硬件 RAID

什么是 RAID

RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）是一种利用多个硬盘并联起来提供更高性能、更好可靠性的技术。

RAID通过将数据分散存储在多个硬盘驱动器上，从而将数据读写的速度提高，并且可以通过冗余数据实现容错，即在一个硬盘故障时，数据依然可用。

硬件 RAID 和软件 RAID

RAID有两种实现方式：硬件 RAID 和软件 RAID。

软件 RAID

软件 RAID是由操作系统提供的一种RAID功能。例如，在Linux系统中，可以使用Linux内核提供的 mdadm 工具创建软件RAID。软件 RAID的优点是成本低廉，不需要额外的硬件，而且随着硬盘容量的增大，更容易进行扩容。

缺点是软件 RAID 的性能会受到CPU和内存带宽的影响，因为RAID计算要占用CPU资源，同时对于 I/O 压力大的情况，软件 RAID 会增加 CPU 的负载，从而影响系统的整体性能。

硬件 RAID

硬件 RAID 是通过一种硬件设备来实现的，通常是一块RAID控制卡或者是一个独立RAID设备。和软件 RAID 相比，硬件 RAID 的性能更好，并且可以从 CPU 和内存带宽中分离出来，从而不会影响系统的整体性能。此外，硬件 RAID 通常有更好的热插拔和容错能力，对于大规模的存储系统来说，硬件 RAID 是更好的选择。

硬件 RAID 的实现方式

硬件 RAID 通常有以下两种实现方式：

RAID 控制器

RAID控制器是一种硬件设备，通常是一块扩展卡或者是一个独立设备，它用于控制多个硬盘，并将它们组成一个 RAID 阵列。RAID控制器具有自己的处理能力，并且可以独立于操作系统运行，从而获得更好的性能。

RAID控制器分为两种类型：软件RAID和硬件RAID。软件RAID集成在主板芯片组中，而硬件RAID则需要单独购买，并插入到计算机的PCI-E插槽中。

独立 RAID 设备

独立 RAID 设备通常是一个用于存储数据的硬件设备，它至少有两个硬盘，可以通过多种RAID级别提供高性能和可靠性。独立 RAID 设备通常带有管理界面，可以通过网页或者特殊的软件进行管理。

RAID 级别

RAID支持多种不同的级别（level），不同的级别具有不同的优势和限制。下面列出了一些常见的RAID级别：

• RAID 0：数据分散在多个硬盘上，可以获得更快的读写性能，但没有冗余数据，一旦某个硬盘损坏，所有数据都将丢失。
• RAID 1：每个数据块都会被复制一次，存储在两个硬盘中，提供数据冗余和更快的读取速度，但是使用了两倍的磁盘空间。
• RAID 5：在多个硬盘上分布数据，同时使用奇偶校验来提供数据冗余。当一个硬盘故障时，可以通过其余的数据和奇偶校验计算得到丢失的数据，但是性能会受到一定的影响。
• RAID 6：类似于 RAID 5，但是使用两个奇偶校验块来提供更好的容错性能。
• RAID 10：RAID 1 和 RAID 0 的组合，要求至少要有四个硬盘。

总结

硬件 RAID 比软件 RAID 在性能、可靠性和热插拔能力上都更加优越，但是需要额外的硬件设备。在选择 RAID 级别时，需要根据自己的需求进行选择，权衡性能和可靠性。