什么是RAID?RAID的优点与发展

   RAID全名为RedundantArraysofInexpensive(Independent)Disks，它是把许多颗硬盘机放在一起，由一个智能型的控制器来统一操控，使电脑的主系统把全部硬盘看成是一颗虚拟的硬盘机，其主要功能是增加资料的储存总容量(Storage)、安全性(Safety)与硬盘机的执行效率(Performance)，并且藉由RAID的划分方式将资料分散储存在多颗硬盘机内，来提供与改良在不同应用环境下的资料存取弹性、效能与安全性。

    当使用者存取资料时，因资料被分散在多颗硬盘中同时存取，因此可增加资料之存取效能。也就是说当有一笔资料进出时，多颗硬盘能同时作用，来增加硬盘的执行速度。但当系统的硬盘机数目增加时，发生硬盘机损坏的可能性也随之增加，因此一个磁盘阵列系统，应该不能受单一硬盘损坏的影响，而造成资料的流失或系统的损毁。磁盘机镜像(把一颗硬盘机资料拷贝到另外一颗)是最早出现也是最简单的方法，但是需要多一倍的硬盘容量，造成用户投资成本的增加，于是磁盘阵列就出现了使用各种不同的编码方式来增加硬盘的使用率及资料的安全性。

    RAID的基本架构

    RAIDLevel0

    被定义为非容错的硬盘群组，组构的多颗硬盘机，被依一定的切割区段，连贯成一颗大容量的阵列硬盘，其容量大小等于全部硬盘机总和，但因不具同位检核位，所以当硬盘损毁时无法救回资料。这是最有效率的一种阵列类别，适合运用在读写强而集中的应用领域(如∶多媒体、影音播放系统、美工制作、mpeg压缩制作、3D动画)。

    RAIDLevel1

    将两颗硬盘机视为一组，做「磁盘镜像」(DiskMirroring)处理，当资料写入时，资料会同时将相同的资料存放于两颗硬盘中。而在读取资料时，即使是来自不同的用户端，亦可自两颗硬盘机中同时读出。这种型式的磁盘阵列，不但不会降低写入的速度，更能提高读取的效率，它是容错型式的磁盘阵列中，效率最高的。不过其硬盘机的容量利用率只有实际的一半，所以RAIDlevel1常被应用于高安全要求的多人使用环境，例如∶作业系统磁盘。

    RAIDLevel10(0+1)

    此为DualLevelRAID，亦称之为RAIDlevel10，所谓的”10”为”0+1”的意思，亦即将资料切割成两组区段，连贯成不同的两颗大容量的阵列硬盘，做「磁盘镜像」处理。每次写入资料时，磁盘阵列控制器会将资料同时写入该两组「大容量阵列硬盘组」内。同RAIDlevel1一样，虽然其硬盘使用率亦只有50%，但它却是最具高效率的规划方式。

    RAIDLevel3

    最常用于绘图、影像处理┅等对资料进行大量读或写的应用领域。它由阵列控制器内建的XOR逻辑，根据切割之区段大小，计算出同位检核位或位组。这项功能，提供了资料容错效果，而这个区段的大小，是以bit或byte为单位。每项资料中的同位检核资料，统一存放在一特定的同位碟(ParityDisk)上。而资料则是分别散存在各资料碟(DataDisk)内，单从少部份的资料碟，是无法取得完整原资料的。

    RAIDLevel4

    跟上述的level3大部份相同，不过其支持的区段大小相当多样，是以block为单位计算。它可以单一block为区段，也可以多个block为区段大小。所以有些资料是可以从某资料碟中取得，这具有一个较RAIDlevel3优势的功能是∶允许「重叠读取」(OverlappedReadOperation)。但是在作写入时，因为需同时更新「同位碟」的资讯，所以不具有「重叠写入」的能力。换言之，在同时间中多笔资料要求写入时，因为每笔资料之同位资讯需写在同一颗「同位碟」中，所以并不会有任何速度的优势。一般多人资料库(如∶医院挂号系统、多柜台大型卖场┅等)较不适合用RAIDlevel4。

    RAIDLevel5

    它和RAIDlevel4一样，在每次写入前，由阵列控制器内建的XOR逻辑，根据切割之区段大小(单一或多个block为单位)，计算出同位检核资讯。每项资料中(以Stripe为单位)的同位检核资料，随着资料分别散存在各阵列硬盘内，没有特定同位碟。相较于上述RAIDlevel4，这个型式可允许多个写入，但是在读取资料时，每项资料可能是直接来自各具该项资料的硬盘中，但也可能是会读入同位资讯，而必需经由XOR的计算。在连续大型档案要求输出时，较不适用。

    RAID的优点

    1.在不同应用环境下，可提升系统I/O之存

    取效能。

    2.增加资料保存的安全性。

    3.可以增加每个系统可连结硬盘机之数量与

    容量。

    RAID的特征

    1.提供相互备援、可热抽换的冷却风扇

    (HotSwappableFan)。

    2.提供相互备援、可热抽换的电源供应器

    (HotSwappablePower)。

    3.与主机、作业系统独立(HostIndependent)。

    4.支持热抽换与热备援用硬盘机，并且线上

    自动资料重建(AutomaticRebuilding)。

    RAID的应用发展

    各种RAID技术在未来市场应用需求下，如E-Learning、E-Commerce、远距教学、数位影像、网上医疗、资料备援中心┅等等，将呈蓬勃发展，除了将在结合CCTV/DVR的远端数位录影技术上发挥最高价值，并可能成为IT产业眼中新世代的科技主流产品。此外，由于目前使用单位越来越关注远端储存与系统储存容量的能力，相信未来安全监控产业对于RAID产品技术的需求必定是水涨船高。