料冗餘最佳的折中方案

RAID 10

RAID 10(又叫RAID 1+0)特點：

• 最少需要4塊磁碟
• 先按RAID 0分成兩組，再分別對兩組按RAID 1方式映象
• 兼顧冗餘(提供映象儲存)和效能(資料條帶形分布)
• 在實際應用中較為常用

RAID 0即Data Stripping（資料分條技術）。整個邏輯盤的資料是被分條（stripped）分布在多個物理磁碟上，可以並行讀/寫，提供最快的速度，但沒有冗餘能力。要求至少兩個磁碟。我們通過RAID 0可以獲得更大的單個邏輯盤的容量，且通過對多個磁碟的同時讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁碟的速度和容量，忽略了安全，只要其中一個磁碟出了問題，那麼整個陣列的資料都會不保了。

問：RAID0至少幾塊盤？
答：RAID0最少要兩塊硬碟才能實現。 

RAID 1
RAID 1，又稱映象方式，也就是資料的冗餘。在整個映象過程中，只有一半的磁碟容量是有效的（另一半磁碟容量用來存放同樣的資料）。同RAID 0相比，RAID 1首先考慮的是安全性，容量減半、速度不變。

問：RAID1至少幾塊盤？
答：RAID1最少要兩塊硬碟才能實現。 

RAID 0+1(RAID 10)
為了達到既高速又安全，出現了RAID 10（或者叫RAID 0+1），可以把RAID 10簡單地理解成由多個磁碟組成的RAID 0陣列再進行映象。

問：RAID0+1至少幾塊硬碟才能實現？
答：RAID0+1至少需要4塊盤。 

RAID 3和RAID 5
RAID 3和RAID 5都是校驗方式。RAID 3的工作方式是用一塊磁碟存放校驗資料。由於任何資料的改變都要修改相應的資料校驗資訊，存放資料的磁碟有好幾個且並行工作，而存放校驗資料的磁碟只有一個，這就帶來了校驗資料存放時的瓶頸。RAID 5的工作方式是將各個磁碟生成的資料校驗切成塊，分別存放到組成陣列的各個磁碟中去，這樣就緩解了校驗資料存放時所產生的瓶頸問題，但是分割資料及控制存放都要付出速度上的代價。

問：RAID5需要幾塊硬碟?為什麼損失一個盤的容量?
答：至少3塊。
RAID5把資料和相對應的奇偶校驗資訊儲存到組成RAID5的各個磁碟上，並且奇偶校驗資訊和相對應的資料分別儲存於不同的磁碟上，其中任意N-1塊磁碟上都儲存完整的資料，也就是說有相當於一塊磁碟容量的空間用於儲存奇偶校驗資訊。因此當RAID5的一個磁碟發生損壞後，不會影響資料的完整性，從而保證了資料安全。當損壞的磁碟被替換後，RAID還會自動利用剩下奇偶校驗資訊去重建此磁碟上的資料，來保持RAID5的高可靠性。

如何在Linux上構建 RAID 10陣列  http://www.linuxidc.com/Linux/2014-12/110318.htm

Debian軟RAID安裝筆記 - 使用mdadm安裝RAID1 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86487.htm

常用RAID技術介紹以及範例演示(多圖) http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81481.htm

Linux實現最常用的磁碟陣列-- RAID5 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77880.htm

RAID0+1和RAID5的效能測試結果 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-07/65567.htm

Linux入門教學：磁碟陣列（RAID） http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104444.htm

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