RAID在手，安全高效全都有

你有没有遇到过电脑硬盘故障导致所有数据丢失的情况。

得知数据无法恢复后，想哭一想到保存了好几年的生活影像和学习资料，来之不易的实验数据就不见了

个人数据的丢失是不可接受的如果企业级服务器的存储系统崩溃，比如银行的财务服务器，互联网公司的培训服务器的数据丢失，影响就更加难以估计

为了避免这种情况，提高海量数据的读写速度，RAID应运而生。

为了更好的理解RAID，我们先来理解以下几个概念。

01.硬盘，磁盘，磁盘阵列。傻逼分不清硬盘

硬盘作为现代计算机的主要存储设备，容量大，读写快，主要分为新型固态硬盘，传统机械硬盘和混合硬盘。

软盘

既然有硬盘，那也有软盘软盘是早期个人电脑使用的可移动存储介质当时常用的是容量只有1.4MB的3.5寸软盘，读写速度慢，早已淡出市场

软盘和硬盘统称为磁盘，磁是指利用磁记录技术存储数据。

磁盘阵列

RAID是由独立磁盘组成的冗余阵列，简称磁盘阵列。

一般配备1~2块硬盘的电脑就能满足基本需求，而企业服务器对数据存储容量和读写速度要求极高，普通硬盘远远不能满足因此，工程师们将几个独立的硬盘组合成一个超大容量组，以提供比单个磁盘更高的存储性能，I/O性能和可靠性

02.关于熟悉RAID的几个问题。

当你第一次知道RAID的时候，你可能还会对这个概念有一些疑问。先简单回答一下吧~

所以RAID是多层不同Buff叠加的大硬盘。

严格来说，RAID是一种多硬盘运行模式，是一种高性能存储技术为了便于理解，RAID可以看作是一个有加成效果的大硬盘，是几个普通硬盘以不同形式组合而成的

所以~RAID和单纯加硬盘有什么区别。

增加硬盘只是增加了存储空间，一次只能读写一个磁盘硬盘一旦损坏，就会造成数据丢失而在RAID中，数据以分散的方式存储在多个硬盘上，通过并行处理来提高读写数据的带宽和速度此外，多个硬盘的同时操作增加了平均故障间隔时间即使一个硬盘出现故障，及时更换也不会影响整个阵列的正常运行，故障硬盘中的数据可以恢复

明白了！也就是说，RAID可以大大提高硬盘组的数据吞吐量，并提供容错功能，保证数据安全。

这一波总结很到位！下面介绍RAID如何结合硬盘实现这些功能。

03.RAID级别

RAID主要利用分条，镜像，数据校验三种技术来组合硬盘首先，介绍四种标准RAID类型

RAID 0

也称分条或条带化，连续数据以分散的方式写入多个硬盘，可以并发读写，充分利用总线带宽，达到最高的存储性能一旦单个磁盘出现故障，就会威胁到数据安全，只适用于不要求安全性，只要求速度的场景

有更安全的方案吗。

RAID 1

也称镜像，将一条数据分别写入工作磁盘和镜像磁盘，相当于全自动实时备份，数据安全性最高但实现成本高，硬盘利用率低，只适用于安全性有充分保障的场景，如金融，监控服务器等

有没有兼顾性能和安全性的解决方案。

RAID 5

将连续的数据离散和对应的奇偶信息写入不同的硬盘，当单个磁盘出现故障时，可以将正常的磁盘数据和奇偶信息进行异或，恢复数据RAID综合考虑了存储的性能，成本和可靠性，常用于民用的各种私有NAS服务器

两个硬盘同时损坏怎么办。

RAID 6

在RAID 5的基础上，增加了一组奇偶校验信息两套独立的奇偶信息可以实现双重校验，即使两个硬盘同时损坏也可以恢复数据RAID具有较高的读取性能和容错能力，但写入性能较低，实施成本较高

通过添加标准RAID，可以获得以下三种性能和可靠性平衡的混合RAID。

RAID 1+RAID 0=RAID 10

RAID 10可以理解为:用四个硬盘组成两个RAID 1，再用两个RAID 1组成一个RAID 0RAID 10两个优点都有，但是硬盘利用率不高

RAID 5+RAID 0=RAID 50

在RAID 50中，多个RAID 5卷构成一个RAID 0RAID 50可以承受多个卷中单个磁盘同时失效的风险，大大提高了容错能力，继承了RAID 0的高存储性能

RAID 6+RAID 0=RAID 60

RAID 60的整体结构和特点与RAID 50相似，也继承了RAID 6的优点即使多个RAID 6卷中的两个磁盘同时出现故障，也不会影响数据的安全性

各级RAID在读写性能和安全可靠性上各有侧重。边肖做出如下总结:

从表中可以看出，RAID具有更大的容量，更高的I/O性能和更强的数据安全性和可靠性。

04.如何使用RAID。

看完这些，相信你已经知道RAID的优点了，但是你可能还会对如何使用RAID感到困惑。实际上，RAID可以通过以下三种方式实现:

软件RAID

集成在服务器操作系统中，配置管理简单，成本低，所有任务都由CPU执行，导致CPU负载重，整体性能差。

硬件RAID

它具有计算单元和I/O处理器，并独立于操作系统管理RAID配置例如外部磁盘阵列机柜和内部磁盘阵列卡虽然成本高，但使用和配置更灵活，能提供更好的性能，充分发挥RAID的特点，所以应用规模更大

软硬混合RAID

拥有RAID控制器和驱动程序，但缺乏I/O处理器，您仍然需要依赖驱动程序来执行任务。

PCIe RAID卡的外部结构如下图所示。

RAID卡不仅结合了RAID缓存来提高数据读写和传输的性能，还提供了一些强大的功能，如:

硬盘直通:用户指令直接传输到硬盘。

节能硬盘:允许硬盘空闲时停止运行。

数据断电保护:超级电容提供电源和功率校准。

热备份:提供热备盘来自动替换故障磁盘，或者在没有设置热备盘的情况下，使用备用盘来自动替换故障磁盘。

一致性检查:定期计算数据，并与相应的冗余数据进行比较如果不一致，会自动修复并保存错误信息

05.摘要

伴随着硬盘接口和处理器技术的逐步发展，RAID技术也越来越成熟RAID技术凭借其大容量，高性能，可靠可控的优势，广泛应用于大中型数据库，高性能计算，互联网应用等领域，满足企业用户对数据存储容量，I/O性能，数据安全，业务连续性等方面的要求

目前很多技术如负载均衡，故障检测，隔离恢复等已经出现了关于突袭的消息预计未来generate将会开发出革命性的新技术，推动RAID的长足进步

。