概述
什麼是RAID？ RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即獨立磁盤備援陣列，通常簡稱為磁盤陣列。簡單地說， RAID 是由多個獨立的高性能磁盤驅動器組成的磁盤子系統，進而提供比單個磁盤更高的存儲性能和資料備援的技術。RAID 是一類多磁盤管理技術，其向主機環境提供了成本适中、資料可靠性高的高性能存儲。
RAID 中主要有三個關鍵概念和技術：鏡像（ Mirroring ）、資料條帶（ Data Stripping ） 和 資料校驗（ Data parity ）。
鏡像：将資料複制到多個磁盤，一方面可以提高可靠性，另一方面可并發從兩個或多個副本讀取資料來提高讀性能。顯而易見，鏡像的寫性能要稍低， 確定資料正确地寫到多個磁盤需要更多的時間消耗。
資料條帶：将資料分片儲存在多個不同的磁盤，多個資料分片共同組成一個完整資料副本，這與鏡像的多個副本是不同的，它通常用于性能考慮。資料條帶具有更高的并發粒度，當通路資料時，可以同時對位于不同磁盤上資料進行讀寫操作， 進而獲得非常可觀的 I/O 性能提升 。
資料校驗：利用備援資料進行資料錯誤檢測和修複，備援資料通常采用海明碼、異或操作等算法來計算獲得。利用校驗功能，可以很大程度上提高磁盤陣列的可靠性、魯棒性和容錯能力。不過，資料校驗需要從多處讀取資料并進行計算和對比，會影響系統性能。不同等級的 RAID 采用一個或多個以上的三種技術，來獲得不同的資料可靠性、可用性和 I/O 性能。
對于系統需要采用何種模式的 RAID ，需要在深入了解系統需求的前提下進行合理選擇，綜合評估可靠性、性能和成本來進行折中的選擇。
常見的RAID等級有：
- 标準RAID RAID0 、 RAID1 、 RAID2 、 RAID3 、 RAID4 、 RAID5 、RAID6 七個等級定為标準的 RAID 等級
- 混合RAID：RAID10、RAID50、RAID60...
下面我們分别介紹一下各種RAID級别并做個簡單對比。
RAID0
使用N塊磁盤進行組合實作性能翻N倍的效果，寫入資料會分成N部分進行，讀取資料會從磁盤中組合起來讀，這樣就實作了讀寫性能翻倍。
優點：使用RAID0 可以将磁盤空間使用率最大化，能達到100%；性能快，磁盤越多性能越強。
缺點：沒有資料保護，甚至比單盤的風險還大。任意壞了一塊磁盤都會導緻資料丢失。
RAID 1
RAID 1 中的磁盤互為鏡像，寫入的資料會存放N份，讀取的時候可以從任意一塊磁盤讀取。實作了讀性能翻倍，寫性能與單盤一樣的效果。
優點：安全性依照陣列中的實體硬碟數量倍數成長。
缺點：空間使用率低，是所有陣列中使用率最低的。
RAID 5
RAID5 既考慮了空間使用率又考慮了性能的提升，采用校驗碼的而非鏡像的方式組合而成，RAID5 陣列需要至少3塊磁盤。在上圖中使用了4塊磁盤組合而成，任意一份資料寫入會被分成三個資料塊+一個校驗塊分别放入4個盤，資料塊與校驗塊之間交叉分布，最終每個盤上既有資料塊又有校驗塊。讀資料時A時從Disk 0 ,1 ,2 分别讀取到A1，A2，A3然後組合成A；如果此時有一塊磁盤比如Disk2 損壞，則會通過讀取到的A1、A2+ 校驗碼算出A3，再組合生成資料A對外提供。RAID 5 可以容忍一塊盤的損壞。
優點：讀的情況下是單盤資料的三倍；有一定的安全性，可以容忍損壞一塊磁盤
缺點：由于每次寫資料都需要計算校驗塊，導緻寫性能下降；僅能容忍壞一塊磁盤損壞
RAID 6
RAID6可以靈活設計資料庫和校驗塊的比例，上圖中被設計成3個資料塊+2個校驗塊的組合，增加了資料可靠性。RAID 6在備份的資料場景使用較多，提供的資料可靠性比RAID 5要高很多。
優點：容錯硬碟數量比RAID5高
缺點：運算量比RAID5大、空間使用率比RAID5低
RAID 10
首先把兩塊盤做鏡像，再按照RAID0的方式組合，既實作了資料的備援又實作了性能翻倍的效果。RAID 1+0多适用于資料庫場景。
RAID 50
先做成RAID5的組再組合成RAID0，兼顧RAID5和RAID0的特性。
RAID 60
image.png
先做成RAID6的組合再組合成RAID0，兼顧RAID6和RAID0的特性。
各種組合之間的對比
| RAID級别 | 備援 | 空間使用率 | 讀性能 | 寫性能 | 最少磁盤數 |
| 否 | 100% | *** | 2 | ||
| RAID1 | 是 | 50% | ** | ||
| RAID5 | 67-94% | * | 3 | ||
| RAID6 | 50-88% | 4 | |||
| RAID10 | |||||
| RAID50 | 6 | ||||
| RAID60 | 8 |