本文講解了磁盤陣列RAID0，RAID1和RAID5的基礎原理及他們之間的區別,便于你在配置服務器時參考。

RAID 0：無差錯控制的帶區組

要實現RAID0必須要有兩個以上硬盤驅動器，RAID0實現了帶區組，數據并不是保存在一個硬盤上，而是分成數據塊保存在不同驅動器上。因為將數據分布在不同驅動器上，所以數據吞吐率大大提高，驅動器的負載也比較平衡。如果剛好所需要的數據在不同的驅動器上效率最好。它不需要計算校驗碼，實現容易。它的缺點是它沒有數據差錯控制，如果一個驅動器中的數據發生錯誤，即使其它盤上的數據正確也無濟于事了。不應該將它用于對數據穩定性要求高的場合。如果用戶進行圖象(包括動畫)編輯和其它要求傳輸比較大的場合使用RAID0比較合適。同時，RAID可以提高數據傳輸速率，比如所需讀取的文件分布在兩個硬盤上，這兩個硬盤可以同時讀取。那么原來讀取同樣文件的時間被縮短為1/2。

RAID 1：鏡象結構

對于使用這種RAID1結構的設備來說，RAID控制器必須能夠同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡象盤進行寫操作。通過下面的結構圖您也可以看到必須有兩個驅動器。因為是鏡象結構在一組盤出現問題時，可以使用鏡象，提高系統的容錯能力。它比較容易設計和實現。每讀一次盤只能讀出一塊數據，也就是說數據塊傳送速率與單獨的盤的讀取速率相同。因為RAID1的校驗十分完備，因此對系統的處理能力有很大的影響，通常的RAID功能由軟件實現，而這樣的實現方法在服務器負載比較重的時候會大大影響服務器效率。當您的系統需要極高的可靠性時，如進行數據統計，那么使用RAID1比較合適。而且RAID1技術支持“熱替換”，即不斷電的情況下對故障磁盤進行更換，更換完畢只要從鏡像盤上恢復數據即可。當主硬盤損壞時，鏡像硬盤就可以代替主硬盤工作。鏡像硬盤相當于一個備份盤，可想而知，這種硬盤模式的安全性是非常高的，但帶來的后果是硬盤容量利用率很低，只有50%，是所有RAID級別中最低的。

雖然RAID 0可以提供更多的空間和更好的性能，但是整個系統是非常不可靠的，如果出現故障，無法進行任何補救。所以，RAID 0一般只是在那些對數據安全性要求不高的情況下才被人們使用。

RAID 1和RAID 0截然不同，其技術重點全部放在如何能夠在不影響性能的情況下最大限度的保證系統的可靠性和可修復性上。RAID 1是所有RAID等級中實現成本最高的一種，盡管如此，人們還是選擇RAID 1來保存那些關鍵性的重要數據。

RAID 1又被稱為磁盤鏡像，每一個磁盤都具有一個對應的鏡像盤。對任何一個磁盤的數據寫入都會被復制鏡像盤中;系統可以從一組鏡像盤中的任何一個磁盤讀取數據。顯然，磁盤鏡像肯定會提高系統成本。因為我們所能使用的空間只是所有磁盤容量總和的一半。下圖顯示的是由4塊硬盤組成的磁盤鏡像，其中可以作為存儲空間使用的僅為兩塊硬盤(畫斜線的為鏡像部分)。

 

RAID 1下，任何一塊硬盤的故障都不會影響到系統的正常運行，而且只要能夠保證任何一對鏡像盤中至少有一塊磁盤可以使用，RAID 1甚至可以在一半數量的硬盤出現問題時不間斷的工作。當一塊硬盤失效時，系統會忽略該硬盤，轉而使用剩余的鏡像盤讀寫數據。

通常，我們把出現硬盤故障的RAID系統稱為在降級模式下運行。雖然這時保存的數據仍然可以繼續使用，但是RAID系統將不再可靠。如果剩余的鏡像盤也出現問題，那么整個系統就會崩潰。因此，我們應當及時的更換損壞的硬盤，避免出現新的問題。 　　更換新盤之后，原有好盤中的數據必須被復制到新盤中。這一操作被稱為同步鏡像。同步鏡像一般都需要很長時間，尤其是當損害的硬盤的容量很大時更是如此。在同步鏡像的進行過程中，外界對數據的訪問不會受到影響，但是由于復制數據需要占用一部分的帶寬，所以可能會使整個系統的性能有所下降。

因為RAID 1主要是通過二次讀寫實現磁盤鏡像，所以磁盤控制器的負載也相當大，尤其是在需要頻繁寫入數據的環境中。為了避免出現性能瓶頸，使用多個磁盤控制器就顯得很有必要。下圖示意了使用兩個控制器的磁盤鏡像。

使用兩個磁盤控制器不僅可以改善性能，還可以進一步的提高數據的安全性和可用性。我們已經知道，RAID 1最多允許一半數量的硬盤出現故障，所以按照我們上圖中的設置方式(原盤和鏡像盤分別連接不同的磁盤控制)，即使一個磁盤控制器出現問題，系統仍然可以使用另外一個磁盤控制器繼續工作。這樣，就可以把一些由于意外操作所帶來的損害降低到最低程度。

RAID 0+1

單獨使用RAID 1也會出現類似單獨使用RAID 0那樣的問題，即在同一時間內只能向一塊磁盤寫入數據，不能充分利用所有的資源。為了解決這一問題，我們可以在磁盤鏡像中建立帶區集。因為這種配置方式綜合了帶區集和鏡像的優勢，所以被稱為RAID 0+1。

RAID5：分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構

從它的示意圖上可以看到，它的奇偶校驗碼存在于所有磁盤上，其中的p0代表第0帶區的奇偶校驗值，其它的意思也相同。RAID5的讀出效率很高，寫入效率一般，塊式的集體訪問效率不錯。因為奇偶校驗碼在不同的磁盤上，所以提高了可靠性。但是它對數據傳輸的并行性解決不好，而且控制器的設計也相當困難。RAID 3 與RAID 5相比，重要的區別在于RAID 3每進行一次數據傳輸，需涉及到所有的陣列盤。而對于RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁盤操作，可進行并行操作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫操作，將產生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數據及奇偶信息，兩次寫新的數據及奇偶信息。