RAID 磁碟陣列

RAID（Redundant Array of Independent Disks）磁碟陣列的基本概念就是把多個普通的硬碟組合起來，成為一個磁碟陣列組，使性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，增加處裡量或容量。另外，磁碟陣列組對於電腦來說，看起來就像一個單獨的硬碟或邏輯存儲單元。分為RAID 0，RAID 1，RAID 2，RAID 3，RAID 4，RAID 5，RAID 6。

簡單來說，RAID把多個硬碟組合成為一個邏輯磁區，因此，作業系統只會把它當作一個硬碟。RAID常被用在伺服器電腦上，並且常使用完全相同的硬碟作為組合。由於硬碟價格的不斷下降與RAID功能更加有效地與主機板整合，它也成為了玩家的一個選擇，特別是需要大容量儲存空間的工作，如：視訊與音訊製作。

最初的RAID分成了不同的等級，每種等級都有其理論上的優缺點。這些年來，出現了對於RAID觀念不同的應用。




RAID 0
將多個磁碟合併成一個大的磁碟，不具有備援，並行I/O，速度最快。RAID 0亦稱為帶區集。它是將多個磁碟並列起來，成為一個大磁碟。在存放數據時，其將數據按磁碟的個數來進行分段，然後同時將這些數據寫進這些盤中。 所以，在所有的級別中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0沒有備援功能，如果一個磁碟（物理）損壞，則所有的數據都會丟失。

RAID 1
兩組以上的N個磁碟相互作鏡像，速度沒有提高，除非擁有相同資料的主盤與鏡像同時損壞，否則最高可壞剩N個磁碟，可靠性最高。RAID 1就是鏡像。其原理為在主硬碟上存放數據的同時也在鏡像硬碟上寫一樣的數據。當主硬碟（物理）損壞時，鏡像硬碟則代替主硬碟的工作。因為有鏡像硬碟做數據備份，所以RAID 1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但無論用多少磁盤做RAID 1，僅算一個磁盤的容量， 是所有RAID上磁碟利用率最低的一個級別。

RAID 2
這是RAID 0的改良版，以漢明碼（en:Hamming Code）的方式將數據進行編碼後分割為獨立的位元，並將數據分別寫入硬碟中。因為在數據中加入了錯誤修正碼（ECC，Error Correction Code），所以數據整體的容量會比原始數據大一些，RAID2最少要三台磁碟機方能運作。

RAID 3
採用Bit－interleaving(數據交錯存儲)技術,它需要通過編碼再將數據位元分割後分別存在硬碟中，而將同位元檢查後單獨存在一個硬碟中，但由於數據內的位元分散在不同的硬碟上，因此就算要讀取一小段數據資料都可能需要所有的硬碟進行工作，所以這種規格比較適於讀取大量數據時使用。

RAID 4
它與RAID 3不同的是它在分割時是以區塊為單位分別存在硬碟中，但每次的數據存取都必須從同位元檢查的那個硬碟中取出對應的同位元數據進行核對，由於過於頻繁的使用，所以對硬碟的損耗可能會提高 (Block interleaving)

RAID 5
RAID 5 是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。它使用的是Disk Striping(硬碟分割)技術。RAID 5 至少需要三顆硬碟， RAID 5不對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁碟上，並且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲於不同的磁碟上。當RAID5的一個磁碟數據發生損壞後，利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。 RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以為系統提供數據安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁碟空間利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取速度，只是多了一個奇偶校驗信息，寫入數據的速度比對單個磁碟進行寫入操作稍慢。同時由於多個數據對應一個奇偶校驗信息，RAID 5的磁碟空間利用率要比RAID 1高，存儲成本相對較低廉。

RAID 6
同一陣列中容許兩個硬碟同時失效(或是當一個失效後還來不及更換便有第二個失效)後，更換新硬碟時再由另兩個正常硬碟將備份的資料建立在新的硬碟中，所以至少必須具備四或四個以上硬碟才能生效。

※在實際的應用上，RAID 2~4並不存在，因為RAID 5已經涵蓋了所需的功能。因此RAID 2~4目前只有在研究領域有實作，而在實際應用上則以RAID 0，RAID 1，RAID 5或RAID 6為主。

※ 參考資料: 維基百科

這是一張有趣的RAID圖解, 淺顯易懂