一文了解RAID技术基本概念

RAID是数据存储技术，旨在提高磁盘的IO吞吐以及提供更为可靠的数据安全。在实际工作中经常听到RAID相关名称，那么RAID技术的基本概念是什么、不同RAID级别有什么特性，本文将简单介绍，以了解。

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1、RAID技术基本概念

1.1 RAID基本概念介绍

RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列）是一种数据存储技术，旨在通过组合多个物理硬盘驱动器来提供更高的数据传输速率、更大的存储容量以及数据冗余和容错功能。RAID的发展历史可以追溯到1987年，当时加州大学伯克利分校的计算机科学家D. A. Patterson教授等首次在研究论文中提出了RAID的概念。随后，这一概念在学术界和产业界引起了广泛关注。

RAID的设计初衷是提供高端的存储功能和冗余的数据安全，在整个系统中，RAID被看作是由两个或更多磁盘组成的存储空间，通过并发地在多个磁盘上读写数据来提高存储系统的I/O性能。RAID中主要有三种关键技术：镜像（Mirroring）、数据条带化（Data Stripping）和数据校验（Data parity）：

• 镜像（Mirroring）：镜像是一种冗余技术，为磁盘提供保护功能，防止磁盘发生故障而造成数据丢失。对于RAID而言，采用镜像技术将会同时在阵列中产生两个完全相同的数据副本，并分布在两个不同的磁盘驱动器组上。当一个数据副本失效不可用时，外部系统仍可正常访问另一副本，不会对应用系统运行和性能产生影响。镜像技术提供了非常高的数据安全性，但其代价也是非常昂贵的，至少需要双倍的存储空间。
• 数据条带化（Data Stripping）：RAID由多块磁盘组成，数据条带技术将数据以块的方式分布存储在多个磁盘中，从而可以对数据进行并发处理。这样写入和读取数据就可以在多个磁盘上同时进行，并发产生非常高的聚合I/O，有效提高了整体I/O性能，而且具有良好的线性扩展性。数据条带化虽然可以提升IO性能，但是不能保证数据可靠性和可用性。
• 数据校验（Data parity）：数据校验也是一种冗余技术，它用校验数据来提供数据的安全，可以检测数据错误，并在能力允许的前提下进行数据重构。相对镜像，数据校验大幅缩减了冗余开销，用较小的代价换取了极佳的数据完整性和可靠性。采用数据校验时，RAID要在写入数据同时进行校验计算，并将得到的校验数据存储在RAID成员磁盘中。校验技术相对于镜像技术的优势在于节省大量开销，但由于每次数据读写都要进行大量的校验运算，对计算机的运算速度要求很高，必须使用硬件RAID控制器。在数据重建恢复方面，检验技术比镜像技术复杂得多且慢得多。

RAID技术通过不同的级别和配置方式来实现不同的性能提升和数据保护。不同的RAID级别在数据可靠性、读写性能、成