在單機時代，採用單塊磁盤進行數據存儲和讀寫的方式，由於尋址和讀寫的時間消耗，導致I/O性能非常低，且存儲容量還會受到限制。另外，單塊磁盤極其容易出現物理故障，經常導致數據的丟失。因此大家就在想，有沒有一種辦法將多塊獨立的磁盤結合在一起組成一個技術方案，來提高數據的可靠性和I/O性能呢。
在這種情況下，RAID技術就應運而生了。
一、RAID 是什麼？
RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即獨立磁盤冗餘陣列，簡稱爲「磁盤陣列」，其實就是用多個獨立的磁盤組成在一起形成一個大的磁盤系統，從而實現比單塊磁盤更好的存儲性能和更高的可靠性。
二、RAID 有哪些？
RAID方案常見的可以分爲：
- RAID0
- RAID1
- RAID5
- RAID6
- RAID10
1、RAID0
RAID0 是一種非常簡單的的方式，它將多塊磁盤組合在一起形成一個大容量的存儲。當我們要寫數據的時候，會將數據分爲N份，以獨立的方式實現N塊磁盤的讀寫，那麼這N份數據會同時併發的寫到磁盤中，因此執行性能非常的高。
RAID0 的讀寫性能理論上是單塊磁盤的N倍（僅限理論，因爲實際中磁盤的尋址時間也是性能佔用的大頭）。
但RAID0的問題是，它並不提供數據校驗或冗餘備份，因此一旦某塊磁盤損壞了，數據就直接丟失，無法恢復了。因此RAID0就不可能用於高要求的業務中，但可以用在對可靠性要求不高，對讀寫性能要求高的場景中
2、RAID1
RAID1 是磁盤陣列中單位成本最高的一種方式。因爲它的原理是在往磁盤寫數據的時候，將同一份數據無差別的寫兩份到磁盤，分別寫到工作磁盤和鏡像磁盤，那麼它的實際空間使用率只有50%了，兩塊磁盤當做一塊用，這是一種比較昂貴的方案，原理圖如下：
RAID1其實與RAID0效果剛好相反。RAID1 這種寫雙份的做法，就給數據做了一個冗餘備份。這樣的話，任何一塊磁盤損壞了，都可以再基於另外一塊磁盤去恢復數據，數據的可靠性非常強，但性能就沒那麼好了。
3、RAID5
這是目前用的最多的一種方式，因爲 RAID5 是一種將 存儲性能、數據安全、存儲成本 兼顧的一種方案。
在瞭解RAID5之前，我們可以先簡單看一下RAID3，雖然RAID3用的很少，但弄清楚了RAID3就很容易明白RAID5的思路。
RAID3的方式是：將數據按照RAID0的形式，分成多份同時寫入多塊磁盤，但是還會另外再留出一塊磁盤用於寫「奇偶校驗碼」。例如總共有N塊磁盤，那麼就會讓其中額度N-1塊用來併發的寫數據，第N塊磁盤用記錄校驗碼數據。一旦某一塊磁盤壞掉了，就可以利用其它的N-1塊磁盤去恢復數據。
但是由於第N塊磁盤是校驗碼磁盤，因此有任何數據的寫入都會要去更新這塊磁盤，導致這塊磁盤的讀寫是最頻繁的，也就非常的容易損壞。
其他原理圖如下：
RAID5模式中，不再需要用單獨的磁盤寫校驗碼了。它把校驗碼信息分佈到各個磁盤上，其原理圖如下：
例如，總共有N塊磁盤，那麼會將要寫入的數據分成N份，併發的寫入到N塊磁盤中，同時還將數據的校驗碼信息也寫入到這N塊磁盤中（數據與對應的校驗碼信息必須得分開存儲在不同的磁盤上）。一旦某一塊磁盤損壞了，就可以用剩下的數據和對應的奇偶校驗碼信息去恢復損壞的數據。
RAID5校驗位算法原理：P = D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn爲數據塊，P爲校驗，xor爲異或運算）
RAID5的方式，最少需要三塊磁盤來組建磁盤陣列，允許最多同時壞一塊磁盤。如果有兩塊磁盤同時損壞了，那數據就無法恢復了。
4、RAID6
與RAID 5相比，RAID 6增加第二個獨立的奇偶校驗信息塊。兩個獨立的奇偶系統使用不同的算法，數據的可靠性非常高，任意兩塊磁盤同時失效時不會影響數據完整性，其原理圖如下：
RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁盤空間和額外的校驗計算，相對於RAID 5有更大的IO操作量和計算量，其“寫性能”強烈取決於具體的實現方案，因此RAID 6通常不會通過軟件方式來實現，而更可能通過硬件方式實現。
同一數組中最多容許兩個磁盤損壞。更換新磁盤後，數據將會重新算出並寫入新的磁盤中。依照設計理論，RAID 6必須具備四個以上的磁盤才能生效。可使用的容量爲硬盤總數減去2的差，乘以最小容量。
RAID 6在硬件磁盤陣列卡的功能中，也是最常見的磁盤陣列等級。
5、RAID10
RAID10其實就是RAID1與RAID0的一個合體，RAID 10是先分割數據再鏡像，再將所有硬盤分爲兩組，視爲以RAID 1作爲最低組合，然後將每組RAID 1視爲一個“硬盤”組合爲RAID 0運作。
原理圖如下：
磁盤陣列比較表
下面給出以上磁盤陣列的比較表，加深印象：
參考資料：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/51170719
https://zh.wikipedia.org/wiki/RAID