什么是服务器阵列？是否就是服务器集群？RAID 0是什么？RAID 1是什么？RAID 0+1又是什么？求详解

磁盘阵列（Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID），有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。原理是利用数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。同时利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在数组中任一颗硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。RAID技术主要包含RAID 0～RAID 7等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种： RAID 0：RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构。RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据。因此，RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合。 RAID 1：它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互 为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。 RAID 0+1: 也被称为RAID 10标准，实际是将RAID 0和RAID 1标准结合的产物，在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时，为每一块磁盘作磁盘镜像进行冗余。它的优点是同时拥有RAID 0的超凡速度和RAID 1的数据高可靠性，但是CPU占用率同样也更高，而且磁盘的利用率比较低。 RAID 2：将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，并使用称为“加重平均纠错码（海明码）”的编码技术来提供错误检查及恢复。这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。 RAID 3：它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息。如果一块磁盘失效，奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用。RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写 *** 作的瓶颈。 RAID 4：RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写 *** 作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写 *** 作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。 RAID 5：RAID 5不单独指定的奇偶盘，而是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息。在RAID 5上，读/写指针可同时对阵列设备进行 *** 作，提供了更高的数据流量。RAID 5更适合于小数据块和随机读写的数据。RAID 3与RAID 5相比，最主要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输就需涉及到所有的阵列盘；而对于RAID 5来说，大部分数据传输只对一块磁盘 *** 作，并可进行并行 *** 作。在RAID 5中有“写损失”，即每一次写 *** 作将产生四个实际的读/写 *** 作，其中两次读旧的数据及奇偶信息，两次写新的数据及奇偶信息。 RAID 6：与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法，数据的可靠性非常高，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用。但RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间，相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此“写性能”非常差。较差的性能和复杂的实施方式使得RAID 6很少得到实际应用。 RAID 7：这是一种新的RAID标准，其自身带有智能化实时 *** 作系统和用于存储管理的软件工具，可完全独立于主机运行，不占用主机CPU资源。RAID 7可以看作是一种存储计算机（Storage Computer），它与其他RAID标准有明显区别。除了以上的各种标准（如表1），我们可以如RAID 0+1那样结合多种RAID规范来构筑所需的RAID阵列，例如RAID 5+3（RAID 53）就是一种应用较为广泛的阵列形式。用户一般可以通过灵活配置磁盘阵列来获得更加符合其要求的磁盘存储系统。 RAID 5E(RAID 5 Enhencement): RAID 5E是在 RAID 5级别基础上的改进，与RAID 5类似，数据的校验信息均匀分布在各硬盘上，但是，在每个硬盘上都保留了一部分未使用的空间，这部分空间没有进行条带化，最多允许两块物理硬盘出现故障。看起来，RAID 5E和RAID 5加一块热备盘好象差不多，其实由于RAID 5E是把数据分布在所有的硬盘上，性能会与RAID5 加一块热备盘要好。当一块硬盘出现故障时，有故障硬盘上的数据会被压缩到其它硬盘上未使用的空间，逻辑盘保持RAID 5级别。 RAID 5EE: 与RAID 5E相比，RAID 5EE的数据分布更有效率，每个硬盘的一部分空间被用作分布的热备盘，它们是阵列的一部分，当阵列中一个物理硬盘出现故障时，数据重建的速度会更快。 开始时RAID方案主要针对SCSI硬盘系统，系统成本比较昂贵。1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能够利用相对廉价的IDE硬盘来组建RAID系统，从而大大降低了RAID的“门槛”。从此，个人用户也开始关注这项技术，因为硬盘是现代个人计算机中发展最为“缓慢”和最缺少安全性的设备，而用户存储在其中的数据却常常远超计算机的本身价格。在花费相对较少的情况下，RAID技术可以使个人用户也享受到成倍的磁盘速度提升和更高的数据安全性，现在个人电脑市场上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司，此外还有一部分来自AMI公司。 面向个人用户的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1（RAID 10）等RAID规范的支持，虽然它们在技术上无法与商用系统相提并论，但是对普通用户来说其提供的速度提升和安全保证已经足够了。随着硬盘接口传输率的不断提高，IDE-RAID芯片也不断地更新换代，芯片市场上的主流芯片已经全部支持ATA 100标准，而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片，甚至已经可以支持ATA 133标准的IDE硬盘。在主板厂商竞争加剧、个人电脑用户要求逐渐提高的今天，在主板上板载RAID芯片的厂商已经不在少数，用户完全可以不用购置RAID卡，直接组建自己的磁盘阵列，感受磁盘狂飙的速度。 RAID 50：RAID50是RAID5与RAID0的结合。此配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID5子磁盘组要求三个硬盘。RAID50具备更高的容错能力，因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障，而不会造成数据丢失。而且因为奇偶位分部于RAID5子磁盘组上，故重建速度有很大提高。优势：更高的容错能力，具备更快数据读取速率的潜力。需要注意的是：磁盘故障会影响吞吐量。故障后重建信息的时间比镜像配置情况下要长。

1、制作磁盘阵列（RAID，Redundant Array of Independent Disks），可以有以下 *** 作：

2、在Adaptec磁盘阵列控制器上创建Raid（容器），在这种阵列卡上创建容器的步骤如下（注意：请预先备份您服务器上的数据，配置磁盘阵列的过程将会删除服务器硬盘上的所有数据!）：

3、第1步，首先当系统在自检的过程中出现提示时，同时按下“Ctrl+A”组合键。进入所示的磁盘阵列卡的配置程序界面。

4、第2步，然后选择“Container configuration utility”，进入所示配置界面。

5、第3步，选择“Initialize Drivers“选项去对新的或是需要重新创建容器的硬盘进行初始化（注意: 初始话硬盘将删去当前硬盘上的所有数据），按回车后进入所示界面。在这个界面中出现了RAID卡的通道和连接到该通道上的硬盘，使用“Insert”键选中需要被初始化的硬盘（具体的使用方法参见界面底部的提示，下同）。

6、第4步，全部选择完成所需加入阵列的磁盘后，按加车键，系统键d出所示警告提示框。提示框中提示进行初始化 *** 作将全部删除所选硬盘中的数据，并中断所有正在使用这些硬盘的用户。

7、第5步，按“Y”键确认即可，进入所示配置主菜单（Main Menu）界面。硬盘初始化后就可以根据您的需要，创建相应阵列级别（RAID1,RAID0等）的容器了。这里我们以RAID5为例进行说明。在主菜单界面中选择“Create container”选项。

RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。简单地解释，就是将N台硬盘通过RAID Controller（分Hardware，Software）结合成虚拟单台大容量的硬盘使用。RAID的采用为存储系统（或者服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。另外，raid还有杀虫剂品牌，法国特警队伍名，游戏专有名词等义项。
简介
RAID磁盘阵列（Redundant Array of Independent Disks）
其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault Tolerant，所以RAID主要是解决访问数据的存储速度问题（Storage）不是备份问题（Backup Solution）。
简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）。
磁盘阵列中针对不同的应用使用的不同技术,称为RAID level, RAID是Redundant Array of Independent Disks的缩写,而每一level代表一种技术,目前业界公认的标准是RAID 0~RAID 5。
这个level并不代表技术的高低,level 5并不高于level 3,level 1也不低过level 4,至于要选择那一种RAID level的产品,纯视用户的 *** 作环境(operating environment)及应用(application)而定,与level的高低没有必然的关系。
在RAID有一基本概念称为EDAP（Extended Data Availability and Protection），其强调扩充性及容错机制， 也是各家厂商如：Mylex，IBM，HP，Compaq，Adaptec，Infortrend等诉求的重点，包括在不须停机情况下可处理以下动作：
RAID 磁盘阵列支持自动检测故障硬盘；
RAID 磁盘阵列支持重建硬盘坏轨的资料；
RAID 磁盘阵列支持不须停机的硬盘备援 Hot Spare；
飞客数据恢复中心提供
RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘替换 Hot Swap；
RAID 磁盘阵列支持扩充硬盘容量等。
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功能
1、扩大了存储能力 可由多个硬盘组成容量巨大的存储空间。
2、降低了单位容量的成本 市场上最大容量的硬盘每兆容量的价格要大大高于普及型硬盘，因此采用多个普及型硬盘组成的阵列其单位价格要低得多。
3、提高了存储速度 单个硬盘速度的提高均受到各个时期的技术条件限制，要更进一步往往是很困难的，而使用RAID，则可以让多个硬盘同时分摊数据的读或写 *** 作，因此整体速度有成倍地提高。
4、可靠性 RAID系统可以使用两组硬盘同步完成镜像存储，这种安全措施对于网络服务器来说是最重要不过的了。
5、容错性 RAID控制器的一个关键功能就是容错处理。容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级RAID控制器还具有拯救数据功能。
6、对于IDE RAID来说，目前还有一个功能就是支持ATA/66/100。RAID也分为SCSI RAID和IDE RAID两类，当然IDE RAID要廉价得多。如果主机主板不支持ATA/66/100硬盘，通过RAID卡，则能够使用上新硬盘的ATA/66/100功能。
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优点
RAID的采用为存储系统（或者服务器的内置存储）带来巨大利益，其中提高传输速率和提供容错功能是最大的优点。
RAID通过同时使用多个磁盘，提高了传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量（Throughput）。在RAID中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快，而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。RAID最后成功了。
通过数据校验，RAID可以提供容错功能。这是使用RAID的第二个原因，因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC（循环冗余校验）码的话。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。

磁盘阵列（Disk Array）是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。
RAID技术主要包含RAID 0~5等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种：
RAID 0 此RAID级别组合了两个或更多硬盘，组合方式是用户数据被分割成多个可管理单元。这些单元被分割到RAID 0阵列的不同驱动器中。就像是货运公司运货一样，以前只有一辆车运输货物，现在有了更多的汽车把货物分开传送，效率自然就会提高很多。但是，RAID 0阵列中未存储冗余信息，这就是说，其中一个硬盘出现故障后，所有数据都会丢失。因此，安全要求较高的服务器一般不使用RAID 0。
RAID 1 在RAID 1系统中，相同的数据被存储在两个硬盘上（100%冗余）。当一个磁盘驱动器发生故障时，在另一个磁盘上可立即获得数据，从而无损数据完整性。就像我们打印文件一样，为了保证数据不会丢失，通常会多打印一份保存下来。另外，当原始数据繁忙时，系统还可以从备份中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。可以说RAID1即提高了效率也提高了系统的安全性。
RAID 2 将数据一份份地分布于不同的硬盘上，每一份的单位为位或字节，并使用一种专门的编码技术来提供错误检查及恢复。RAID 2技术实施复杂，因此目前很少使用，因此不做过多的介绍。
RAID 3 同RAID 2非常类似，都是将数据拆分并分布于不同的硬盘上，区别在于：RAID 3使用简单的奇偶校验，并单独使用一块磁盘存放奇偶校验信息。如果其中的一块数据磁盘失效，奇偶盘及其数据盘可以重新计算出损失的数据并还原到磁盘上；RAID 3对于大量的连续数据可提供稳定的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写 *** 作的瓶颈。
RAID 4 RAID 4与RAID 0非常相似，数据分割在各磁盘之间。不同的是RAID 4使用一块硬盘作为奇偶校验盘，当其中一个数据盘发生故障时，丢失的数据通过剩下的有效数据盘以及奇偶校验信息计算后存取。这种备份数据的方法好比我们在打印文件的同时，另外给打印过的文件作个清单，当其中的某份文件丢失时，可以按照清单的记录来恢复文件。此方法比RAID 1中的备份方法要复杂一些，而且此技术的不足点是每次写 *** 作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写 *** 作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中的应用也很少。
RAID 5 与RAID 4的读写磁盘过程相似，每次写 *** 作都需要访问奇偶盘，但因为RAID 5磁盘阵列中的奇偶校验数据分割在各磁盘之中。这样一来当同时有多个读写 *** 作时，每个 *** 作会被平均分配到不同的磁盘上，这样就提供了更加平衡的吞吐量。RAID 5与RAID 4的安全级别相同：其中一个磁盘发生故障时，所有的数据完全可用。丢失的数据通过有效数据以及奇偶校验信息计算得出。
RAID 0及RAID 1由于实现的成本较低主要适用于PC等家用电脑中；RAID 2较少使用由于实现技术复杂，所以目前很少用到；RAID 3及RAID 4适用于大型服务器及影像系统中；RAID 5多用于金融机构等与大型数据处理相关的企业中，其他如RAID 6，RAID 7，乃至RAID 10等，都是厂商各自研发，并无一致的标准。
我们常见的主板自带的阵列芯片或阵列卡能支持的模式有：RAID 0、RAID 1、RAID 0＋1。
1) RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，它将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作，但是不具备备份及容错能力，具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点，在理论上可以提高磁盘子系统的性能。
2) RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，可以提高磁盘子系统的安全性，技术简单，管理方便，读写性能均好。但它无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大，严格意义上说，不应称之为“阵列”。
3) RAID 0＋1综合了RAID 0和RAID 1的特点，独立磁盘配置成RAID 0，两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色，安全性高，但构建阵列的成本投入大，数据空间利用率低，不能称之为经济高效的方案
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