RAID/磁盘阵列

磁盘阵列功能

• 简介独立硬盘冗余阵列（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。
  
  其基本思想就是把多个相对便宜的硬盘组合起来，成为一个硬盘数组组，使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。
  
  最初的RAID分成不同的等级，每种等级都有其理论上的优缺点，不同的等级在两个目标间取得平衡，分别是增加数据可靠性以及增加存储器（群）读写性能。这些年来，出现对于RAID观念不同的应用。

标准RAID

• RAID 0

优点：使用 n 颗硬盘，即可拥有将近 n 倍的读写效能。
缺点：数据安全性较低，同组数组中任一硬盘发生问题就会造成数据遗失。
硬盘数量：最少 2 个。

• RAID 1

优点：安全性依照数组里的实体硬盘数量倍数成长。
缺点：空间利用率是所有 RAID 中最没有效率的。
硬盘数量：最少 2 个。

在 RAID 0 追求效能极端的彼岸，存在着强调数据安全性的RAID 1，RAID 1 的数据储存方式恰好与 RAID 0相反，欲写入硬盘的数据被复制成与硬盘相同数量的份数，分别写入数组中的各颗硬盘。如此一来每个硬盘内都拥有着同份数据的不同拷贝，只要数组中的其中 1 颗硬盘还可使用，数据就不会遗失，可忍受 n-1 颗硬盘同时损毁（n 为数组中实体硬盘的个数）。

效能部分则分为写入和读取 2 种不同状况，写入时因为须将数据复制多份写入各颗硬盘，写入效能与单颗硬盘差不多；读取时则能够同时从各颗硬盘同时读取数据的不同部分，所以能够和 RAID 0 相提并论，约是单颗硬盘读取效能乘上数组中的硬盘个数，不过也有以单颗硬盘读取的设计。

数组可使用容量是 RAID 1 最大的缺点，由于各实体硬盘中的数据几乎是以镜像的方式储存，因此无论数组中放入了多少颗硬盘，可用容量都是以最小的那颗硬盘为主；同 RAID 0，如果数组中有着硬盘容量不一的情形，大硬盘的剩余容量能否可利用端看控制器的设计，之后的 RAID 模式也是如此，将不再赘述。

• RAID 5
  优点：兼顾空间利用率与安全性。
  缺点：需要额外的运算资源，仅能忍受 1 个硬盘损毁。
  硬盘数量：至少 3 个。
  
• RAID 6
  优点：容错硬盘数量比 RAID 5 多 1 颗。
  缺点：运算量比 RAID 5 大、空间利用率比 RAID 5 低。
  硬盘数量：至少 4 个。
  
• RAID 2、3、4 呢？

RAID2、3、4较少实际应用，它们大多只在研究领域有实作。

• JBOD
  JBOD 为 ”Just a Bunch Of Disks” 的缩写，意思就是「一堆硬盘」，指的是RAID 磁盘阵列以外的所有组态。
  
  实作上 JBOD 有 2 种方式，第一种与我们直接将硬盘安装在计算机中相同，各颗实体各自管理自己的容量，当然也可进行磁盘区分割。第二种则是能够将不同实体硬盘的空间串在一起，例如 2 颗 1TB 硬盘串成 1 个 2TB 的空间运用，如此能够放入大于 1TB 的单一档案。

• RAID 7
  RAID 7并非公开的RAID标准，而是Storage Computer Corporation的专利硬件产品名称。

  RAID 7的效能超越了许多其他RAID标准的实做产品，但也因为如此，在价格方面非常的高昂。

• RAID N+N在厂商支持的情况下，使用者甚至可以将 2 种以上的 RAID 组态放在同 1组磁盘阵列内，也就是有时可以看到的双位数 RAID 01、10、50、60……等。建立的方式也很好理解，首先利用前位数字的 RAID 方式建立数组，接着再将后方数字所代表的数组建立其上。

譬如 RAID 10 就是先建立 2 组 RAID 1，接着这 2 组 RAID 1 再组合成 RAID 0；RAID50 就是先建立 2 组 RAID 5，接着再组合成 1 组 RAID 0。当然，这种组合等级的成本一般都非常昂贵，因此只在少数特定场合应用。

• 1+1大于2，SSD组RAID 0真的值得吗？
• 引言在HDD机械硬盘横行的时代，有人为了追求性能而组RAID 0，理论上能获得双倍的读写速度提升，而在SSD固态硬盘时代中，RAID似乎变得更加麻烦了，因为二者的工作原理太不一样了，光是一个RIAD下的TRIM问题就困扰了玩家很久，直到RST 11驱动才解决。

• SSD组RAID 0还有一个问题就是性能提升与成本提升不那么明显，因为主流SSD的速度已经够快，组RAID对随机性能提升也不明显，再加上成本方面的影响，SSD组RAID只是少数玩家才会考虑的事。

• 选择适合的 RAID 模式

对于玩家们或是强调系统效能的主机来说，通常都是为了要来增加数据传输的速度。而对于重视数据备援及安全性的用户或是企业用户来说，磁盘阵列就是一个很好的数据保护模式。