RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)

磁碟陣列其樣式有三種：


一是外接式磁碟陣列櫃：
外接式磁碟陣列櫃最常被使用大型伺服器上，具可熱抽換(Hot Swap)的特性，不過這類產品的價格都很貴。

二是內接式磁碟陣列卡：
內接式磁碟陣列卡，因為價格便宜，但需要較高的安裝技術，適合技術人員使用操作。

三是利用軟體來模擬：
 利用軟體模擬的方式， 由於會拖累機器的速度，不適合大資料流量的伺服器。

由上述可知，現在IDE磁碟陣列大行其道的道理；IDE介面硬碟的穩定度與效能表現已有很大的提升，加上成本考量，所以採用IDE介面硬碟來作為磁碟陣列的決解方案，可說是最佳的方式。


磁碟陣列有那些優點：
１.傳輸速率快
２.儲存容量可提升
３.提升I/O每秒的數量
４.增加資料安全性及穩定性
５.大量資料快速及簡易管理
６.增加可用運時間，減少維護

各階層磁碟陣列(RAID)介紹：

磁碟陣列是由2個以上的硬碟，模擬一個邏輯硬碟出現在系統中；使用磁碟陣列控制器以達成其存在，利用不同陣列形式，模擬各種層級。現在我們先來了解磁 碟陣列(RAID)到底有幾種模式，一般最常提到及應用的RAID層級分為０、１、０＋１、３及５。另外還有一些極少用到的RAID ４及RAID ６在此我們就不提它了。

以下就是各個階層的介紹及圖解：

• RAID 0：Striping/Span (切分/延展)
• RAID 1：Mirroring (磁碟鏡射)
• RAID 0+1：Mirror + Striping (磁碟鏡射+切分/延展)
• RAID 3：Parallel with Parity (平行同位元檢查)
• RAID 5：Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉同位元)

RAID 0：Striping/Span (切分/延展)

RAID 0，它是將資料儲存在2個以上的硬碟機，其將全部磁碟機的儲存容量合併，藉由將資料切分到全部的磁碟機上，進行平行讀寫，而達到提高效能增加容量。但是缺點是完全沒有容錯能力，只要有一個磁碟故障，就會導致陣列磁碟的所有資料，毀於一旦無法挽回。

RAID 1：Mirroring (磁碟鏡射)

RAID 1，必須由2個以上的硬碟所組成，由磁碟陣列(RAID)來控制，將資料同時寫入第1個與第2個硬碟，其2組硬碟上的資料完全相同，也就是其中一個硬碟是 用來作備份用途；當其中有一個硬碟故障時，系統照常運作正常。RAID 1是所有RAID階層上，經濟效益最好，效能很高，極佳的資料安全性。是所有階層中使用最多最廣最符合當初RAID設計概念的一種。唯一小缺點是，其陣列 磁碟容量是全部硬碟容量的一半。

RAID 0+1：Mirror + Striping (磁碟鏡射+切分/延展)

RAID 0+1，是結合了RAID 0與1兩種模式，這個階層須具備4個或以上的雙數硬碟所組成。這個模式是由2個硬碟遵守RAID 0規範，設定成一組，再由每組間遵循RAID 1的規範，使RAID 0+1擁有容錯力及整體讀寫速度與資料安全性。不過，缺點是成本很高。

RAID 3：Parallel with Parity (平行同位元檢查)

RAID 3，最少須3個硬碟或以上，這個階層的磁碟陣列具備了同位元高階智慧型演算法，利用一個硬碟來儲存其運算出來的同位元值的資料。當陣列磁碟中有一個硬碟發 生故障時(當然不能是同位元碟)，只要換上新硬碟後，磁碟陣列控制器就能利用同位元碟的資料，重新演算得到其舊有資料並回寫建立。因為其同位元檢查資料是 將資料切割成數個區段，利用XOR演算法計算出同位元資料；而其區段以Bytes計算時，稱為RAID 3，如果是以Block計算時，就稱為RAID 4。所以RAID 3在整體讀寫效能會較慢較差，但在成本上會比RAID 0+1還省一點，其陣列磁碟整體容量計算公式為N-1。

RAID 5：Striping with Rotating Parity (切分/延展+輪轉同位元)

RAID 5，最少須3個硬碟，其工作原理與RAID 3相似，主要差別是其同位元資料沒有固定在同個硬碟，是以輪流方式儲存在每個硬碟上，故稱輪轉同位元。當磁碟陣列控制器利用XOR演算出同位元檢查資料 後，會隨著資料分別寫入各台硬碟上，因此整體讀寫效能比RAID 3要好一些，當然比RAID 0要差。不過在大型資料處理時，需同時讀寫多個硬碟，而同位元檢查是由磁碟陣列控制器的XOR邏輯所控制的，所以資料處理越大越多時，一定會有所遺失，但 這個階層的RAID還是可以提供很高的容錯能力。

Reference:
硬體 - 磁碟陣列(RAID)原理詳細介紹
陣列磁碟Raid教學~原理