磁盤陣列硬盤是由很多價格較便宜的磁盤，配合數據分散排列的設計，組合成一個容量巨大的磁盤組，利用個別磁盤提供數據所產生加成效果提升整個磁盤系統效能。利用這項技術，將數據切割成許多區段，分別存放在各個硬盤上。磁盤陣列還能利用同位檢查（Parity Check）的觀念，在數組中任一顆硬盤故障時，仍可讀出數據，在數據重構時，將數據經計算后重新置入新硬盤中。

陣列上用的硬盤和普通硬盤沒有區別，只是一般用到陣列數據有可能都比較大、要么數據很重要，根據硬盤自己分，有企業級，監控專用，臺式機硬盤。企業級的質量會好一些，所以為了自己數據的安全考慮還是用企業級的多一些。

什么是磁盤陣列

獨立硬盤冗余陣列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），舊稱廉價磁盤冗余陣列（RAID, Redundant Array of Inexpensive Disks），簡稱硬盤陣列。由伯克利大學一位教授提出，其基本思想就是把多個相對便宜的硬盤組合起來，成為一個硬盤陣列組，使性能達到甚至超過一個價格昂貴、容量巨大的硬盤。根據選擇的版本不同，RAID比單顆硬盤有以下一個或多個方面的好處：增強數據集成度，增強容錯功能，增加處理量或容量。另外，磁盤陣列對于電腦來說，看起來就像一個單獨的硬盤或邏輯存儲單元。最常用的四種RAID為 RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10。

簡而言之，RAID就是針對硬盤提供一種虛擬化方案，將多個物理硬盤組合成一個邏輯硬盤，操作系統只會把這個邏輯硬盤當作“一個硬盤”。RAID常被用在服務器計算機上，并且使用完全相同的硬盤作為組合。由于硬盤價格的不斷下降（機械硬盤，基于TLC和QLC的固態硬盤）并且RAID功能更多的集成到主板上，因而電腦組裝愛好者也熱衷于給自己的數據存儲模塊加入RAID技術。

加入RAID技術主要是為了增加以下一項或多項功能：

1.增加數據可靠性

2.增加存儲器讀寫性能

3.增加容量
 

磁盤陣列(RAID)的分類

RAID 中主要有三個關鍵概念和技術：鏡像（ Mirroring ）、數據條帶（ Data Stripping ）和數據校驗（ Data parity ），最初的RAID分成不同的等級，每種等級都有其理論上的優缺點，不同的等級在兩個目標間取得平衡，分別是增加數據可靠性以及增加存儲器（群）讀寫性能。這些年來，出現對于RAID觀念不同的應用。

一、RAID0 又稱Strip，條帶化模式

RAID 0 即Data Stripping（數據分條技術）。整個邏輯盤的數據是被分條（stripped）分布在多個物理磁盤上，可以并行讀/寫，提供最快的速度，但沒有冗余能力。要求至少兩個磁盤。我們通過RAID 0可以獲得更大的單個邏輯盤的容量，且通過對多個磁盤的同時讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁盤的速度和容量，忽略了安全，只要其中一個磁盤出了問題，那么整個陣列的數據都會不保了。

原理：數據交付給RAID控制單元，切割成若干條帶，并行寫入陣列

優缺點：理論上最高可提升讀寫速度為原來N倍，存儲容量擴充為單塊硬盤N倍，N為陣列內硬盤個數，數據安全性降低為原來的1/N，任何一塊硬盤發生故障，整個RAID上的數據將不可恢復！而且從實際情況來看，由于本身切割數據也需要耗費計算資源，所以實際讀寫提升將略小于理論值，并且會隨著硬盤個數增加而提升越來越少。

應用情況：適用于對讀寫要求高，成本控制嚴格，安全性要求不高的場合，單獨RAID0筆者本人原來組準系統的時候用過，主要是為了提升跑分好看。一般都是采用其他組合的方案。存儲高清電影比較適合。

二、RAID 1 又稱Mirror，鏡像模式

兩組以上的N個磁盤相互作鏡像，在一些多線程操作系統中能有很好的讀取速度，理論上讀取速度等于硬盤數量的倍數，另外寫入速度有微小的降低。只要一個磁盤正常即可維持運作，可靠性最高。其原理為在主硬盤上存放數據的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數據。當主硬盤（物理）損壞時，鏡像硬盤則代替主硬盤的工作。因為有鏡像硬盤做數據備份，任何一塊硬盤出現故障是，所存儲的數據都不會丟失，所以RAID 1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但無論用多少磁盤做RAID 1，僅算一個磁盤的容量，是所有RAID中磁盤利用率最低的一個級別。

磁盤利用率為50％。也就是說，如果我們有兩個磁盤每個500GB，總共是1TB，但在鏡像中它只會顯示500GB。在鏡像如果一個磁盤發生故障不會有數據丟失，因為兩個磁盤中的內容相同。讀取性能會比寫入性能更好。創建 RAID 1 至少要有兩個磁盤，你也可以添加更多的磁盤，磁盤數需為2，4，6，8等偶數。要添加更多的磁盤，你的系統必須有 RAID 物理適配器（硬件卡）。

原理：數據交付給RAID控制單元，對陣列內所有磁盤寫入相同數據。讀取時，與RAID0相仿，可以同時從陣列中所有可用硬盤內讀取所需數據。

優缺點：理論上數據安全性提升N倍，寫能力不受影響，讀取數據能力提升為原來N倍（性能基準與單塊硬盤比較，N為硬盤個數）。實際情況中，數據安全性提升比率更大（要鏡像陣列中所有盤壞才會定義為崩潰，所以崩潰幾率是相乘，會成倍減小），讀取數據能力提升不足N倍（受控制器影響，和控制策略算法影響），寫能力微弱下降（控制單元損耗）該模式可使用的硬盤實際容量比較小，僅僅為兩顆硬盤中最小硬盤的容量。

應用情況：適用于對數據安全性要求高，讀多寫極少的情況，故也不適合單獨拿來大規模應用。可存儲非常重要的資料，如數據庫，個人資料，是萬無一失的存儲方案。

三、RAID3 帶專用校驗盤的數據條帶

原理：

RAID3是把數據分成多個“塊”，按照一定的容錯算法，存放在N+1個硬盤上，實際數據占用的有效空間為N個硬盤的空間總和，而第N+1個硬盤存儲的數據是校驗容錯信息，當這N+1個硬盤中的其中一個硬盤出現故障時，從其它N個硬盤中的數據也可以恢復原始數據。

數據交付給RAID控制單元，控制單元將向陣列中一塊固定的磁盤寫入校驗信息，同時將數據信息寫入其余磁盤。校驗信息為異或值（Xor），如果任意一塊硬盤發生錯誤，那么都可以通過其余磁盤信息異或后重建。

優缺點：當整個陣列健康時，能夠提供接近RAID0的性能（倍數要排除掉校驗盤），同時提供一定的容災能力（允許一塊硬盤故障）。但一旦出現壞盤進入降級模式，每一次讀寫壞區塊的信息都要通過計算其余盤的內容，性能會大大下降

應用情況：由于RAID5能夠更好的代替RAID3，所以基本上RAID3應用不多。

四、RAID 5 RAID5 分散校驗盤的數據條帶

RAID Level 5是一種儲存性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案。它使用的是Disk Striping（硬盤分區）技術。RAID 5至少需要三塊硬盤，RAID 5不是對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤數據發生損壞后，可以利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以為系統提供數據安全保障，但保障程度要比鏡像低而磁盤空間利用率要比鏡像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取速度，只是因為多了一個奇偶校驗信息，寫入數據的速度相對單獨寫入一塊硬盤的速度略慢，若使用“回寫緩存”可以讓性能改善不少。同時由于多個數據對應一個奇偶校驗信息，RAID 5的磁盤空間利用率要比RAID 1高，存儲成本相對較便宜。

原理：校驗數據分布在陣列中的所有磁盤上，而沒有采用專門的校驗磁盤。對于數據和校驗數據，它們的寫操作可以同時發生在完全不同的磁盤上。RAID5不對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤數據發生損壞后，利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。

優缺點：讀取速度接近RAID0（倍數要排除掉校驗盤），同時提供一定的容災能力（允許一塊硬盤故障）。但RAID5還提供良好的擴展性，磁盤數量增加，能提供更高的容量和更快的速度。當然，對替換盤重建數據時，性能依然會受到較大影響。RAID5 兼顧存儲性能、數據安全和存儲成本等各方面因素，它可以理解為 RAID0 和 RAID1 的折中方案，是目前綜合性能最佳的數據保護解決方案。 

應用情況：RAID5 基本上可以滿足大部分的存儲應用需求，數據中心大多采用它作為應用數據的保護方案。但實際的應用中，也通常不單使用RAID5，而是有其他多種的組合方案。

五、RAID 6

與RAID 5相比，RAID 6增加第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法，數據的可靠性非常高，任意兩塊磁盤同時失效時不會影響數據完整性。RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間和額外的校驗計算，相對于RAID 5有更大的IO操作量和計算量，其“寫性能”強烈取決于具體的實現方案，因此RAID6通常不會通過軟件方式來實現，而更可能通過硬件/固件方式實現。

同一數組中最多容許兩個磁盤損壞。更換新磁盤后，數據將會重新算出并寫入新的磁盤中。依照設計理論，RAID 6必須具備四個以上的磁盤才能生效。

六、RAID 10

RAID 10是先鏡射再分區數據，再將所有硬盤分為兩組，視為是RAID 0的最低組合，然后將這兩組各自視為RAID 1運作。

RAID 10(又叫RAID 1+0)特點：

RAID10最少需要4塊硬盤才能完成。把2塊硬盤組成一個RAID1，然后兩組RAID1組成一個RAID0。雖然RAID10方案造成了50%的磁盤浪費，但是它提供了200%的速度和單磁盤損壞的數據安全性。

常見的RAID組合

raid10和raid01

原理：RAID10又稱RAID1+0，是先將買來的硬盤分成兩組，做鏡像，再對每組硬盤做條帶化。而RAID01則恰恰相反，是先將買來的硬盤分成兩組，做條帶化，再對每組硬盤做鏡像。

得失：在對每個子組保持基本RAID等級的特性下，RAID10比RAID01有更好的容錯能力，能夠允許多個子RAID1都有壞盤，只要不是一個RAID1組中硬盤全部壞掉就OK。然而RAID01只能允許在其中一個RAID0組中有壞盤。成組至少四塊硬盤，由于都有RAID1，所以磁盤利用率50%

應用情況：鑒于RAID10和01都至少四塊硬盤，并且磁盤利用率在完全健康下都一致，基于RAID10數據更強的容災能力，因而主流的磁盤陣列產品都只支持RAID10。