RAID 1：鏡象結(jié)構(gòu)
對于使用這種RAID1結(jié)構(gòu)的設(shè)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(jié)構(gòu)圖您也可以看到必須有兩個驅(qū)動器。因為是鏡象結(jié)構(gòu)在一組盤出現(xiàn)問題時,，可以使用鏡象,，提高系統(tǒng)的容錯能力。它比較容易設(shè)計和實現(xiàn),。每讀一次盤只能讀出一塊數(shù)據(jù),，也就是說數(shù)據(jù)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(tǒng)的處理能力有很大的影響,，通常的RAID功能由軟件實現(xiàn)，而這樣的實現(xiàn)方法在服務(wù)器負(fù)載比較重的時候會大大影響服務(wù)器效率,。當(dāng)您的系統(tǒng)需要極高的可靠性時,，如進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，那么使用RAID1比較合適,。而且RAID1技術(shù)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(fù)數(shù)據(jù)即可,。當(dāng)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(dāng)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。
RAID2：帶海明碼校驗
從概念上講,，RAID 2 同RAID 3類似， 兩者都是將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同的硬盤上,， 條塊單位為位或字節(jié),。然而RAID 2 使用一定的編碼技術(shù)來提供錯誤檢查及恢復(fù)。這種編碼技術(shù)需要多個磁盤存放檢查及恢復(fù)信息,，使得RAID 2技術(shù)實施更復(fù)雜,。因此,在商業(yè)環(huán)境中很少使用。下圖左邊的各個磁盤上是數(shù)據(jù)的各個位,，由一個數(shù)據(jù)不同的位運算得到的海明校驗碼可以保存另一組磁盤上,，具體情況請見下圖。由于海明碼的特點,，它可以在數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤的情況下將錯誤校正,，以保證輸出的正確。它的數(shù)據(jù)傳送速率相當(dāng)高，如果希望達到比較理想的速度,，那最好提高保存校驗碼ECC碼的硬盤,，對于控制器的設(shè)計來說，它又比RAID3,，4或5要簡單,。沒有免費的午餐，這里也一樣,，要利用海明碼,，必須要付出數(shù)據(jù)冗余的代價。輸出數(shù)據(jù)的速率與驅(qū)動器組中速度最慢的相等,。
RAID3：帶奇偶校驗碼的并行傳送
這種校驗碼與RAID2不同,，只能查錯不能糾錯。它訪問數(shù)據(jù)時一次處理一個帶區(qū),，這樣可以提高讀取和寫入速度,。校驗碼在寫入數(shù)據(jù)時產(chǎn)生并保存在另一個磁盤上。需要實現(xiàn)時用戶必須要有三個以上的驅(qū)動器,，寫入速率與讀出速率都很高,，因為校驗位比較少，因此計算時間相對而言比較少,。用軟件實現(xiàn)RAID控制將是十分困難的,，控制器的實現(xiàn)也不是很容易。它主要用于圖形（包括動畫）等要求吞吐率比較高的場合,。不同于RAID 2,，RAID 3使用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效,，奇偶盤及其他數(shù)據(jù)盤可以重新產(chǎn)生數(shù)據(jù),。 如果奇偶盤失效，則不影響數(shù)據(jù)使用,。RAID 3對于大量的連續(xù)數(shù)據(jù)可提供很好的傳輸率,，但對于隨機數(shù)據(jù)，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸,。
RAID4：帶奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)
RAID4和RAID3很象,，不同的是，它對數(shù)據(jù)的訪問是按數(shù)據(jù)塊進行的,，也就是按磁盤進行的,，每次是一個盤。在圖上可以這么看,，RAID3是一次一橫條,，而RAID4一次一豎條,。它的特點的RAID3也挺象，不過在失敗恢復(fù)時,，它的難度可要比RAID3大得多了,，控制器的設(shè)計難度也要大許多，而且訪問數(shù)據(jù)的效率不怎么好,。
RAID5：分布式奇偶校驗的獨立磁盤結(jié)構(gòu)
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(qū)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(shù)據(jù)傳輸?shù)牟⑿行越鉀Q不好,，而且控制器的設(shè)計也相當(dāng)困難。RAID 3 與RAID 5相比,，重要的區(qū)別在于RAID 3每進行一次數(shù)據(jù)傳輸,，需涉及到所有的陣列盤。而對于RAID 5來說,，大部分?jǐn)?shù)據(jù)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(chǎn)生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數(shù)據(jù)及奇偶信息,，兩次寫新的數(shù)據(jù)及奇偶信息,。
RAID6：帶有兩種分布存儲的奇偶校驗碼的獨立磁盤結(jié)構(gòu)
名字很長，但是如果看到圖,，大家立刻會明白是為什么,，請注意p0代表第0帶區(qū)的奇偶校驗值，而pA代表數(shù)據(jù)塊A的奇偶校驗值,。它是對RAID5的擴展，主要是用于要求數(shù)據(jù)絕對不能出錯的場合,。當(dāng)然了,，由于引入了第二種奇偶校驗值，所以需要N+2個磁盤,，同時對控制器的設(shè)計變得十分復(fù)雜,，寫入速度也不好，用于計算奇偶校驗值和驗證數(shù)據(jù)正確性所花費的時間比較多，造成了不必須的負(fù)載,。我想除了軍隊沒有人用得起這種東西,。
RAID7：優(yōu)化的高速數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)
RAID7所有的I/O傳送均是同步進行的，可以分別控制,，這樣提高了系統(tǒng)的并行性,，提高系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)的速度；每個磁盤都帶有高速緩沖存儲器,，實時操作系統(tǒng)可以使用任何實時操作芯片,，達到不同實時系統(tǒng)的需要。允許使用SNMP協(xié)議進行管理和監(jiān)視,，可以對校驗區(qū)指定獨立的傳送信道以提高效率,。可以連接多臺主機,，因為加入高速緩沖存儲器,，當(dāng)多用戶訪問系統(tǒng)時，訪問時間幾乎接近于0,。由于采用并行結(jié)構(gòu),，因此數(shù)據(jù)訪問效率大大提高。需要注意的是它引入了一個高速緩沖存儲器,，這有利有弊,，因為一旦系統(tǒng)斷電，在高速緩沖存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)就會全部丟失,，因此需要和UPS一起工作,。當(dāng)然了，這么快的東西,，價格也非常昂貴,。
RAID10：高可靠性與高效磁盤結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)無非是一個帶區(qū)結(jié)構(gòu)加一個鏡象結(jié)構(gòu)，因為兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點,，因此可以相互補充,，達到既高效又高速還可以的目的。大家可以結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點來理解這種新結(jié)構(gòu),。這種新結(jié)構(gòu)的價格高,，可擴充性不好。主要用于容易不大,，但要求速度和差錯控制的數(shù)據(jù)庫中,。
RAID53：高效數(shù)據(jù)傳送磁盤結(jié)構(gòu)
越到后面的結(jié)構(gòu)就是對前面結(jié)構(gòu)的一種重復(fù)和再利用，這種結(jié)構(gòu)就是RAID3和帶區(qū)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一,，因此它速度比較快,，也有容錯功能,。但價格十分高，不易于實現(xiàn),。這是因為所有的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過帶區(qū)和按位存儲兩種方法,，在考慮到效率的情況下，要求這些磁盤同步真是不容易,。
RAID0+1：
把RAID0和RAID1技術(shù)結(jié)合起來,，即RAID0+1。數(shù)據(jù)除分布在多個盤上外,，每個盤都有其物理鏡像盤,，提供全冗余能力，允許一個以下磁盤故障,，而不影響數(shù)據(jù)可用性,，并具有快速讀/寫能力。要求至少4個硬盤才能作成RAID0+1,。
JBOD模式
JBOD通常又稱為Span,。它是在邏輯上將幾個物理磁盤一個接一個連起來， 組成一個大的邏輯磁盤,。JBOD不提供容錯,，該陣列的容量等于組成Span的所有磁盤的容量的總和。JBOD嚴(yán)格意義上說,，不屬于RAID的范圍,。不過現(xiàn)在很多IDE RAID控制芯片都帶著種模式，JBOD就是簡單的硬盤容量疊加,，但系統(tǒng)處理時并沒有采用并行的方式,，寫入數(shù)據(jù)的時候就是先寫的一塊硬盤，寫滿了再寫第二塊硬盤……
我們能夠用得上的IDE RAID
上面是對RAID原理的敘述,，而我們Pcfans最關(guān)心的是RAID的應(yīng)用,。我們?nèi)粘Ｊ褂肐DE硬盤，而且很容易買到IDE RAID卡和集成RAID芯片的主板,。所以跟我們最貼近的是IDE RAID,。限于應(yīng)用級別很低，IDE RAID多數(shù)只支持RAID 0,，RAID 1,，RAID 0+1，JBOD模式,。
RAID的實現(xiàn)
講了很多RAID原理,，但實際應(yīng)用中RAID如何實現(xiàn)？限于大多數(shù)讀者的應(yīng)用級別,，此處僅討論電腦愛好者用得比較多的IDE RAID,。
RAID實現(xiàn)有兩種方法，一種是用專門的控制新片來完成,，控制芯片可以做成RAID卡的形式,，也可以集成在主板上。另一種方法是用軟件的方法來實現(xiàn),，比如WIN2000就含有軟件RAID的功能,。
RAID控制芯片目前主要提供商有：HighPoint、Promise,、AMI等公司,。這些公司生產(chǎn)的芯片在控制卡和主板上都能見到。
