主板系列知识：磁盘阵列RAID

RAID，廉价冗余磁盘阵列，是独立磁盘冗余阵列的缩写。

磁盘可以分为软阵列和硬阵列。软阵列由软件程序完成，计算机的处理器只能提供最基本的RAID容错功能。硬盘阵列由独立运行的硬件(阵列卡)提供，用于控制和计算整个磁盘阵列。该卡具有独立的处理器，不依赖于系统的CPU资源。可以支持所有需要的容错功能，所以硬阵列提供的功能和性能比软阵列提供的要好。

作为一种高性能的存储技术，RAID得到了广泛的应用。自从RAID的概念提出以来，已经开发了很多级别的RAID，但最常用的级别是0、1、3和5。这里是四个级别。

0: RAID:将多个磁盘组合成一个大磁盘，没有冗余功能，并行I/O，速度最快。就是把多个磁盘并置成一个大硬盘。在存储数据时，它根据磁盘的数量对数据进行分段，然后将这些数据同时写入这些磁盘。所以在所有级别中，RAID 0是最快的。但是，RAID 0没有冗余功能。如果一个磁盘(物理上)损坏，所有数据都无法使用。

RAID 1:两组相同的磁盘系统相互镜像，速度不提升，但允许单个磁盘的误差，比较可靠。RAID 1是镜像。原理是在主硬盘上存储数据，在镜像硬盘上写入相同的数据。当主硬盘(物理)损坏时，镜像硬盘将取代主硬盘。因为有镜像硬盘进行数据备份，所以RAID 1的数据安全性在各个RAID级别都是不错的。但是它的磁盘利用率只有50%，是所有RAID中最低的水平。

RAID 3中的数据存储原理不同于RAID 0和RAID 1。RAID 3是存储在一个硬盘中的数据的奇偶校验位，数据分段存储在其他硬盘中。它像RAID 0一样并行存储数字，但没有RAID 0快。如果数据盘(物理)损坏，只要更换坏硬盘，RAID控制系统就会根据校验盘的数据校验位，在新盘中重建坏盘上的数据。使用单个校验磁盘保护数据不如镜像安全，但硬盘利用率有了很大提高，是n-1。但缺点是用来存储校验位的硬盘会有很大的工作量，因为每次写操作都会把生成的校验信息写到这个磁盘上，而其他磁盘的负载比较小，对性能会有一定的影响。

RAID 5:在RAID 3的基础上，RAID 5做了一些改进。当数据被写入阵列中的磁盘时，奇偶校验数据被均匀地存储在阵列中的所有磁盘上，并且允许单个磁盘出现错误。RAID 5也通过数据的校验位来保证数据的安全性，但是它不是将数据的校验位存储在单独的硬盘中，而是将数据段的校验位交互地存储在每个硬盘中。这样，如果任何一个硬盘损坏，都可以根据其他硬盘上的校验位重建损坏的数据。硬盘的利用率也是n-1。