RAID（独立磁盘冗余阵列）是一种存储技术，它将多个物理磁盘组合成一个逻辑单元。RAID 的主要目的是提高数据可用性和性能，并提供对数据丢失的保护。
不同的 RAID 级别提供不同的特性和优势。选择合适的 RAID 级别对于满足特定存储需求至关重要。本文将深入探讨从 RAID 0 到 RAID 10 的不同 RAID 级别，并比较它们各自的优点和缺点。
RAID 0
RAID 0 是一种简单无冗余的条带化卷。它将数据条带化分布在多个磁盘上，从而提高读取和写入性能。但是，RAID 0 不提供数据冗余，这意味着任何一个磁盘故障都会导致整个卷上的数据丢失。
- 优点：提高性能。
- 缺点：无冗余，任何磁盘故障都会导致数据丢失。
RAID 1
RAID 1 是一种镜像卷。它将数据镜像到两个或更多块设备上。RAID 1 确保了数据冗余，这意味着一个磁盘故障不会导致数据丢失。但是，RAID 1 将磁盘容量减半，因为它镜像了数据。
- 优点：数据冗余，一个磁盘故障不会导致数据丢失。
- 缺点：磁盘容量减半，成本较高。
RAID 5
RAID 5 是一种条带化卷，具有分布式奇偶校验。它将数据条带化分布在多个磁盘上，并使用一个奇偶校验块来保护数据。RAID 5 至少需要三个磁盘，它允许一个磁盘故障而不丢失数据。
- 优点：数据冗余，一个磁盘故障不会导致数据丢失。
- 缺点：写入性能受到奇偶校验计算的影响。
RAID 6
RAID 6 是一种条带化卷，具有双重分布式奇偶校验。它将数据条带化分布在多个磁盘上，并使用两个奇偶校验块来保护数据。RAID 6 至少需要四个磁盘，它允许两个磁盘故障而不丢失数据。
- 优点：高数据冗余，两个磁盘故障不会导致数据丢失。
- 缺点：写入性能受到双重奇偶校验计算的影响。
RAID 10
RAID 10 是 RAID 1 和 RAID 0 的嵌套组合。它将数据条带化分布在多个镜像卷上。RAID 10 提供高数据冗余和性能。但是，它也需要大量的磁盘，因为它同时使用镜像和条带化。
- 优点：高数据冗余和性能。
- 缺点：需要大量的磁盘，成本较高。
选择合适的 RAID 级别
选择合适的 RAID 级别取决于特定存储需求。对于需要高性能且不需要数据冗余的应用程序，RAID 0 是一个不错的选择。对于需要数据冗余且性能不太重要的应用程序，RAID 1 或 RAID 5 是合适的。对于需要高数据冗余且性能也很重要的应用程序，RAID 6 或 RAID 10 是理想的选择。
在选择 RAID 级别时，还需要考虑以下因素：
- 磁盘数量：某些 RAID 级别需要特定的磁盘数量才能工作。
- 磁盘容量：某些 RAID 级别会将磁盘容量减半或更少。
- 性能要求：不同的 RAID 级别提供不同的性能水平。
- 成本：磁盘数量和 RAID 级别都会影响存储解决方案的总成本。
通过仔细考虑这些因素，可以为特定存储需求选择合适的 RAID 级别。
八、总结raid0-10的区别
RAID0RAID0利用数据分条技术，将多块硬盘组合成一个更大的硬盘群，提高磁盘性能。
此方案成本低，但无冗余或错误修复能力，仅适用于对数据安全性要求不高的场合。
工作原理：至少需要两块硬盘，将它们合并成一块，数据分散在每块硬盘中。
由于带宽加倍，读写速度也加倍。
但数据可靠性低，任何一块硬盘失效或故障都将影响所有数据。
优点：存储数据被分割，存储速度是单块硬盘的2倍，实际容量是两块硬盘容量之和。
缺点：任何一块硬盘故障，整个RAID上的数据将不可恢复。
备注：适合存储高清电影。
RAID1RAID1将两块硬盘构成RAID磁盘阵列，容量仅等于一块硬盘。
它是最可靠的阵列，保持完整的数据备份。
性能不如RAID0，但数据读取速度快。
写入速度慢，因为数据需分别写入两块硬盘。
支持热交换，即硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行。
优点：两块硬盘互为镜像。
硬盘受损时，换上一块全新硬盘即可恢复数据。
实际容量等于较小硬盘容量，存储速度与单块硬盘相同。
任何一块硬盘故障，数据都不会丢失。
缺点：可用的硬盘实际容量较小，仅为两颗硬盘中最小硬盘的容量。
备注：适合存储重要资料，如数据库、个人资料。
RAID2RAID2是为大型机和超级计算机开发的带汉明码校验磁盘阵列。
数据条带化地分布于不同硬盘，使用加重平均纠错码提供错误检查及恢复。
实施复杂，因此在商业环境中很少使用。
优点：写入时，写入数据位同时计算汉明码并写入校验阵列，读取时也要进行校验。
传输率快。
缺点：早期为即时数据校验而研制，成本昂贵，目前已基本不再使用。
RAID3RAID3将数据分成多个块，按照容错算法存放在N+1个硬盘上。
数据存取方式和RAID2一样，以位为单位分割存储。
奇偶校验代替海明码进行错误校正及检测。
优点：将数据写入多个硬盘，降低校验盘负载，适用于写入操作较少、读取操作较多的应用环境。
缺点：校验盘成为系统瓶颈，适用于大文件类型且安全性要求较高的应用。
RAID4RAID4和RAID3类似，数据依次存储在多个硬盘，奇偶校验码存放在独立的奇偶校验盘上。
数据分割按数据块为单位，保证块完整。
优点：读写性能高，但校验硬盘成为性能瓶颈。
缺点：写入效率差，控制器设计复杂，访问数据效率不高。
RAID5RAID5将数据和奇偶校验信息存储在各个磁盘上，奇偶校验信息和数据分别存储在不同的磁盘上。
当RAID5的一个磁盘数据损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息恢复数据。
优点：无独立奇偶校验盘，校验信息分散放在所有磁盘上。
缺点：容量利用率低，无独立奇偶校验盘。
RAID6RAID6是带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘。
与RAID5类似，但将校验码写入两个驱动器，增强容错能力。
优点：快速读取性能，更高的容错能力。
缺点：写入速度慢，RAID控制器设计复杂，成本高。
RAID7RAID7是性能最高的RAID模式，具有独立控制器和Cache接口，异步I/O传输。
所有读写操作通过带有中心Cache的高速系统总线，专用的校验硬盘可以用于任何通道。
优点：读写速度快，容错能力强。
缺点：成本高，需要复杂的设计。
RAID10RAID10最少需要4块硬盘，将2块硬盘组成一个RAID1，然后两组RAID1组成一个RAID0。
提供200%的速度和单磁盘损坏的数据安全性。
优点：同时拥有RAID0的超凡速度和RAID1的数据高可靠性。
缺点：磁盘利用率低，成本高。
RAID0+1RAID0+1将RAID0和RAID1技术结合起来，数据分布在多个盘上，每个盘都有其物理镜像盘，提供全冗余能力。
优点：提供快速读/写能力和全冗余能力。
缺点：磁盘利用率低，成本高。
RAID53RAID53称为高效数据传送磁盘结构，结构实施同Level 0数据条阵列，每一段都是一个RAID 3阵列。
优点：读写传输率高。
缺点：存储空间利用率低。
RAID5ERAID5E是RAID 5级别的基础改进，校验信息均匀分布在各硬盘上，每个硬盘都保留一部分未使用的空间。
优点：性能比RAID5加一块热备盘好。
RAID5EERAID5EE提供替代RAID5+HotSpare盘的解决方案，将热备份盘进行Stripe条带化，并平均分配到5块磁盘中。
优点：数据分布更有效率，数据重建速度更快。
RAID5EE相比于RAID5，可靠性、容量利用率一致，且热备盘只能供RAID5EE本身使用。
服务器RAID0RAID1RAID10RAID3RAID5详细解说
什么是RAID ？
RAID ——Redundant Arrays of Inexpensive Disks，廉价冗余磁盘阵列，由数颗硬盘组成一个容错阵列系统。
服务器或存储，硬盘都需要做RAID进行数据备份。
使用RAID的好处：
1、提供硬盘串接，将所有的硬盘组成一个虚拟的大硬盘
2、可将资料切割成许多区块，当读取或写入资料时以并行的方式对多颗硬盘进行存取动作，当硬盘颗数愈多时，愈能增加存取速度。
3、通过镜像或异或校验提供硬盘容错功能。
常用 RAID 级别
RAID 0 条带存储(Striping)
RAID0工作原理：又称数据分条，即把数据分成若干相等大小的小块，并把它们写到阵列上不同的硬盘上，这种技术又称“Stripping”（即将数据条带化），数据分布在多个盘上，在读写时是以并行的方式对各硬盘同时进行操作。
RAID0优点
1、磁盘空间利用率最高
2、在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的
RAID0 缺点
1、无冗余功能，如果一个磁盘损坏，则所有的数据都无法使用
2、不适合关键业务
RAID0应用范围
1、媒体编辑
2、图像编辑
3、需要高带宽的应用
RAID 0 条带存储(Striping)存储数据工作模式
RAID 1 镜像/双工(Mirroring/ Duplexing)
RAID1工作原理：即每个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出，一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据。
当更换故障盘后，数据可以重构，恢复工作盘正确数据。
RAID1优点
1、数据安全性相对其它RAID级，是最好的。
RAID1缺点
1、磁盘利用率只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。
RAID1应用范围
1、财务
2、金融
3、需要高数据可用性的应用
RAID 1镜像/双工(Mirroring/ Duplexing)存储数据工作模式
RAID 10 (镜像阵列条带化)(RAID1+0)
RAID 10 ，也称为镜像阵列条带
RAID 10工作原理：建立在RAID1 和RAID0 的基础上而形成的。
使用4、6、8.…块磁盘， 每两块磁盘作RAID1，然后将形成的低级阵列重新组合作RAID0。
RAID 10优点
1、容错能力强
2、高性能
RAID 10缺点
1、磁盘利用率低
RAID10应用范围
1、需高性能、高可用性的数据库应用
RAID 10 (镜像阵列条带化)存储数据工作模式
RAID 3 (条带分布+专用盘校验)
RAID3工作原理：使用至少三块硬盘配置，在其中的一块硬盘上存贮专用的校验数据，当某块硬盘出现故障时，其它硬盘可以通过校验数据将有故障的硬盘的数据重新恢复出来。
特点：数据以位或字节的方式存于各盘（分散记录在组内相同扇区的各个硬盘上）
RAID3优点
1、高可用性
2、磁盘利用率较高(N-1)
3、并行I/O传输，顺序读性能较高
RAID3缺点
1、校验盘成为性能瓶颈
2、每次读写牵动整个组，每次只能完成一次I/O
RAID3应用范围
1、流媒体服务器
2、图像编辑
3、视频编辑
RAID 3 (条带分布+专用盘校验)存储数据工作模式
RAID 5 (条带技术+分布式校验)
RAID5工作原理：RAID5将所有校验的数据分别存贮在所有的硬盘上,每一个硬盘的不同地方既存贮数据，也存贮校验数据。
当某块硬盘出现故障时，其它硬盘可以通过校验数据将故障的硬盘的数据重新恢复出来。
RAID5优点
1、高可用性
2、磁盘利用率较高(N-1)
3、随机读写性能高
RAID5缺点
1、异或较验影响存储性能
应用范围
1、文件及应用服务器
2、数据库服务器
3、Web, E-mail, and News 服务器
4、局域网服务器
5、RAID5企业当中应用最广
RAID 5 (条带技术+分布式校验)存储数据工作模式
总结：
其中RAID3与RAID5的区别为：RAID3更适合于顺序存取，RAID5更适合于随机存取。
需要根据具体的应用情况决定使用那种RAID级别。
存储知识点：RAID0、RAID1、RAID5、RAID10特点是什么？所需的硬盘数量分别为多少？
RAID技术通过组合多个硬盘以提升性能或容错性，常见的类型有RAID0、RAID1、RAID5和RAID10。
让我们逐一了解它们的特点和所需硬盘数量。
RAID0（条带化）将数据分散在多块硬盘上，提高读取速度，但不提供冗余，一旦硬盘故障，数据全损。
最少需要两块硬盘，磁盘阵列容量等于最小硬盘容量乘以硬盘数量。
例如，三块500GB硬盘的RAID0容量为1.5TB。
RAID1（镜像）将数据复制到所有硬盘，提供高安全性，但存储空间利用率低。
最少需要两块硬盘，磁盘阵列容量等于最小硬盘容量。
如四块硬盘中，RAID1容量为500GB。
RAID5结合数据分布和奇偶校验，提供一定的容错能力，但写入性能降低。
最少需要三块硬盘，磁盘阵列容量为最小硬盘容量乘以硬盘数减一。
例如，五块硬盘的RAID5容量为2TB。
RAID10结合RAID1的镜像和RAID0的条带化，提高速度和容错，但存储空间利用率进一步减小。
最少需要四块硬盘，磁盘阵列容量为最小硬盘容量除以二。
如六块硬盘，RAID10容量为1.5TB。
