1. 概述
由加州大学伯克利分校 D. A. Patterson 教授等人提出，一种将多个磁盘在一起构建呈更快、更大、更可靠的磁盘系统技术；称为廉价冗余磁盘阵列 ( Redundant Array of Independent Disks )，或独立硬盘冗余阵列 ( Redundant Array of Inexpensive Disks )；简称磁盘阵列；
简单来说，可以理解为一套系统，专门用来管理一组磁盘；从外部来看，RAID 看起来更像一个磁盘，而非多个磁盘，对于使用他的主机系统来说，是一个大磁盘；从内部来看，是一个非常复杂而庞大的系统，他包含，磁盘，处理器，管理系统等等的一套东西；
2. RAID 的评估
对于 RAID 技术，我们会从多个方面去考量去评估，以便选择一个适用于系统的 RAID 技术；
2.1. 容量
简单来说，给你 N 个磁盘，它可以使用的容量；如果没有冗余，那么自然是 N ，如果是 1 对 1 副本复制，那么自然是 N/2 的可用容量；基于 RAID 技术的不同，其可用容量也不同，这也是硬件成本；
2.2. 可靠性
在 RAID 技术中，可靠性是最重要的一点，我使用这个 RAID ，最多可以接受多少块磁盘故障，但是仍然不影响我们整套存储系统；
2.3. 性能
性能评估非常复杂，一般来说考量其 读写速度，吞吐量，延迟 等指标；
3. RAID 模式
3.1. 标准 RAID
3.1.1. RAID 0 - 条带化
对于 RAID 0 来说，其实，不是 RAID 级别，因为没有冗余，但是因为性能和容量是非常优秀的；在所有 RAID 技术中，他是最快的，但是因为没有冗余功能，也不具备容错能力；如果一个磁盘损坏，则所有数据都会丢失，非常危险！
3.1.2. RAID 1 - 镜像
对于 RAID 1 来说，是一种没有校验的镜像，磁盘空间利用率只有 50%，成本很高；同时因为写入问题，需要完成两次物理写入，虽然是并行的写入，但是需要等待两次物理写入完成，所以会遭遇两个请求中最差的寻到和旋转延迟，因此比写入单个磁盘略高；
但是其实，因为没有校验机制的存在，两块磁盘如果数据出现差异，那么对于 RAID 1 来说，我不知道此时应该相信哪一个硬盘，这种称为：脑裂；事实上，RAID 1 磁盘数量越多，那么越有可能发现，RAID 1 只会从第一个工作的磁盘里面提供数据，无法检测哪个硬盘数据不对；在此处，引出 RAID 一致性问题；
对于 RAID 系统更新，会有一致性问题；如果说将数据发送给 RAID 的时候，由 RAID 自身决定往哪里写入，那么在写入的时候，可能说，我先写入 0 ，那么此时因为不可知的原因，在发生 1 的写入请求之前，崩了，这个时候对 0 已经写完；但是实际上对 1 并未发出写入请求；此时我们希望两个一致，或者是原子性更新，要不然都更新，要不然都是旧数据；而在 RAID 中，我们会采用 预写日志 技术，即 write-ahead log 技术；（ 在数据库中，这种技术也是重要技术；）去保证在崩溃时回复；RAID 硬件一般包含一些非易失性 RAM，来执行这类记录；
3.1.3. RAID 3 - 数据交错存储
采用数据交错存储 ( Bit - interleaving ) 技术，通过编码再将数据比特分隔分别存在硬盘中，在用奇偶校验后，存储在额外校验盘中，因为数据内比特分散在不同硬盘，所以读取的时候，多个盘会一起工作；在一个硬盘矩阵内，坏多余一个硬盘几率较小，故安全性有一定保证；但是这个技术不常用；因为他每次写入，都会更新校验盘，导致校验盘工作负载大，最终校验盘称为写入性能瓶颈，而且仅可容许单个盘损坏；
3.1.4. RAID 4 - 块交织技术
采用块交织技术 ( Block interleaving ) ；与 RAID 3 不同的是，分割按照区块为单位分别存储在硬盘中；
3.1.5. RAID 5 - 旋转奇偶校验
RAID 5 和 RAID 4 基本完全相同，除了将奇偶校验块跨驱动器旋转；以消除 RAID 4 的奇偶校验磁盘的瓶颈；
3.1.6. RAID 6
RAID 5 与 RAID 6 相比，增加了第二个独立的奇偶校验信息块；两个独立的奇偶系统可以使用不同的算法，数据可靠性非常高；任意两块磁盘同时失效，也不会影响数据的完整性；
3.2. 混合 RAID
3.2.1. JBOD
无规范，通常有两类主流做法：1. 使用单独的连接端口同时控制各个硬盘；2. 将多个大硬盘合并一个逻辑硬盘；
资料存放从第一个硬盘开始顺序往后，但是硬盘损毁，数据无法救回，若是第一个硬盘，那么所有硬盘无法救援；（因为大部分的数据文件都是将磁盘分割表存放在磁盘前端）；危险程度比 RAID 0 更强；但是不会像 RAID 0 对数据要访问所有硬盘；
3.2.2. RAID 7
非公开标准；Storage Computer Corporation 提出，在 RAID 5 的基础上增加了专用缓存，更多的控制和管理；目标是提供更高的读写性能；通过高速缓存来提供更高的读写速度；
3.2.3.RAID 10/01
RAID 1 + 0：先做 RIAD 1 再对 RAID 1 做 RAID 0；
RAID 0 + 1：先做 RAID 0 再对 RAID 0 做 RAID 1；
3.2.4. RAID 50 等...
先做 RAID 5 再做 RAID 0；还有 RAID 53，RAID 60 之类的；都是诸如此类；
3.3. 总结各个 RAID 模式
| RAID 模式 | 最少硬盘 | 最大容错 | 可用容量 | 读取性能 | 写入性能 | 延迟-读 | 延迟-写 | 安全 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JBOD | 1 | 0 | n | 1 | 1 | t | t | 无 |
| 0 | 2 | 0 | n | n | n | t | t | 无 |
| 1 | 2 | n-1 | 1 | n | 1 | t | t | 高，一个正常即可 |
| 3 | 3 | 1 | n-1 | n-1 | n-1 | t | 2t | 中下至中 |
| 4 | 3 | 1 | n-1 | n-1 | n-1 | t | 2t | 中下至中 |
| 5 | 3 | 1 | n-1 | n-1 | n-1 | t | 2t | 中下至中 |
| 6 | 4 | 2 | n-2 | n-2 | n-2 | t | 3t | 中至中高，仅安全性较 RAID 5 高 |
4. 实现模式
4.1. 软件方式
主要通过 CPU 来进行处理，会耗费 CPU 资源运算 RAID，价格低；
4.2. 硬件方式
专门的阵列卡等；氪金佬专属，性能高；
5. 总结
实际上来说，一般应用较多的，还是 RAID 0,1,5,6；和一部分混合 RAID 来实现；
一般很多家庭 NAS 用户会选择 RAID 5 来进行，切记，这也不是最保险的，两块盘如果是相同批次；很可能出现，一块盘损坏，另一块盘在重建 RAID5 的时候，损坏，此时数据寄勒；切记 RAID 不是备份；数据还是要以备份为主；尤其是 家庭式 NAS 在使用过程中；切记多备份；
6. ZFS 技术
一个更加先进的文件管理系统~