通俗地說，RAID就是通過將多個(gè)磁盤按照一定的形式和方案組織起來，通過這樣的形式能夠獲取比單個(gè)硬盤更高的速度、更好的穩(wěn)定性、更大的存儲(chǔ)能力的存儲(chǔ)解決方案，用戶不必關(guān)心磁盤陣列究竟由多少塊硬盤組成，使用中整個(gè)陣列就如同一塊硬盤一樣。
速度優(yōu)先的RAID 0——小李的快速面包店
小李開了一家面包店，生意火爆，但顧客總是抱怨結(jié)賬太慢。原來，收銀臺(tái)只有一個(gè)收銀員，每次只能服務(wù)一位顧客。
解決方案： 小李決定增加收銀臺(tái)，讓多個(gè)收銀員同時(shí)工作。這樣，顧客可以分散到不同柜臺(tái)結(jié)賬，效率大大提高！
但問題來了： 如果其中一個(gè)收銀員突然生病請(qǐng)假，整個(gè)結(jié)賬流程就會(huì)亂套，因?yàn)橛唵螖?shù)據(jù)是分散記錄的。
這就是RAID 0：
?    優(yōu)點(diǎn)： 多塊硬盤同時(shí)讀寫，速度飛快！
?    缺點(diǎn)： 一塊硬盤壞了，所有數(shù)據(jù)都可能丟失。
RAID-0是無冗余、無校驗(yàn)的磁盤陣列，實(shí)現(xiàn)RAID-0至少需要兩塊以上硬盤。它將兩塊以上的硬盤合并成一塊，數(shù)據(jù)同時(shí)分散在每塊硬盤中，因?yàn)閹捈颖?，所以讀/寫速度加倍。RAID-0的理論速度是單塊硬盤的N倍，但是由于數(shù)據(jù)并不是保存在一個(gè)硬盤上，而是分成數(shù)據(jù)塊保存在不同硬盤上，所以安全性也下降N倍，只要任何一塊硬盤損壞就會(huì)丟失所有數(shù)據(jù)。
RAID-0出現(xiàn)故障后，要恢復(fù)其中的數(shù)據(jù)，必須先修復(fù)有故障的成員盤，或者將其做出完整的磁盤鏡像，也就是說在恢復(fù)RAID-0的數(shù)據(jù)時(shí)，全部成員盤不能有任何缺失。
修復(fù)數(shù)據(jù)關(guān)鍵有兩個(gè)因素比較重要：一是RAID0中每個(gè)條帶的大小，另一個(gè)是RAID0中硬盤的排列順序。
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安全至上的RAID 1——老張的保險(xiǎn)面包店
老張的面包店很注重?cái)?shù)據(jù)安全，他擔(dān)心收銀記錄丟失，于是想了個(gè)辦法：讓兩個(gè)收銀員同時(shí)記錄每一筆訂單。
這樣，即使一個(gè)收銀員的賬本丟了，另一個(gè)收銀員還有完整備份，生意不會(huì)受影響！
這就是RAID 1：
?    優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)完全鏡像，一塊硬盤壞了也不怕。
?    缺點(diǎn)： 存儲(chǔ)空間只有實(shí)際硬盤容量的一半（因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都存了兩遍）。
RAID1至少需要兩塊盤，通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余，在兩塊磁盤上產(chǎn)生互為備份的數(shù)據(jù)，當(dāng)其中-塊成員盤出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)還可以從另外一塊成員盤中讀取數(shù)據(jù)，因此RAID-1可以提供更好的冗余性。
如果RAID-1中一塊硬盤出現(xiàn)故障，不會(huì)影響服務(wù)器的運(yùn)行，只要把故障硬盤更換為一塊好的硬盤就可以了。如果沒有及時(shí)更換，導(dǎo)致第二塊硬盤也出現(xiàn)故障，這時(shí)RAID-1就會(huì)失效。因?yàn)橄瘸霈F(xiàn)故障的硬盤中的數(shù)據(jù)已經(jīng)不完整，所以不能以第一塊硬盤為基準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，而應(yīng)該用后出現(xiàn)故障的硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，一般情況下都能夠完全恢復(fù)出所有的數(shù)據(jù)。
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速度+安全的RAID 10——大企業(yè)的豪華面包連鎖店
王老板經(jīng)營(yíng)一家高端面包連鎖店，既要快速結(jié)賬，又要確保數(shù)據(jù)安全。于是，他采用了RAID 10方案：
1.    先分組： 把收銀員分成兩組，每組兩人（類似RAID 1，數(shù)據(jù)鏡像）。
2.    再提速： 兩組收銀員并行工作（類似RAID 0，提高速度）。
這樣，即使一組里有個(gè)收銀員請(qǐng)假，另一組還能繼續(xù)工作，既快又穩(wěn)！
這就是RAID 10：
?    優(yōu)點(diǎn)： 既有RAID 0的速度，又有RAID 1的安全。
?    缺點(diǎn)： 需要至少4塊硬盤，成本較高。
RAID-10至少需要4塊硬盤才能構(gòu)建，它的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)擁有RAID-0的超凡速度和RAID-1的高數(shù)據(jù)可靠性，但是磁盤的利用率比較低。RAID-10主要用于容量不大，但要求速度和差錯(cuò)控制的數(shù)據(jù)庫中。
如果RAID-10中某一組RAID-1的一塊物理盤出現(xiàn)故障，理論上不會(huì)影響服務(wù)器的運(yùn)行，只要把故障硬盤更換為一塊好的硬盤就可以保證RAID-10的完整性。如果沒有及時(shí)更換，導(dǎo)致該組RAID-1的第二塊物理盤也出現(xiàn)故障，這時(shí)該組RAID-1就會(huì)失效，RAID-10也就崩潰了。因?yàn)橄瘸霈F(xiàn)故障的硬盤中的數(shù)據(jù)已經(jīng)不完整，所以不能以這一塊硬盤為基準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，而應(yīng)該用后出現(xiàn)故障的硬盤加上另一組RAID-1中的一塊物理盤進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，一般情況下都能夠完全恢復(fù)出所有的數(shù)據(jù)。
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精細(xì)分工的RAID 3——面包工廠的流水線優(yōu)化
老周的面包工廠每天要生產(chǎn)成千上萬個(gè)面包，每個(gè)面包的制作流程都被拆解成多個(gè)步驟：和面、發(fā)酵、烘焙、包裝……
問題： 如果某個(gè)環(huán)節(jié)（比如烘焙師）突然請(qǐng)假，整個(gè)生產(chǎn)流程就會(huì)卡??！
解決方案： 老周決定設(shè)立一個(gè)“校驗(yàn)師傅”，專門負(fù)責(zé)記錄每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這樣，萬一某個(gè)師傅臨時(shí)不在，校驗(yàn)師傅能幫忙推算缺失的步驟，讓生產(chǎn)繼續(xù)！
這就是RAID 3：
?    特點(diǎn)：
o    數(shù)據(jù)拆分成“字節(jié)級(jí)”小塊（類似面包制作的每個(gè)小步驟）。
o    有一個(gè)專用校驗(yàn)盤（“校驗(yàn)師傅”），負(fù)責(zé)記錄恢復(fù)信息。
?    優(yōu)點(diǎn)： 適合大文件連續(xù)讀寫（比如視頻編輯）。
?    缺點(diǎn)： 校驗(yàn)盤成為瓶頸，多個(gè)小文件操作較慢。
RAID-3的數(shù)據(jù)存取方式和RAID-2一樣，把數(shù)據(jù)以位或字節(jié)為單位來分割并且存儲(chǔ)到各個(gè)硬盤上，在安全方面以奇偶校驗(yàn)取代海明碼做錯(cuò)誤校正及檢測(cè)，所以只需要一個(gè)額外的校檢磁盤。奇偶校驗(yàn)值的計(jì)算是以各個(gè)硬盤的相對(duì)應(yīng)位作異或的邏輯運(yùn)算，然后將結(jié)果寫入奇偶校驗(yàn)硬盤。
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塊級(jí)優(yōu)化的RAID 4——連鎖店的智能庫存管理
王經(jīng)理經(jīng)營(yíng)多家面包連鎖店，每家店都要實(shí)時(shí)同步庫存數(shù)據(jù)。
問題： 如果總部的庫存管理員（校驗(yàn)盤）太忙，各家分店的補(bǔ)貨請(qǐng)求就會(huì)堆積，影響運(yùn)營(yíng)效率！
解決方案： 王經(jīng)理改進(jìn)了系統(tǒng)：
?    每家分店獨(dú)立管理自己的庫存（塊級(jí)存儲(chǔ)）。
?    總部只負(fù)責(zé)校驗(yàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)（專用校驗(yàn)盤）。
這樣，分店可以并行處理訂單，只有寫入時(shí)才需要總部參與，效率更高！
這就是RAID 4：
?    特點(diǎn)：
o    數(shù)據(jù)按“塊級(jí)”存儲(chǔ)（每家分店獨(dú)立運(yùn)作）。
o    仍然有專用校驗(yàn)盤（總部校驗(yàn)）。
?    優(yōu)點(diǎn)： 讀取速度快，適合數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。
?    缺點(diǎn)： 寫入時(shí)校驗(yàn)盤仍是瓶頸，性能不如RAID 5。
RAID-4和RAID-3很相似，數(shù)據(jù)都是依次存儲(chǔ)在多個(gè)硬盤之上，奇偶校驗(yàn)碼存放在獨(dú)立的奇偶校驗(yàn)盤上，唯一不同的是，在數(shù)據(jù)分割上RAID-3是以位或字節(jié)為單位，而RAID-4是以條帶為單位。
RAID-4也使用一個(gè)校驗(yàn)硬盤，各硬盤相同位置的條帶形成一個(gè)校驗(yàn)硬盤條帶，放在校驗(yàn)硬盤上。這種方式可在不同的硬盤平行執(zhí)行不同的讀取命令，大幅提高硬盤陣列的讀取性能;但寫入數(shù)據(jù)時(shí)，因受限于校驗(yàn)硬盤，同一時(shí)間只能作一次，啟動(dòng)所有硬盤讀取數(shù)據(jù)形成同一校驗(yàn)條帶的所有數(shù)據(jù)條帶，與要寫入的數(shù)據(jù)做好校驗(yàn)計(jì)算再寫入。即使如此，小型文件的寫入仍然比RAID-3要快，因其校驗(yàn)計(jì)算較簡(jiǎn)單而非位的計(jì)算，但校驗(yàn)硬盤和RAID-3一樣，也形成其性能的瓶頸。
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智能備份的RAID 5——科技面包店的智慧方案
陳工程師的面包店用了更聰明的辦法：讓每個(gè)收銀員既記錄訂單，又幫忙備份數(shù)據(jù)。
?    如果某個(gè)收銀員請(qǐng)假，系統(tǒng)能根據(jù)其他收銀員的記錄，自動(dòng)恢復(fù)數(shù)據(jù)。
?    而且，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更高效，不像RAID 1那樣浪費(fèi)空間。
這就是RAID 5：
?    優(yōu)點(diǎn)： 兼顧速度、容量和安全性，適合企業(yè)使用。
?    缺點(diǎn)： 如果兩塊硬盤同時(shí)壞掉，數(shù)據(jù)可能丟失。
RAID-5跟RAID-4一樣，數(shù)據(jù)以條帶為單位分布到各個(gè)硬盤上，RAID-5和RAID的最大區(qū)別在于RAID-5不是把所有的校驗(yàn)塊集中保存在一個(gè)專門的校驗(yàn)盤中，而是分散到所有的數(shù)據(jù)盤中。
 

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