什么是RAID、RAID卡、RAID0.1.5、熱插拔SAS硬盤

2024年2月13日發(作者：射虎)

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫，翻譯成中文即為獨立磁盤冗余陣列，或簡稱磁盤陣列。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據冗余的技術。組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級別（RAID Levels）。RAID技術經過不斷的發展，現在已擁有了從 RAID 0 到 6 七種基本的RAID 級別。另外，還有一些基本RAID級別的組合形式，如RAID 10（RAID 0與RAID 1的組合），RAID 50（RAID 0與RAID 5的組合）等。不同RAID 級別代表著不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。

數據冗余的功能是在用戶數據一旦發生損壞后，利用冗余信息可以使損壞數據得以恢復，從而保障了用戶數據的安全性。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，用戶可以對它進行分區，格式化等等。總之，對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲性能要比單個硬盤高很多，而且可以提供數據冗余。

RAID卡就是用來實現RAID功能的板卡，通常是由I/O處理器、SCSI控制器、SCSI連接器和緩存等一系列零組件構成的。不同的RAID卡支持的RAID功能不同。支持RADI0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。RAID卡可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據，而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器，所以使用RAID可以達到單個的磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID卡最初想要解決的問題。可以提供容錯功能，這是RAID卡的第二個重要功能。

SAS RAID卡

SAS RAID卡的出現源于06年5月26日Intel全球首發Bensley服務器平臺，該平臺的發布帶來了FB-DIMM、SAS等全新的技術。

SAS的全稱是（Serial Attached SCSI），翻譯成中文是串行SCSI技術。使用SAS技術的優勢在于新一代的接口可以提高設備的安裝數量，其次設備的安裝更加簡單，最后點到點的技術讓每個設備的信號通路保證了最大的帶寬，以及更高的傳輸速度。

SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計算機系統接口），是同IDE完全不同的接口。SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低，以及支持熱插拔等優點，但較高的價格使

得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。

RAID 0

RAID 0即Data Stripping（數據分條技術）。整個邏輯盤的數據是被分條（stripped）分布在多個物理磁盤上，可以并行讀/寫，提供最快的速度，但沒有冗余能力。要求至少兩個磁盤。我們通過RAID 0可以獲得更大的單個邏輯盤的容量，且通過對多個磁盤的同時讀取獲得更高的存取速度。RAID 0首先考慮的是磁盤的速度和容量，忽略了安全，只要其中一個磁盤出了問題，那么整個陣列的數據都會不保了。

RAID 1

RAID 1，又稱鏡像方式，也就是數據的冗余。在整個鏡像過程中，只有一半的磁盤容量是有效的（另一半磁盤容量用來存放同樣的數據）。同RAID 0相比，RAID 1首先考慮的是安全性，容量減半、速度不變。

RAID 0+1

為了達到既高速又安全，出現了RAID 10（或者叫RAID 0+1），可以把RAID 10簡單地理解成由多個磁盤組成的RAID 0陣列再進行鏡像。

RAID 3和RAID 5

RAID 3和RAID 5都是校驗方式。RAID 3的工作方式是用一塊磁盤存放校驗數據。由于任何數據的改變都要修改相應的數據校驗信息，存放數據的磁盤有好幾個且并行工作，而存放校驗數據的磁盤只有一個，這就帶來了校驗數據存放時的瓶頸。RAID 5的工作方式是將各個磁盤生成的數據校驗切成塊，分別存放到組成陣列的各個磁盤中去，這樣就緩解了校驗數據存放時所產生的瓶頸問題，但是分割數據及控制存放都要付出速度上的代價。

2U 機架式機箱

機架服務器實際上是工業標準化下的產品，其外觀按照統一標準來設計，配合機柜統一使用，以滿足企業的服務器密集部署需求。機架服務器的主要作用是為節省空間，由于能夠將多臺服務器裝到一個機柜上，不僅可以占用更小的空間，而且也便于統一管理。 機架服務器的寬度為19英寸，高度以U為單位（1U=1.75英寸=44.45毫米），通常有1U，2U，3U，4U，5U，7U幾種標準的服務器。

u是一種表示服務器外部尺寸的單位，是unit的縮略語，詳細尺寸由作為業界團體的美國電子工業協會（eia）決定。

規定的尺寸是服務器的寬（48.26cm＝19英寸）與高（4.445cm的倍數）。由于寬為19英寸，所以有時也將滿足這一規定的機架稱為“19英寸機架”。厚度以4.445cm為基本單位。1u就是4.445cm，2u則是1u的2倍為8.89cm（如此類推）。也就是說所謂“1u服務器”，就是外形滿足 eia規格、厚度為4.445cm的產品。設計為能放置到19英寸機柜的產品一般被稱為機架服務器。