RAID是英文Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写，中文简称为廉价磁盘冗余阵列。RAID就是一种由多块硬盘构成的冗余阵列。虽然RAID包含多块硬盘，但是在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。利用RAID技术于存储系统的好处主要有以下三种：

 

1、通过把多个磁盘组织在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能

2、通过把数据分成多个数据块（Block）并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度

3、通过镜像或校验操作提供容错能力

　　最初开发RAID的主要目的是节省成本，当时几块小容量硬盘的价格总和要低于大容量的硬盘。目前来看RAID在节省成本方面的作用并不明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。

 

　RAID技术分为几种不同的等级，分别可以提供不同的速度，安全性和性价比。根据实际情况选择适当的RAID级别可以满足用户对存储系统可用性、性能和容量的要求。常用的RAID级别有以下几种：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID0+1，RAID3，RAID5等。目前经常使用的是RAID5和RAID（0+1）。

 

NRAID

　　NRAID即Non-RAID，所有磁盘的容量组合成一个逻辑盘，没有数据块分条（no block stripping）。NRAID不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

 

JBOD

　　JBOD代表Just a Bunch of Drives，磁盘控制器把每个物理磁盘看作独立的磁盘，因此每个磁盘都是独立的逻辑盘。JBOD也不提供数据冗余。要求至少一个磁盘。

 

RAID 0

　　RAID 0即Data Stripping（数据分条技术）。整个逻辑盘的数据是被分条（stripped）分布在多个物理磁盘上，可以并行读/写，提供最快的速度，但没有冗余能力。要求至少两个磁盘。我们通过RAID 0可以获得更大的单个逻辑盘的容量，且通过对多个磁盘的同时读取获得更高的存取速度。RAID 0首先考虑的是磁盘的速度和容量，忽略了安全，只要其中一个磁盘出了问题，那么整个阵列的数据都会不保了。

 

RAID 1

　　RAID 1，又称镜像方式，也就是数据的冗余。在整个镜像过程中，只有一半的磁盘容量是有效的（另一半磁盘容量用来存放同样的数据）。同RAID 0相比，RAID 1首先考虑的是安全性，容量减半、速度不变。

 

RAID 0+1

　　为了达到既高速又安全，出现了RAID 10（或者叫RAID 0+1），可以把RAID 10简单地理解成由多个磁盘组成的RAID 0阵列再进行镜像。

 

RAID 3和RAID 5

　　RAID 3和RAID 5都是校验方式。RAID 3的工作方式是用一块磁盘存放校验数据。由于任何数据的改变都要修改相应的数据校验信息，存放数据的磁盘有好几个且并行工作，而存放校验数据的磁盘只有一个，这就带来了校验数据存放时的瓶颈。RAID 5的工作方式是将各个磁盘生成的数据校验切成块，分别存放到组成阵列的各个磁盘中去，这样就缓解了校验数据存放时所产生的瓶颈问题，但是分割数据及控制存放都要付出速度上的代价。

 

　　按照硬盘接口的不同，RAID分为SCSI RAID，IDE RAID和SATA RAID。其中，SCSI RAID主要用于要求高性能和高可靠性的服务器/工作站，而台式机中主要采用IDE RAID和SATA RAID。

 

　　以前RAID功能主要依靠在主板上插接RAID控制卡实现，而现在越来越多的主板都添加了板载RAID芯片直接实现RAID功能，目前主流的RAID芯片有HighPoint的HTP372和Promise的PDC20265R，而英特尔更进一步，直接在主板芯片组中支持RAID，其ICH5R南桥芯片中就内置了SATA RAID功能，这也代表着未来板载RAID的发展方向---芯片组集成RAID。

 

Matrix RAID：

　　Matrix RAID即所谓的“矩阵RAID”，是ICH6R南桥所支持的一种廉价的磁盘冗余技术，是一种经济性高的新颖RAID解决方案。Matrix RAID技术的原理相当简单，只需要两块硬盘就能实现了RAID 0和RAID 1磁盘阵列，并且不需要添加额外的RAID控制器，这正是我们普通用户所期望的。Matrix RAID需要硬件层和软件层同时支持才能实现，硬件方面目前就是ICH6R南桥以及更高阶ICH6RW南桥，而Intel Application Acclerator软件和Windows操作系统均对软件层提供了支持。

 

　　Matrix RAID的原理就是将每个硬盘容量各分成两部分(即：将一个硬盘虚拟成两个子硬盘，这时子硬盘总数为4个)，其中用两个虚拟子硬盘来创建RAID0模式以提高效能，而其它两个虚拟子硬盘则透过镜像备份组成RAID 1用来备份数据。在Matrix RAID模式中数据存储模式如下：两个磁盘驱动器的第一部分被用来创建RAID 0阵列，主要用来存储操作系统、应用程序和交换文件，这是因为磁盘开始的区域拥有较高的存取速度，Matrix RAID将RAID 0逻辑分割区置于硬盘前端(外圈)的主因，是可以让需要效能的模块得到最好的效能表现；而两个磁盘驱动器的第二部分用来创建RAID1模式，主要用来存储用户个人的文件和数据。

 RAID的简单介绍（和几种基本组合）

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。

RAID 0（别名：条带） 　　　　　　　　　　　　　　　　　

 容错性：没有　　　　　冗余类型：没有

热备盘选项：没有　　　读性能：高

随机写性能：高　　　　连续写性能：高

需要的磁盘数：一个或多个

可用容量：总的磁盘的容量

典型应用：无故障的迅速读写，要求安全性不高，如图形工作站等。

[术语详解:RAID 0]　[在Raid-0上添加Raid-10]　[旧话重提 RAID 0今时测试]         

[双硬盘RAID 0全攻略]　[RAID 0的创建]　[RAID 0组建实战]

[实测RAID-0是否值得组建]　[主板有RAID功能，如何组建RAID 0系统]

                                                 

RAID 1（别名：镜像）　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 容错性：有　　　　　冗余类型：复制

热备盘选项：有　　　读性能：低

随机写性能：低　　　　连续写性能：低

需要的磁盘数：只需2个或2*N个

可用容量：只能用磁盘容量的50%

典型应用：随机数据写入，要求安全性高，如服务器、数据库存储领域。

[术语详解:RAID 1]　[存储入门——稳定之王RAID 1]　[Raid 1 的制作]

[solaris下做Raid 1做磁盘镜像]　[如何取消硬盘的RAID 1阵列]

[FreeBSD的RAID 1安装,使用笔记! ]　[Linux下组建软RAID 1实战]

RAID 5（别名：分布奇偶位条带）　　　　　　　　　　　　

  容错性：有　　　　　冗余类型：奇偶校验

热备盘选项：有　　　读性能：高

随机写性能：低　　　　连续写性能：低

需要的磁盘数：三个或更多

可用容量：（n-1）/n的总磁盘容量（n为磁盘数）

典型应用：随机数据传输要求安全性高，如金融、数据库、存储等。

[术语详解 RAID 5]　[RAID 5数据恢复图解]　[VMware RAID 5实验]

[手把手教你组建RAID 5]　[想增强硬盘性能？选购RAID 5控制器吧]

[Openfiler RAID 5 配置]　[软硬兼施 打造Raid5刚猛1U服务器（软） （硬）]

[谁是RAID 5之王 四组RAID 5方案大比拼]

                                                

RAID 0+1（别名：镜像阵列条带）　　　　　　　　　　

 容错性：有　　　　　冗余类型：复制

热备盘选项：有　　　读性能：中间

随机写性能：中间　　　　连续写性能：中间

需要的磁盘数：只需4个或4*N个

可用容量：磁盘容量的50%

典型应用：要求数据量大，安全性高，如银行、金融等领域。

 一、 大家知道，硬件RAID解决方案速度快、稳定性好，可以有效地提供高水平的硬盘可用性和冗余度，但是居高不下的价格实在令人可畏。不过可庆幸的是，Windows 2003提供了内嵌的软件RAID功能，并且软RAID可以实现RAID－0、RAID－1、RAID－5。软RAID不仅实现上非常方便，而且还大量地节约了宝贵的资金，确实是Windows 2003 Server的一个很实用的新功能。RAID－5　卷是数据和奇偶校验间断分布在三个或更多物理磁盘的容错卷。如果物理磁盘的某一部分失败，我们可以用余下的数据和奇偶校验重新创建磁盘上失败的那一部分上的数据。对于多数活动由读取数据构成的计算机环境中的数据冗余来说，RAID－5　卷是一种很好的解决方案。可使用基于硬件或基于软件的解决方案来创建 RAID－5　卷。通过基于硬件的 RAID，智能磁盘控制器处理组成 RAID－5　卷的磁盘上的冗余信息的创建和重新生成。Windows Server 2003 家族操作系统提供基于软件的 RAID，其中　RAID－5　卷中的磁盘上的信息的创建和重新生成将由“磁盘管理”来处理，两种情况下数据都将跨磁盘阵列中的所有成员进行存储。当然，软RAID的性能和效率是不能与硬RAID相提并论的。下面我们首先从动态磁盘的创建谈起，然后说明在Windows 2003 Server　实现如何实现软RAID，最后讲一下软RAID的管理。

 

二、创建动态磁盘

 

在安装Windows 2003 Server时，硬盘将自动初始化为基本磁盘。我们不能在基本磁盘分区中创建新卷集、条带集或者RAID－5组，而只能在动态磁盘上创建类似的磁盘配置。也就是说，如果想创建RAID－0、RAID－1或RAID－5卷，就必须使用动态磁盘。在Windows 2003 Server安装完成后，可使用升级向导将它们转换为动态磁盘。在将一个磁盘从基本磁盘转换为动态磁盘后，磁盘上包含的将是卷，而不再是磁盘分区。其中的每个卷是硬盘驱动器上的一个逻辑部分，还可以为每个卷指定一个驱动器字母或者挂接点。但是要注意的是只能在动态磁盘上创建卷。动态磁盘有以下几个优于基本磁盘的特点：

 

卷可以扩展到包含非邻接的空间，这些空间可以在任何可用的磁盘上。对每个磁盘上可以创建的卷的数目没有任何限制。Windows 2003将动态磁盘配置信息存储在磁盘上，而不是存储在注册表中或者其他位置。同时，这些信息不能被准确地更新。Windows 2003将这些磁盘配置信息复制到所有其他动态磁盘中。因此，单个磁盘的损坏将不会影响到访问其他磁盘上的数据。一个硬盘既可以是基本的磁盘，也可以是动态的磁盘，但不能二者兼是，因为在同一磁盘上不能组合多种存储类型。但是，如果计算机有多个硬盘，就可以将各个硬盘分别配置为基本的或动态的。

 

1、从基本磁盘升级到动态磁盘：

 

①依次单击“开始”－＞“所有程序”－＞“管理工具”－＞“计算机管理”选项，显示“计算机管理”窗口。

 

②在左侧控制台中依次展开“存储”－＞“磁盘管理”选项，以显示计算机中安装的所有磁盘。

 

③右击要设置为动态磁盘的硬盘，并在弹出的快捷菜单中选择“升级到动态磁盘”选项，将显示“升级到动态磁盘”对话框。

 

④选中要升级的磁盘，然后单击“确定”：按钮，将显示“要升级的磁盘”对话框，在这里要求用户对要升级为动态磁盘的硬盘进行确认。这样做的原因很简单，因为这一升级操作是不可逆的。也就是说，基本磁盘可以升级为动态磁盘，但动态磁盘却不能恢复为基本磁盘。

 

⑤单击“升级”按钮，将显示“磁盘管理”提示框，系统再次要求用户对磁盘升级予以确认。当将该磁盘升级为动态磁盘后，Windows98／Me等操作系统将不能再从该磁盘引导启动。

 

⑥单击“是”按钮，将显示“升级磁盘”警告框。在这里提示要升级磁盘上的文件系统将被强制卸下，并要求用户对该操作进一步予以确认。

 

⑦单击“是”按钮，系统将开始磁盘的升级过程。当升级完成后，将显示　“确认”警告框，单击“确定”按钮将重新启动计算机，以完成磁盘的升级过程。在升级到动态磁盘时，应该注意以下几个方面的问题：必须以管理员或管理组成员的身份登录才能完成该过程。如果计算机与网络连接，则网络策略设置也可能阻止我们完成此步骤。将基本磁盘升级到动态磁盘后，就再也不能将动态卷改回到基本分区。这时惟一的方法就是，必须删除磁盘上的所有动态卷，然后使用“还原为基本磁盘”命令。在升级磁盘之前，应该关闭在那些磁盘上运行的程序。为保证升级成功，任何要升级的磁盘都必须至少包含1MB的未分配空间。在磁盘上创建分区或卷时，“磁盘管理”工具将自动保留这个空间，但是带有其他操作系统创建的分区或卷的磁盘上可能就没有这个空间。扇区大小超过512字节的磁盘，不能从基本磁盘升级为动态磁盘。一旦升级完成，动态磁盘就不能包含分区或逻辑驱动器，也不能被非Windows 2003的其他操作系统所访问。

 

2、将新磁盘设置为动态磁盘

 

①计算机安装新硬盘后，当第一次访问“计算机管理”中的“磁盘管理”工具时，将自动运行“写入签名和升级磁盘向导”窗口。

 

②单击“下一步”按钮，将显示“选择要写入签名的磁盘”页面，在该列表中选择要写入签名的磁盘。需要注意的是，磁盘在安装到系统前必

须进行签名。

 

③单击“下一步”按钮，将显示“选择要升级的磁盘”页面，选择要升级为动态磁盘的磁盘。

 

④单击“下一步”按钮，将显示“完成写入签名和升级磁盘向导”页面，在这里要求确认签名并升级的磁盘。如果有任何不妥，可单击“上一步”按钮返回并重新进行设置。

 

⑤单击“完成”按钮，动态磁盘升级过程完成。

 

三、实现软RAID

 

软RAID也必须在多磁盘系统中才能实现。实现RAID－1最少要拥有两块硬盘，而实现RAID－5则最少要拥有三块硬盘。通常情况下，操作系统所在磁盘采用RAID－1，而数据所在磁盘采用RAID－5。

 

1、卷的类型

 

①简单卷

 

简单卷由单个物理磁盘上的磁盘空间组成，它可以由磁盘上的单个区域或链接在一起的相同磁盘上的多个区域组成。可以在同一磁盘中扩展简单卷或把简单卷扩展到其他磁盘。如果跨多个磁盘扩展简单卷，则该卷就是跨区卷。只能在动态磁盘上创建简单卷。简单卷不能包含分区或逻辑驱动器，也不能由MS－DOS 或Windows 2003以外的其他Windows操作系统访问。如果网络中的计算机还在运行Windows98或更早版本，那么应该创建分区而不是动态卷。如果想在创建简单卷后增加它的容量，则可通过磁盘上剩余的未分配空间来扩展这个卷。要扩展一个简单卷，则该卷必须使用Windows 2003中所用的NTFS版本格式化。同时不能扩展基本磁盘上作为以前分区的简单卷。也可将简单卷扩展到同一计算机的其他磁盘的区域中。当将简单卷扩展到一个或多个其他磁盘时，它会变成为一个跨区卷。在扩展跨区卷之后，不删除整个跨区卷便不能将它的任何部分删除。要注意的是跨区卷不能是镜像卷或带区卷。

 

②条带卷

 

利用条带卷，可以将两个或者更多磁盘（最多为32块硬盘）的空余空间组成为一个卷。在向条带卷中写入数据时，数据被分割为64KB的块，并均衡地分布在阵列中的所有磁盘上。一个阵列是两个或者多个磁盘的集合。条带卷可以有效地提高磁盘的读取性能，但是它并不提供容错功能，任何一块硬盘的损坏都会导致全部数据的丢失。条带卷类似于RAID－0。

 

③跨越卷

 

利用跨越卷，也可以将来自两个或者更多磁盘（最多为 32块硬盘）的空余磁盘空间组成为一个卷。与条带卷所不同的是，将数据写入跨越卷时，首先填满第一个磁盘上的空余部分，然后再将数据写入下一个磁盘，依次类推。虽然利用跨越卷可以快速增加卷的空量，但是跨越卷既不能提高对磁盘数据的读取性能，也不提供任何容错功能。当跨越卷中的某个磁盘出现故障时，存储在该磁盘上的所有数据将全部丢失。

 

④镜像卷

 

利用镜像卷即RAID－1卷，可以将用户的相同数据同时复制到两个物理磁盘中。如果其中的一个物理磁盘出现故障，虽然该磁盘上的数据将无法使用，但系统能够继续使用尚未损坏而仍继续正常运转的磁盘进行数据的读写操作，从而通过另一磁盘上保留完全冗余的副本，保护磁盘上的数据免受介质故障的影响。由此可见，镜像卷的磁盘空间利用率只有50％（即每组数据有两个成员），所以镜像卷的成本相对较高。要创建一个镜像卷，必须使用另一磁盘上的可用空间。动态磁盘中现有的任何卷（甚至是系统卷和引导卷），都可以使用相同的或不同的控制器镜像到其他磁盘上大小相同或更大的另一个卷。最好使用大小、型号和制造厂家都相同的磁盘作镜像卷，以避免可能产生的兼容性错误。镜像卷可以大大地增强读性能，因为容错驱动程序同时从两个磁盘成员中同时读取数据，所以读取数据的速度会有所增加。当然，由于容错驱动程序必须同时向两个成员写数据，所以它的写性能会略有降低。镜像卷可包含任何分区（包括启动分区或系统分区），但是镜像卷中的两个硬盘都必须是Windows 2003动态磁盘。

 

⑤RAID－5卷

 

在RAID－5卷中，Windows 2003通过给该卷的每个硬盘分区中添加奇偶校验信息带区来实现容错。如果某个硬盘出现故障，Windows 2003便可以用其余硬盘上的数据和奇偶校验信息重建发生故障的硬盘上的数据。由于要计算奇偶校验信息，所以RAID－5卷上的写操作要比镜像卷上的写操作慢一些。但是，RAID－5卷比镜像卷提供更好的读性能。其中的原因很简单，Windows 2003可以从多个磁盘上同时读取数据。与镜像卷相比RAID－5卷的性价比较高，而且RAID－5卷中的硬盘数量越多，冗余数据带区的成本越低