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对于计算机系统稍有了解的人都知道，在PC中，数据传输的最大瓶颈在于硬盘。作为计算机最重要的外部存储设备，硬盘既是整机性能的决定因素之一，同时更是保证数据完整性的关键。然而由于依赖于机械部分，现有的硬盘技术无论是在数据传输性能还是在保证数据完整性方面都不能令人满意。那么，有没有基于现有的硬盘技术而提升存储性能和存储数据安全性的技术呢？有，那就是RAID。
什么是RAID?
RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，或简称磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。
数据冗余的功能是在用户数据一旦发生破坏或丢失后，利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。
在用户看起来，通过RAID组成的磁盘组就象是单个独立的硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，而且可以提供数据冗余。
Independent还是Inexpensive?
细心的读者可以注意到，一部分文章把RAID解释为Redundant Array of Inexpensive Disks，即廉价磁盘冗余阵列。那么，到底是Independent还是Inexpensive呢？说到这里，我们要看一看RAID的历史了。
1988年，由加州大学Berkeley分校的David A. Patterson等人在原有技术的基础上进行了扩充，提出几种新的磁盘组织方式，目的是用多个用于个人电脑上的廉价磁盘替代当时数据中心系统普遍采用的价格昂贵的SLEDs磁盘（Single Large Expensive Disks）。根据这一目的，David A. Patterson等人首次使用了Redundant Array of Inexpensive Disks这一名称。RAID被提出后，引起了人们的极大兴趣，并获得了成功。
但是随着存储技术的发展，SLEDs磁盘已经成为过去。现在普遍采用的磁盘在价格和性能上相差不多，因此如果再用廉价（Inexpensive）来形容组成RAID的磁盘就不合适了。为了适应技术的发展，委员会开始普遍把RAID解释为Redundant Array of Independent Disks。
RAID级别
RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从RAID 0到6七种基本的RAID级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。
不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。下面就针对一些最为常用的RAID级别做简单介绍。
RAID 0：RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。
我们举一个由3块硬盘构成的RAID阵列的例子，系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RADI 0磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。于是，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。但由于总线带宽等多种因素的影响，实际的提升速率肯定会低于理论值，但是，大量数据并行传输与串行传输比较，提速效果显著显然毋庸置疑。
RAID 0的缺点是不提供数据冗余，因此只要阵列中的任何一块硬盘损坏，就会造成用户数据损坏，损坏的数据将无法得到恢复。
RAID 0具有的特点，使其特别适用于对性能要求较高，而对数据安全不太在乎的领域，如图形工作站等。对于个人用户，RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。
RAID 1：RAID 1又称为Mirror或Mirroring，它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。
RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。当读取数据时，系统先从RAID 1的源盘读取数据，如果读取数据成功，则系统不去管备份盘上的数据；如果读取源盘数据失败，则系统自动转而读取备份盘上的数据，不会造成用户工作任务的中断。当然，我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror，避免备份盘在发生损坏时，造成不可挽回的数据损失。
由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所有RAID级别中，RAID 1提供最高的数据安全保障。同样，由于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因而，Mirror的磁盘空间利用率低，存储成本高。
Mirror虽不能提高存储性能，但由于其具有的高数据安全性，使其尤其适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。
RAID 0+1：正如其名字一样RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式，也称为RAID 10。RAID 0+1需要至少4块硬盘。RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时，也提供了与RAID 0近似的存储性能。
由于RAID 0+1也通过数据的100%备份提供数据安全保障，因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同，存储成本高。
RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等。
RAID 5：RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5需要至少3块硬盘构成磁盘阵列，它不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的冗余校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的校验信息去恢复被损坏的数据。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID0相近似的数据读取速度，只是多了一个校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较低。
JBOD：JBOD(Just Bundle Of Disks)译成中文可以是“简单磁盘捆绑”，通常又称为Span。JBOD不是标准的RAID级别，它只是在近几年才被一些厂家提出，并被广泛采用。三个硬盘组成的Span为例，其数据存储方式是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘。Span上的数据简单的从第一个磁盘开始存储，当第一个磁盘的存储空间用完后，再依次从后面的磁盘开始存储数据。
Span存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作。Span也不提供数据安全保障。它只是简单的提供一种利用磁盘空间的方法，Span的存储容量等于组成Span的所有磁盘的容量的总和。
IDE RAID与SCSI RAID
IDE和SCSI是计算机的两种不同的硬盘接口技术，前者普遍用于PC，而后者由于技术复杂，成本较高但性能较高，被广泛应用于服务器等较高端的领域。RAID技术一直以来都是基于SCSI接口，仍是一种高成本高性能的高端解决方案。普通用户根本无缘拥有RAID。然而随着PC的空前繁荣，IDE硬盘的市场占有率节节上升；同时近来随着Ultra ATA（Ultra DMA）66和Ultra ATA 100的出现以及IDE硬盘单碟容量的猛增和7200转速的流行，IDE硬盘无论在内部传输率还是外部传输率商都已拉近与SCSI硬盘的差距。这一切使RAID应用到IDE接口成为一种需要和有利可图的市场。于是，一些RAID产品厂商开始推出基于IDE接口的RAID应用产品，称为IDE RAID。而基于SCSI接口的RAID应用则相应称为SCSI RAID。
与SCSI RAID相比，IDE RAID具有极低的价格，和一点也不逊色的性能表现，相应的，IDE RAID解决方案就具有SCSI RAID无法比拟的高性价比。因此IDE RAID自推出后，受到普通PC用户和普通商业应用的普遍欢迎。RAID对于普通的用户来说，再也不是什么奢侈的技术了。
当然，IDE RAID也有缺点，如在CPU占用率和连接设备数量等方面就无法与SCSI RAID相比。同时，IDE RAID目前为止还只支持RAID0、RAID1和RAID0+1。不过对于普通用户来说，考虑到价格，这些缺点还是可以接受的。
IDE RAID产品选择
由于SCSI RAID产品并非针对主流市场，我门在此就不作介绍了。对于IDE RAID卡我们首先要考虑接口类型的问题。市场上目前有ATA66和ATA100两种IDE接口的RAID卡。其中ATA100接口是目前主流产品，而ATA66的接口卡将逐渐被淘汰。加之这两种接口类型的卡价钱相差不多，所以建议用户选择ATA100接口类型的IDE RAID卡。
市场上的IDE RAID控制卡品牌比较多，但总结起来主要不外乎两种，一种是Promise采用自己设计的控制芯片生产的卡；另外一种就是采用HighPoint公司控制芯片的控制卡。
Promise公司名气较大，而且只自己做卡，因此价钱跟名气一样，也很高。
另外一家生产IDE RAID控制芯片的厂家是HighPoint公司，名气也很大。尤其是近一年来，发展势头迅猛。
就性能而言，HighPoint公司的控制芯片丝毫不亚于Promise公司的产品。而且HighPoint公司的控制芯片具有一些Promise产品没有的独特功能，如支持硬盘作为单个硬盘使用，支持CD-ROM等，使用起来非常灵活（Promise的RAID卡只支持硬盘做RAID，单个硬盘或CD-ROM将不能被系统识别）。
采用HighPoint公司IDE RAID控制芯片的控制卡牌子较多，如升技，艾威等。由于控制卡的主要部分是控制芯片，所以这些品牌的控制卡性能都差不多。价钱上都比Promise的便宜很多。
另外，最近还在市场可以看到一款国内厂家生产的采用HighPoint控制芯片的卡，名字叫做“火箭100 RAID”,如图所示：
另外，市场上还可以见到集成IDE RAID功能的主板如升技、艾威等（集成了HighPoint HPT370 RAID控制芯片的那种），而且性能表现值得称道。对新装机的用户来说是颇具诱惑力的。
可以这么说，自从IDE RAID诞生以来，RAID 真正成为了廉价的高性能解决方案，成为普通用户可望又可及的高性价比产品。特别是国内厂家加入这一行列以后，相信我们能看到更多物美价廉IDE RAID产品，从而使RAID技术能为我们每一个人服务。（韩勤）
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