1.RAID历史
1988 年美国加州大学伯克利分校的 D. A. Patterson 教授等首次在论文 “A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks” 中提出了 RAID 概念 ，即廉价冗余磁盘阵列（ Redundant Array of Inexpensive Disks ）。由于当时大容量磁盘比较昂贵， RAID 的基本思想是将多个容量较小、相对廉价的磁盘进行有机组合，从而以较低的成本获得与昂贵大容量磁盘相当的容量、性能、可靠性。随着磁盘成本和价格的不断降低， “廉价” 已经毫无意义。因此， RAID 咨询委员会（ RAID Advisory Board, RAB ）决定用“ 独立 ” 替代 “ 廉价 ” ，于时 RAID 变成了独立磁盘冗余阵列（ Redundant Array of Independent Disks ）。但这仅仅是名称的变化，实质内容没有改变。
2.RAID等级
RAID 这种设计思想很快被业界接纳， RAID 技术作为高性能、高可靠的存储技术，得到了非常广泛的应用。 RAID 主要利用镜像、数据条带和数据校验三种技术来获取高性能、可靠性、容错能力和扩展性，根据对这三种技术的使用策略和组合架构，可以把 RAID 分为不同的等级，以满足不同数据应用的需求。
D. A. Patterson 等的论文中定义了 RAID0 ~ RAID6 原始 RAID 等级。随后存储厂商又不断推出 RAID7、 RAID10、RAID01 、 RAID50 、 RAID53 、 RAID100 等 RAID 等级，但这些并无统一的标准。目前业界与学术界公认的标准是 RAID0 ~ RAID6 ，而在实际应用领域中使用最多的 RAID 等级是 RAID0 、RAID1 、 RAID3 、 RAID5 、 RAID6 和 RAID10。
RAID 每一个等级代表一种实现方法和技术，等级之间并无高低之分。在实际应用中，应当根据用户的数据应用特点，综合考虑可用性、性能和成本来选择合适的 RAID 等级，以及具体的实现方式。
3.关键技术
镜像技术
镜像技术是一种冗余技术，为磁盘提供数据备份功能，防止磁盘发生故障而造成数据丢失。对于RAID而言，采用镜像技术最典型的用法就是，同时在磁盘阵列中生成两个完全相同的数据副本，并且分布在两个不同的磁盘上。镜像提供了完全的数据冗余能力，当一个数据副本失效不可用时，外部系统仍可正常访问另一副本，不会对应用系统运行和性能产生影响。而且，镜像不需要额外的计算和校验，故障修复很快，直接复制即可。镜像技术可以从多个副本进行并发读取数据，提供更高的读I/O性能，但不能并行写数据，写多个副本通常会导致一定的I/O性能下降。
镜像技术提供了非常高的数据安全性，其代价也是非常昂贵的，需要至少双倍的存储空间。高成本限制了镜像的广泛应用，主要应用与至关重要的数据保护。
数据条带技术
数据条带化技术是一种自动将I/O操作负载到多个物理磁盘上的技术。更具体地说就是，将一块连续的数据分成很多小部分并把它们分别存储到不同磁盘上。这就能够使多个进程可以并发访问数据的多个不同部分，从而获得最大程度上的I/O并行能力，极大地提升性能
数据校验技术
数据校验技术是指，RAID要在写入数据的同时进行校验计算，并将得到的校验数据存储在RAID成员磁盘中。校验数据可以集中保存在某个磁盘或分散存储在多个不同磁盘中。当其中一部分数据出错时，就可以对剩余数据和校验数据进行反校验计算重建丢失的数据。
数据校验技术相对于镜像技术的优势在于节省大量开销，但由于每次数据读写都需要进行大量的校验运算，对计算机的运算速度要求很高，且必须使用硬件RAID控制器。在数据重建恢复方面，校验技术比镜像技术复杂得多且慢得多。
4.RAID分类
从实现角度看，RAID主要分为软RAID、硬RAID以及混合RAID三种。
软RAID
所有功能均有操作系统和CPU来完成，没有独立的RAID控制处理芯片和I/O处理芯片，效率自然最低
硬RAID
配备了专门的RAID控制处理芯片和I/O处理芯片以及阵列缓冲，不占用CPU资源。效率很高，但成本也很高
混合RAID
具备RAID控制处理芯片，但没有专门的I/O处理芯片，需要CPU和驱动程序来完成。性能和成本在软和硬之间。
5.常见RAID等级详解
JBOD
JBOD ，Just a Bunch of Disks，磁盘簇。表示一个没有控制软件提供协调控制的磁盘集合，这是 RAID区别与 JBOD 的主要因素。 JBOD 将多个物理磁盘串联起来，提供一个巨大的逻辑磁盘。
JBOD 的数据存放机制是由第一块磁盘开始按顺序往后存储，当前磁盘存储空间用完后，再依次往后面的磁盘存储数据。 JBOD 存储性能完全等同于单块磁盘，而且也不提供数据安全保护。
其实只是提供一种简单的扩展存储空间的机制，JBOD可用存储容量等与所有成员磁盘的存储空间之和
RAID0
RAID0是一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。实际上不是一种真正的RAID，因为它不提供任何形式的冗余策略。RAID0将所在磁盘条带化后组成大容量的存储空间，将数据分散存储在所有磁盘中，以独立访问实现多块磁盘的并读访问。
理论上讲，一个由n块磁盘组成的RAID00，它的读写性能是单个磁盘性能的n倍，但由于总线带宽等多种因素的限制，实际的性能提升低于理论值。由于可以并发执行I/O操作，总线带宽得到充分利用。再加上不需要进行数据校验，RAID0的性能在所有RAID等级中是最高的。
RAID0具有低成本，高读写性能、100%的高存储空间利用率等优点，但是它不提供数据冗余保护，一旦数据损坏，将无法恢复。
应用场景：对数据的阿顺序读写要求不高，对数据的安全性和可靠性要求不高，但对系统性能要求很高的场景。
RAID与JBOD相同点：
1）存储容量：都是成员磁盘容量综合
2）磁盘利用率都是100%，即都没有做任何的数据冗余备份
RAID0与JBOD不同点：
1）JBOD：数据是顺序存放的，一个磁盘存满后才会开始存放到下一个磁盘
2）RAID：各个磁盘中的数据写入是并行的，是通过数据条带技术写入的。其读写性能是JBOD的n倍
RAID1
RAID1就是一种镜像技术，它将数据完全一致地分别写道工作磁盘和镜像磁盘，它的磁盘空间利用率为50%。RAID1在数据写入时，响应时间会有所影响，但时读数据的时候没有影响。RAID1提供了最佳的数据保护，一旦工作磁盘发生故障，系统将自动切换到镜像磁盘，不会影响使用。
RAID1时为了增强数据安全性使用两块磁盘数据呈现完全镜像，从而达到安全性好、技术简单、管理方便。RAID1拥有完全容错的能力，但实现成本高。
应用场景：对春旭读写性能要求较高，或对数据安全性要求较高的场景。
RAID10
RAID10是一个RAID1与RAID0的组合体，所以它继承了RAID0的快速和RAID1的安全。简单来说就是，先做条带，再做镜像。将进来的数据先分散到不同的磁盘，再将磁盘中的数据做镜像。
RAID01
RAID01是一个RAID0与RAID1的组合体，所以它继承了RAID0的快速和RAID1的安全。简单说就是先做镜像再做条带。
RAID10要比RAID01的容错率要高，所以生产环境下一般不适用RAID01。
