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14.板載RAID

RAID是英文Redundant?Array?of?Inexpensive?Disks的縮寫，中文簡稱為廉價磁盤冗余陣列。RAID就是一種由多塊硬盤構成的冗余陣列。雖然RAID包含多塊硬盤，但是在操作系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術于存儲系統的好處主要有以下三種：

通過把多個磁盤組織在一起作為一個邏輯卷提供磁盤跨越功能

通過把數據分成多個數據塊(Block)并行寫入/讀出多個磁盤以提高訪問磁盤的速度

通過鏡像或校驗操作提供容錯能力

最初開發RAID的主要目的是節省成本，當時幾塊小容量硬盤的價格總和要低于大容量的硬盤。目前來看RAID在節省成本方面的作用并不明顯，但是RAID可以充分發揮出多塊硬盤的優勢，實現遠遠超出任何一塊單獨硬盤的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯能力，在任何一塊硬盤出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬盤的影響。

RAID技術分為幾種不同的等級，分別可以提供不同的速度，安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前經常使用的是RAID5和RAID(0+1)。

NRAID

NRAID即Non-RAID，所有磁盤的容量組合成一個邏輯盤，沒有數據塊分條(no?block?stripping)。NRAID不提供數據冗余。要求至少一個磁盤。

JBOD

JBOD代表Just?a?Bunch?of?Drives，磁盤控制器把每個物理磁盤看作獨立的磁盤，因此每個磁盤都是獨立的邏輯盤。JBOD也不提供數據冗余。要求至少一個磁盤。

RAID?0

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。

RAID?1

RAID?1，又稱鏡像方式，也就是數據的冗余。在整個鏡像過程中，只有一半的磁盤容量是有效的(另一半磁盤容量用來存放同樣的數據)。同RAID?0相比，RAID?1首先考慮的是安全性，容量減半、速度不變。

RAID?0+1

為了達到既高速又安全，出現了RAID?10(或者叫RAID?0+1)，可以把RAID?10簡單地理解成由多個磁盤組成的RAID?0陣列再進行鏡像。

RAID?3和RAID?5

RAID?3和RAID?5都是校驗方式。RAID?3的工作方式是用一塊磁盤存放校驗數據。由于任何數據的改變都要修改相應的數據校驗信息，存放數據的磁盤有好幾個且并行工作，而存放校驗數據的磁盤只有一個，這就帶來了校驗數據存放時的瓶頸。RAID?5的工作方式是將各個磁盤生成的數據校驗切成塊，分別存放到組成陣列的各個磁盤中去，這樣就緩解了校驗數據存放時所產生的瓶頸問題，但是分割數據及控制存放都要付出速度上的代價。

按照硬盤接口的不同，RAID分為SCSI?RAID，IDE?RAID和SATA?RAID。其中，SCSI?RAID主要用于要求高性能和高可靠性的服務器/工作站，而臺式機中主要采用IDE?RAID和SATA?RAID。

以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡實現，而現在越來越多的主板都添加了板載RAID芯片直接實現RAID功能，目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R，而英特爾更進一步，直接在主板芯片組中支持RAID，其ICH5R南橋芯片中就內置了SATA?RAID功能，這也代表著未來板載RAID的發展方向---芯片組集成RAID

總結

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