Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID

磁碟陣列全名是『 Redundant Arrays of Inexpensive Disks, RAID 』，
英翻中的意思是：容錯式廉價磁碟陣列。 RAID 可以透過一個技術(軟體或硬體)，將多個較小的磁碟整合成為一個較大的磁碟裝置；
而這個較大的磁碟功能可不止是儲存而已，他還具有資料保護的功能呢。整個 RAID 由於選擇的等級 (level) 不同，而使得整合後的磁碟具有不同的功能，基本常見的 level 有這幾種(註1)：

RAID-0 (等量模式, stripe)：效能最佳
這種模式如果使用相同型號與容量的磁碟來組成時，達到儲存容量全部使用兩倍容量，讀取速度有機會兩倍，寫入速度1.5倍最高。

RAID-1 (映射模式, mirror)：完整備份
這種模式也是需要相同的磁碟容量的，最好是一模一樣的磁碟啦！如果是不同容量的磁碟組成 RAID-1 時，那麼總容量將以最小的那一顆磁碟為主！
這種模式主要是『讓同一份資料，完整的保存在兩顆磁碟上頭』。舉例來說，如果我有一個 100MB 的檔案，且我僅有兩顆磁碟組成 RAID-1 時， 那麼這兩顆磁碟將會同步寫入 100MB 到他們的儲存空間去。
因此，整體 RAID 的容量幾乎少了 50%。由於兩顆硬碟內容一模一樣，好像鏡子映照出來一樣， 所以我們也稱他為 mirror 模式囉～
由於兩顆磁碟內的資料一模一樣，所以任何一顆硬碟損毀時，你的資料還是可以完整的保留下來的！
所以我們可以說， RAID-1 最大的優點大概就在於資料的備份吧！不過由於磁碟容量有一半用在備份，因此總容量會是全部磁碟容量的一半而已。
雖然 RAID-1 的寫入效能不佳，不過讀取的效能則還可以啦！這是因為資料有兩份在不同的磁碟上面，如果多個 processes 在讀取同一筆資料時， RAID 會自行取得最佳的讀取平衡。

RAID 5：效能與資料備份的均衡考量
RAID-5 至少需要三顆以上的磁碟才能夠組成這種類型的磁碟陣列。這種磁碟陣列的資料寫入有點類似 RAID-0 ， 不過每個循環的寫入過程中，在每顆磁碟還加入一個同位檢查資料 (Parity)，
這個資料會記錄其他磁碟的備份資料， 用於當有磁碟損毀時的救援。RAID-5 讀寫的情況有點像底下這樣：
在讀寫效能的比較上，讀取的效能還不賴！與 RAID-0 有的比！不過寫的效能就不見得能夠增加很多！ 這是因為要寫入 RAID 5 的資料還得要經過計算同位檢查碼 (parity) 的關係。
由於加上這個計算的動作， 所以寫入的效能與系統的硬體關係較大！尤其當使用軟體磁碟陣列時，同位檢查碼是透過 CPU 去計算而非專職的磁碟陣列卡， 因此效能方面還需要評估。

RAID 6：效能與資料備份的均衡考量,容錯提升容量減少!
另外，由於 RAID 5 僅能支援一顆磁碟的損毀，因此近來還有發展出另外一種等級，就是 RAID 6 ，
這個 RAID 6 則使用兩顆磁碟的容量作為 parity 的儲存，因此整體的磁碟容量就會少兩顆，但是允許出錯的磁碟數量就可以達到兩顆了！
也就是在 RAID 6 的情況下，同時兩顆磁碟損毀時，資料還是可以救回來！

Spare Disk：預備磁碟的功能：
當磁碟陣列的磁碟損毀時，就得要將壞掉的磁碟拔除，然後換一顆新的磁碟。換成新磁碟並且順利啟動磁碟陣列後，
磁碟陣列就會開始主動的重建 (rebuild) 原本壞掉的那顆磁碟資料到新的磁碟上！然後你磁碟陣列上面的資料就復原了！
這就是磁碟陣列的優點。不過，我們還是得要動手拔插硬碟，此時通常得要關機才能這麼做。
為了讓系統可以即時的在壞掉硬碟時主動的重建，因此就需要預備磁碟 (spare disk) 的輔助。
所謂的 spare disk 就是一顆或多顆沒有包含在原本磁碟陣列等級中的磁碟，這顆磁碟平時並不會被磁碟陣列所使用，
當磁碟陣列有任何磁碟損毀時，則這顆 spare disk 會被主動的拉進磁碟陣列中，並將壞掉的那顆硬碟移出磁碟陣列！ 然後立即重建資料系統。
如此你的系統則可以永保安康啊！若你的磁碟陣列有支援熱拔插那就更完美了！ 直接將壞掉的那顆磁碟拔除換一顆新的，再將那顆新的設定成為 spare disk ，就完成了！

磁碟陣列的優點
說的口沫橫飛，重點在哪裡呢？其實你的系統如果需要磁碟陣列的話，其實重點在於：

資料安全與可靠性：指的並非資訊安全，而是當硬體 (指磁碟) 損毀時，資料是否還能夠安全的救援或使用之意；
讀寫效能：例如 RAID 0 可以加強讀寫效能，讓你的系統 I/O 部分得以改善；
容量：可以讓多顆磁碟組合起來，故單一檔案系統可以有相當大的容量。
尤其資料的可靠性與完整性更是使用 RAID 的考量重點！畢竟硬體壞掉換掉就好了，軟體資料損毀那可不是鬧著玩的！ 所以企業界為何需要大量的 RAID 來做為檔案系統的硬體基準，現在您有點瞭解了吧？

為何磁碟陣列又分為硬體與軟體呢？所謂的硬體磁碟陣列 (hardware RAID) 是透過磁碟陣列卡來達成陣列的目的。
磁碟陣列卡上面有一塊專門的晶片在處理 RAID 的任務，因此在效能方面會比較好。在很多任務 (例如 RAID 5 的同位檢查碼計算) 磁碟陣列並不會重複消耗原本系統的 I/O 匯流排，
理論上效能會較佳。此外目前一般的中高階磁碟陣列卡都支援熱拔插， 亦即在不關機的情況下抽換損壞的磁碟，對於系統的復原與資料的可靠性方面非常的好用。
不過一塊好的磁碟陣列卡動不動就上萬元台幣，便宜的在主機板上面『附贈』的磁碟陣列功能可能又不支援某些高階功能，
由於磁碟陣列有很多優秀的功能，然而硬體磁碟陣列卡偏偏又貴的很～因此就有發展出利用軟體來模擬磁碟陣列的功能， 這就是所謂的軟體磁碟陣列 (software RAID)。
軟體磁碟陣列主要是透過軟體來模擬陣列的任務， 因此會損耗較多的系統資源，比如說 CPU 的運算與 I/O 匯流排的資源等。
不過目前我們的個人電腦實在已經非常快速了， 因此以前的速度限制現在已經不存在！所以我們可以來玩一玩軟體磁碟陣列！

參考來源:  鳥哥 linux 私房菜!