獨立硬碟冗餘陣列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），舊稱廉價磁碟冗餘陣列（RAID, Redundant Array of Inexpensive Disks），簡稱硬碟陣列。由伯克利大學一位教授提出，其基本思想就是把多個相對便宜的硬碟組合起來，成為一個硬碟陣列組，使效能達到甚至超過一個價格昂貴、容量巨大的硬碟。根據選擇的版本不同，RAID比單顆硬碟有以下一個或多個方面的好處：增強資料整合度，增強容錯功能，增加處理量或容量。但也有可能降低安全性、降低效能等多種缺點。另外，磁碟陣列對於計算機來說，看起來就像一個單獨的硬碟或邏輯儲存單元。根據不同的RAID級別，基礎RAID級別可以分為RAID-0，RAID-1，RAID-2，RAID-3，RAID-4，RAID-5，RAID-6，RAID-7（儲存計算機公司獨有技術），JBOD。根據基礎RAID級別，可以進行進一步組合，實現使用者自己想要的方案。

簡而言之，RAID就是針對硬碟提供一種虛擬化方案，將多個物理硬碟組合成一個邏輯硬碟，作業系統只會把這個邏輯硬碟當作“一個硬碟”。RAID常被用在伺服器計算機上，並且使用完全相同的硬碟作為組合。由於硬碟價格的不斷下降（機械硬碟，基於TLC和QLC的固態硬碟）並且RAID功能更多的整合到主機板上，因而電腦組裝愛好者也熱衷於給自己的資料儲存模組加入RAID技術。

加入RAID技術主要是為了增加以下一項或多項功能：

1.增加資料可靠性

2.增加儲存器讀寫效能

3.增加容量

以下依次介紹部分主流RAID基本級別。

一、RAID0 又稱Strip，條帶化模式

原理：資料交付給RAID控制單元，切割成若干條帶，並行寫入陣列

得失：理論上最高可提升讀寫速度為原來N倍，儲存容量擴充為單塊硬碟N倍，N為陣列內硬碟個數，資料安全性降低為原來的1/N，陣列內任意一塊硬碟故障，整個陣列崩潰！而且從實際情況來看，由於本身切割資料也需要耗費計算資源，所以實際讀寫提升將略小於理論值，並且會隨著硬碟個數增加而提升越來越少。

應用情況：適用於對讀寫要求高，成本控制嚴格，安全性要求不高的場合，單獨RAID0筆者本人原來組準系統的時候用過，主要是為了提升跑分好看。一般都是採用其他組合的方案。

原理圖示：

二、RAID-1 又稱Mirror，映象模式

原理：資料交付給RAID控制單元，對陣列內所有磁碟寫入相同資料。讀取時，與RAID0相仿，可以同時從陣列中所有可用硬碟內讀取所需資料。

得失：理論上資料安全性提升N倍，寫能力不受影響，讀取資料能力提升為原來N倍（效能基準與單塊硬碟比較，N為硬碟個數）。實際情況中，資料安全性提升比率更大（要映象陣列中所有盤壞才會定義為崩潰，所以崩潰機率是相乘，會成倍減小），讀取資料能力提升不足N倍（受控制器影響，和控制策略演算法影響），寫能力微弱下降（控制單元損耗）

應用情況：適用於對資料安全性要求高，讀多寫極少的情況，故也不適合單獨拿來大規模應用。

原理圖示：

三、RAID3 帶專用校驗盤的資料條帶

原理：資料交付給RAID控制單元，控制單元將向陣列中一塊固定的磁碟寫入校驗資訊，同時將資料資訊寫入其餘磁碟。校驗資訊為異或值（Xor），如果任意一塊硬碟發生錯誤，那麼都可以通過其餘磁碟資訊異或後重建。

得失：當整個陣列健康時，能夠提供接近RAID0的效能（倍數要排除掉校驗盤），同時提供一定的容災能力（允許一塊硬碟故障）。但一旦出現壞盤進入降級模式，每一次讀寫壞區塊的資訊都要通過計算其餘盤的內容，效能會大大下降

應用情況：由於RAID5能夠更好的代替RAID3，所以基本上RAID3應用不多。

原理圖示：

四、RAID5 分散校驗盤的資料條帶

原理：校驗資料分佈在陣列中的所有磁碟上，而沒有采用專門的校驗磁碟。對於資料和校驗資料，它們的寫操作可以同時發生在完全不同的磁碟上。

得失：讀取速度接近RAID0（倍數要排除掉校驗盤），同時提供一定的容災能力（允許一塊硬碟故障）。但RAID5還提供良好的擴充套件性，磁碟數量增加，能提供更高的容量和更快的速度。當然，對替換盤重建資料時，效能依然會受到較大影響。RAID5 兼顧儲存效能、資料安全和儲存成本等各方面因素，它可以理解為 RAID0 和 RAID1 的折中方案，是目前綜合性能最佳的資料保護解決方案。 

應用情況：RAID5 基本上可以滿足大部分的儲存應用需求，資料中心大多采用它作為應用資料的保護方案。但實際的應用中，也通常不單使用RAID5，而是有其他多種的組合方案。

原理圖示：

當然，還有其他的諸如RAID2，RAID4，RAID6及7等非主流基本陣列模式，這種陣列模式一般商用產品都是不支援的，僅供理論瞭解，這裡也貼一篇很好的博文，供大家參考。

五、RAID的常見基礎組合，raid10和raid01

原理：RAID10又稱RAID1+0，是先將買來的硬碟分成兩組，做映象，再對每組硬碟做條帶化。而RAID01則恰恰相反，是先將買來的硬碟分成兩組，做條帶化，再對每組硬碟做映象。

得失：在對每個子組保持基本RAID等級的特性下，RAID10比RAID01有更好的容錯能力，能夠允許多個子RAID1都有壞盤，只要不是一個RAID1組中硬碟全部壞掉就OK。然而RAID01只能允許在其中一個RAID0組中有壞盤。成組至少四塊硬碟，由於都有RAID1，所以磁碟利用率50%

應用情況：鑑於RAID10和01都至少四塊硬碟，並且磁碟利用率在完全健康下都一致，基於RAID10資料更強的容災能力，因而主流的磁碟陣列產品都只支援RAID10。

原理圖示：

還有其他更多的組合，但都不常用。讀者可以在我之前貼出的那個連結裡去查閱，那篇文章很詳細。

看完我這篇文章，應付一般面試都是沒有問題的了。而且列舉的陣列模式都是常用/支援商業化的，所以大家也可以靈活利用這些常用陣列，提升自己的硬碟效能和資料安全性。

Intel的SRT技術也可以看成是RAID的一種，只不過是Intel獨有，這裡就不放在這裡介紹拉，有機會的話，我自己也會寫一篇部落格。

感謝觀看。