RAID磁盤陣列是什麼（一看就懂）

在單機時代，採用單塊磁盤進行數據存儲和讀寫的方式，因爲尋址和讀寫的時間消耗，致使I/O性能很是低，且存儲容量還會受到限制。另外，單塊磁盤極其容易出現物理故障，常常致使數據的丟失。所以你們就在想，有沒有一種辦法將多塊獨立的磁盤結合在一塊兒組成一個技術方案，來提升數據的可靠性和I/O性能呢。

在這種狀況下，RAID技術就應運而生了。

1、RAID 是什麼？

RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即獨立磁盤冗餘陣列，簡稱爲「磁盤陣列」，其實就是用多個獨立的磁盤組成在一塊兒造成一個大的磁盤系統，從而實現比單塊磁盤更好的存儲性能和更高的可靠性。

2、RAID 有哪些？

RAID方案常見的能夠分爲：

RAID0
RAID1
RAID5
RAID6
RAID10
下面來分別介紹一下。

RAID0

RAID0 是一種很是簡單的的方式，它將多塊磁盤組合在一塊兒造成一個大容量的存儲。當咱們要寫數據的時候，會將數據分爲N份，以獨立的方式實現N塊磁盤的讀寫，那麼這N份數據會同時併發的寫到磁盤中，所以執行性能很是的高。

RAID0 的讀寫性能理論上是單塊磁盤的N倍（僅限理論，由於實際中磁盤的尋址時間也是性能佔用的大頭）

但RAID0的問題是，它並不提供數據校驗或冗餘備份，所以一旦某塊磁盤損壞了，數據就直接丟失，沒法恢復了。所以RAID0就不可能用於高要求的業務中，但能夠用在對可靠性要求不高，對讀寫性能要求高的場景中。

那有沒有可讓存儲可靠性變高的方案呢？

有的，下面的RAID1就是。

RAID1

如圖，

RAID1 是磁盤陣列中單位成本最高的一種方式。由於它的原理是在往磁盤寫數據的時候，將同一份數據無差異的寫兩份到磁盤，分別寫到工做磁盤和鏡像磁盤，那麼它的實際空間使用率只有50%了，兩塊磁盤當作一塊用，這是一種比較昂貴的方案。

RAID1其實與RAID0效果恰好相反。RAID1 這種寫雙份的作法，就給數據作了一個冗餘備份。這樣的話，任何一塊磁盤損壞了，均可以再基於另一塊磁盤去恢復數據，數據的可靠性很是強，但性能就沒那麼好了。

瞭解了RAID0和RAID1以後，咱們發現這兩個方案都不完美啊。

這時候就該 性能又好、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。

由於 RAID5 是一種將 存儲性能、數據安全、存儲成本 兼顧的一種方案。

在瞭解RAID5以前，咱們能夠先簡單看一下RAID3，雖然RAID3用的不多，但弄清楚了RAID3就很容易明白RAID5的思路。

RAID3的方式是：將數據按照RAID0的形式，分紅多份同時寫入多塊磁盤，可是還會另外再留出一塊磁盤用於寫「奇偶校驗碼」。例如總共有N塊磁盤，那麼就會讓其中額度N-1塊用來併發的寫數據，第N塊磁盤用記錄校驗碼數據。一旦某一塊磁盤壞掉了，就能夠利用其它的N-1塊磁盤去恢復數據。

可是因爲第N塊磁盤是校驗碼磁盤，所以有任何數據的寫入都會要去更新這塊磁盤，致使這塊磁盤的讀寫是最頻繁的，也就很是的容易損壞。

RAID5的方式能夠說是對RAID3進行了改進。

RAID5模式中，再也不須要用單獨的磁盤寫校驗碼了。它把校驗碼信息分佈到各個磁盤上。例如，總共有N塊磁盤，那麼會將要寫入的數據分紅N份，併發的寫入到N塊磁盤中，同時還將數據的校驗碼信息也寫入到這N塊磁盤中（數據與對應的校驗碼信息必須得分開存儲在不一樣的磁盤上）。一旦某一塊磁盤損壞了，就能夠用剩下的數據和對應的奇偶校驗碼信息去恢復損壞的數據。

RAID5校驗位算法原理：P = D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn爲數據塊，P爲校驗，xor爲異或運算）

RAID5的方式，最少須要三塊磁盤來組建磁盤陣列，容許最多同時壞一塊磁盤。若是有兩塊磁盤同時損壞了，那數據就沒法恢復了。

RAID6

爲了進一步提升存儲的高可用，聰明的人們又提出了RAID6方案，能夠在有兩塊磁盤同時損壞的狀況下，也能保障數據可恢復。

爲何RAID6這麼牛呢，由於RAID6在RAID5的基礎上再次改進，引入了雙重校驗的概念。

RAID6除了每塊磁盤上都有同級數據XOR校驗區之外，還有針對每一個數據塊的XOR校驗區，這樣的話，至關於每一個數據塊有兩個校驗保護措施，所以數據的冗餘性更高了。

可是RAID6的這種設計也帶來了很高的複雜度，雖然數據冗餘性好，讀取的效率也比較高，可是寫數據的性能就不好。所以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。

咱們看圖就明白了：

RAID10兼備了RAID1和RAID0的有優勢。首先基於RAID1模式將磁盤分爲2份，當要寫入數據的時候，將全部的數據在兩份磁盤上同時寫入，至關於寫了雙份數據，起到了數據保障的做用。且在每一份磁盤上又會基於RAID0技術講數據分爲N份併發的讀寫，這樣也保障了數據的效率。

但也能夠看出RAID10模式是有一半的磁盤空間用於存儲冗餘數據的，浪費的很嚴重，所以用的也不是不少。

總體對比一下 RAID0、RAID一、RAID五、RAID六、RAID10 的幾個特徵：