服务器RAID磁盘阵列概念和特点
目录
一、RAID技术概述
二、常见RAID级别详解
三、RAID级别对比表
一、RAID技术概述
RAID（Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵列，是一种通过多磁盘组合实现数据冗余、性能提升或二者兼顾的存储虚拟化技术。其核心原理包括：
条带化（Striping）：数据分块并行写入多磁盘（如RAID 0）
镜像（Mirroring）：数据完全复制到多磁盘（如RAID 1）
奇偶校验（Parity）：通过校验数据实现故障恢复（如RAID 5/6）
1. RAID 0
RAID 0使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘上，而不进行冗余备份。数据被分成固定大小的块，并依次存储在每个磁盘上。例如，如果有两个磁盘（磁盘A和磁盘B），一块数据的第一个部分存储在磁盘A上，第二个部分存储在磁盘B上，以此类推。这种条带化的方式可以同时从多个磁盘读取或写入数据，从而提高系统的性能。
原理：数据分块后并行存储于≥2块磁盘
优点：读写性能最高，100%磁盘利用率
缺点：无冗余，单盘故障导致数据全毁
场景：临时缓存、非关键数据存储
2. RAID 1
RAID 1使用数据镜像（mirroring）的方式将数据完全复制到两个或多个磁盘上。当写入数据时，数据同时写入所有磁盘。这样，每个磁盘都具有相同的数据副本，从而实现数据的冗余备份。如果其中一个磁盘发生故障，系统可以继续从剩余的磁盘中读取数据，确保数据的可用性和完整性。
原理：数据完全镜像到≥2块磁盘
优点：高可靠性，读取性能提升
缺点：磁盘利用率仅50%
场景：数据库、交易系统
3. RAID 5
RAID 5使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘上，并通过分布式奇偶校验实现数据的冗余备份。数据和奇偶校验信息被组织成数据块，其中奇偶校验信息被分布式存储在不同的磁盘上。当写入数据时，奇偶校验信息也会被更新。如果其中一个磁盘发生故障，系统可以通过重新计算奇偶校验信息来恢复丢失的数据。这种方式可以同时提供性能增强和数据冗余。
原理：数据条带化存储，分布式奇偶校验（校验信息轮转存储）
优点：兼顾性能与安全，利用率(n-1)/n（n代表磁盘数量）
缺点：单盘故障后重建时间长
场景：金融、数据库等随机读写场景
等关键数据
4. RAID 6
与RAID 5相似，RAID 6也使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘上，并通过分布式奇偶校验和双重奇偶校验实现数据的冗余备份。数据和奇偶校验信息被组织成数据块，其中奇偶校验信息被分布式存储在不同的磁盘上，并通过双重奇偶校验提供更高的数据冗余性。当写入数据时，奇偶校验信息也会被更新。如果其中两个磁盘发生故障，系统可以通过重新计算奇偶校验信息来恢复丢失的数据。这种方式可以同时提供性能增强和更高级别的数据冗余。
原理：双奇偶校验，可容忍同时两块磁盘故障
优点：安全性高于RAID 5
缺点：利用率(n-2)/n，写入性能较低
场景：高可靠性要求的存储系统
5. RAID 10（1+0）
RAID 10结合条带化（striping）和镜像（mirroring）实现数据的冗余备份。具体来说就是：先将磁盘两两分组，每组设置为RAID 1；再将每组RAID 1一起设置为RAID 0。这样，RAID 10在提供性能增强的同时，也提供了数据的冗余保护。
原理：先镜像再条带化（需≥4块磁盘）
优点：兼具RAID 1可靠性和RAID 0高性能
缺点：磁盘利用率仅50%
场景：金融、大数据分析等高性能高可靠场景一
三、RAID级别对比表
级别 最小数 容错能力 利用率 读性能 写性能
RAID 0 2 无 100% ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐⭐
RAID 1 2 单盘 50% ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐
RAID 5 3 单盘 (n-1)/n ⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐
RAID 6 4 双盘 (n-2)/n ⭐⭐⭐ ⭐⭐
RAID 10 4 镜像组单盘 50% ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐
