通過把多個(gè)磁盤組織在一起作為一個(gè)邏輯卷提供磁盤跨越功能
通過把數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊(Block)并行寫入/讀出多個(gè)磁盤以提高訪問磁盤的速度
通過鏡像或校驗(yàn)操作提供容錯(cuò)能力
最初開發(fā)RAID的主要目的是節(jié)省成本,當(dāng)時(shí)幾塊小容量硬盤的價(jià)格總和要低于大容量的硬盤。目前來看RAID在節(jié)省成本方面的作用并不明顯,但是RAID可以充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一塊單獨(dú)硬盤的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外,RAID還可以提供良好的容錯(cuò)能力,在任何一塊硬盤出現(xiàn)問題的情況下都可以繼續(xù)工作,不會(huì)受到損壞硬盤的影響。
RAID技術(shù)分為幾種不同的等級(jí),分別可以提供不同的速度,安全性和性價(jià)比。根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)腞AID級(jí)別可以滿足用戶對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級(jí)別有以下幾種:NRAID,JBOD,RAID0,RAID1,RAID0+1,RAID3,RAID5等。目前經(jīng)常使用的是RAID5和RAID(0+1)。
NRAID
NRAID即Non-RAID,所有磁盤的容量組合成一個(gè)邏輯盤,沒有數(shù)據(jù)塊分條(no block stripping)。NRAID不提供數(shù)據(jù)冗余。要求至少一個(gè)磁盤。
JBOD
JBOD代表Just a Bunch of Drives,磁盤控制器把每個(gè)物理磁盤看作獨(dú)立的磁盤,因此每個(gè)磁盤都是獨(dú)立的邏輯盤。JBOD也不提供數(shù)據(jù)冗余。要求至少一個(gè)磁盤。
RAID 0
RAID 0即Data Stripping(數(shù)據(jù)分條技術(shù))。整個(gè)邏輯盤的數(shù)據(jù)是被分條(stripped)分布在多個(gè)物理磁盤上,可以并行讀/寫,提供最快的速度,但沒有冗余能力。要求至少兩個(gè)磁盤。我們通過RAID 0可以獲得更大的單個(gè)邏輯盤的容量,且通過對(duì)多個(gè)磁盤的同時(shí)讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁盤的速度和容量,忽略了安全,只要其中一個(gè)磁盤出了問題,那么整個(gè)陣列的數(shù)據(jù)都會(huì)不保了。
RAID 1
RAID 1,又稱鏡像方式,也就是數(shù)據(jù)的冗余。在整個(gè)鏡像過程中,只有一半的磁盤容量是有效的(另一半磁盤容量用來存放同樣的數(shù)據(jù))。同RAID 0相比,RAID 1首先考慮的是安全性,容量減半、速度不變。
RAID 0+1
為了達(dá)到既高速又安全,出現(xiàn)了RAID 10(或者叫RAID 0+1),可以把RAID 10簡單地理解成由多個(gè)磁盤組成的RAID 0陣列再進(jìn)行鏡像。
RAID 3和RAID 5
RAID 3和RAID 5都是校驗(yàn)方式。RAID 3的工作方式是用一塊磁盤存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于任何數(shù)據(jù)的改變都要修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)信息,存放數(shù)據(jù)的磁盤有好幾個(gè)且并行工作,而存放校驗(yàn)數(shù)據(jù)的磁盤只有一個(gè),這就帶來了校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放時(shí)的瓶頸。RAID 5的工作方式是將各個(gè)磁盤生成的數(shù)據(jù)校驗(yàn)切成塊,分別存放到組成陣列的各個(gè)磁盤中去,這樣就緩解了校驗(yàn)數(shù)據(jù)存放時(shí)所產(chǎn)生的瓶頸問題,但是分割數(shù)據(jù)及控制存放都要付出速度上的代價(jià)。
按照硬盤接口的不同,RAID分為SCSI RAID,IDE RAID和SATA RAID。其中,SCSI RAID主要用于要求高性能和高可靠性的服務(wù)器/工作站,而臺(tái)式機(jī)中主要采用IDE RAID和SATA RAID。
以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡實(shí)現(xiàn),而現(xiàn)在越來越多的主板都添加了板載RAID芯片直接實(shí)現(xiàn)RAID功能,目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R,而英特爾更進(jìn)一步,直接在主板芯片組中支持RAID,其ICH5R南橋芯片中就內(nèi)置了SATA RAID功能,這也代表著未來板載RAID的發(fā)展方向---芯片組集成RAID。