RAID磁碟陣列是什麼（一看就懂）
在單機時代，採用單塊磁碟進行資料儲存和讀寫的方式，由於定址和讀寫的時間消耗，導致I/O效能非常低，且儲存容量還會受到限制。另外，單塊磁碟極其容易出現物理故障，經常導致資料的丟失。因此大家就在想，有沒有一種辦法將多塊獨立的磁碟結合在一起組成一個技術方案，來提高資料的可靠性和I/O效能呢。
在這種情況下，RAID技術就應運而生了。
一、RAID 是什麼？
RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即獨立磁碟冗餘陣列，簡稱為「磁碟陣列」，其實就是用多個獨立的磁碟組成在一起形成一個大的磁碟系統，從而實現比單塊磁碟更好的儲存效能和更高的可靠性。
二、RAID 有哪些？
RAID方案常見的可以分為：
-
RAID0
-
RAID1
-
RAID5
-
RAID6
-
RAID10
下面來分別介紹一下。
-
RAID0
RAID0 是一種非常簡單的的方式，它將多塊磁碟組合在一起形成一個大容量的儲存。當我們要寫資料的時候，會將資料分為N份，以獨立的方式實現N塊磁碟的讀寫，那麼這N份資料會同時併發的寫到磁碟中，因此執行效能非常的高。
RAID0 的讀寫效能理論上是單塊磁碟的N倍（僅限理論，因為實際中磁碟的定址時間也是效能佔用的大頭）
但RAID0的問題是，它並不提供資料校驗或冗餘備份，因此一旦某塊磁碟損壞了，資料就直接丟失，無法恢復了。因此RAID0就不可能用於高要求的業務中，但可以用在對可靠性要求不高，對讀寫效能要求高的場景中。
那有沒有可以讓儲存可靠性變高的方案呢？
有的，下面的RAID1就是。
-
RAID1
如圖，
RAID1 是磁碟陣列中單位成本最高的一種方式。因為它的原理是在往磁碟寫資料的時候，將同一份資料無差別的寫兩份到磁碟，分別寫到工作磁碟和映象磁碟，那麼它的實際空間使用率只有50%了，兩塊磁碟當做一塊用，這是一種比較昂貴的方案。
RAID1其實與RAID0效果剛好相反。RAID1 這種寫雙份的做法，就給資料做了一個冗餘備份。這樣的話，任何一塊磁碟損壞了，都可以再基於另外一塊磁碟去恢復資料，資料的可靠性非常強，但效能就沒那麼好了。
瞭解了RAID0和RAID1之後，我們發現這兩個方案都不完美啊。
這時候就該 效能又好、可靠性也高 的方案 RAID5 登場了。
-
RAID5
這是目前用的最多的一種方式。
因為 RAID5 是一種將 儲存效能、資料安全、儲存成本 兼顧的一種方案。
在瞭解RAID5之前，我們可以先簡單看一下RAID3，雖然RAID3用的很少，但弄清楚了RAID3就很容易明白RAID5的思路。
RAID3的方式是：將資料按照RAID0的形式，分成多份同時寫入多塊磁碟，但是還會另外再留出一塊磁碟用於寫「奇偶校驗碼」。例如總共有N塊磁碟，那麼就會讓其中額度N-1塊用來併發的寫資料，第N塊磁碟用記錄校驗碼資料。一旦某一塊磁碟壞掉了，就可以利用其它的N-1塊磁碟去恢復資料。
但是由於第N塊磁碟是校驗碼磁碟，因此有任何資料的寫入都會要去更新這塊磁碟，導致這塊磁碟的讀寫是最頻繁的，也就非常的容易損壞。
RAID5的方式可以說是對RAID3進行了改進。
RAID5模式中，不再需要用單獨的磁碟寫校驗碼了。它把校驗碼資訊分佈到各個磁碟上。例如，總共有N塊磁碟，那麼會將要寫入的資料分成N份，併發的寫入到N塊磁碟中，同時還將資料的校驗碼資訊也寫入到這N塊磁碟中（資料與對應的校驗碼資訊必須得分開儲存在不同的磁碟上）。一旦某一塊磁碟損壞了，就可以用剩下的資料和對應的奇偶校驗碼資訊去恢復損壞的資料。
RAID5校驗位演算法原理：P = D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn為資料塊，P為校驗，xor為異或運算）
RAID5的方式，最少需要三塊磁碟來組建磁碟陣列，允許最多同時壞一塊磁碟。如果有兩塊磁碟同時損壞了，那資料就無法恢復了。
-
RAID6
為了進一步提高儲存的高可用，聰明的人們又提出了RAID6方案，可以在有兩塊磁碟同時損壞的情況下，也能保障資料可恢復。
為什麼RAID6這麼牛呢，因為RAID6在RAID5的基礎上再次改進，引入了雙重校驗的概念。
RAID6除了每塊磁碟上都有同級資料XOR校驗區以外，還有針對每個資料塊的XOR校驗區，這樣的話，相當於每個資料塊有兩個校驗保護措施，因此資料的冗餘性更高了。
但是RAID6的這種設計也帶來了很高的複雜度，雖然資料冗餘性好，讀取的效率也比較高，但是寫資料的效能就很差。因此RAID6在實際環境中應用的比較少。
-
RAID10
RAID10其實就是RAID1與RAID0的一個合體。
我們看圖就明白了：
RAID10兼備了RAID1和RAID0的有優點。首先基於RAID1模式將磁碟分為2份，當要寫入資料的時候，將所有的資料在兩份磁碟上同時寫入，相當於寫了雙份資料，起到了資料保障的作用。且在每一份磁碟上又會基於RAID0技術講資料分為N份併發的讀寫，這樣也保障了資料的效率。
但也可以看出RAID10模式是有一半的磁碟空間用於儲存冗餘資料的，浪費的很嚴重，因此用的也不是很多。
整體對比一下 RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10 的幾個特徵：
本文釋出於微信公眾號「 不止思考 」，歡迎關注，交流 網際網路認知、工作管理、大資料、Web、區塊鏈技術。
