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發表者： 冷日 發表時間： 2004/8/18 1:02:10
RAID 說明表
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【RAID 0 － 平行儲存】
RAID 0 提出以磁碟機陣列平行儲存資料的概念，它使用數顆硬碟平行儲存一份資料的不同 部份，一般的作法是將待儲存的資料以特定長度的區塊為單位加以分割，第一塊存放在陣列 的第一顆磁碟機，第二塊存放在陣列的第二顆磁碟機，餘依此類推，區塊的長度單位可能是 一個磁區、磁串(cluster)、磁軌、甚至一整個磁柱(cylinder)。
【RAID 1 － 磁碟機映射】
RAID 1 提出磁碟機映射(disk mirror)概念以保障資料，原始的提案是採用兩顆容量相同的磁碟 機儲存同一份資料，增加另一顆硬碟儲存相同的資料可保障其中一顆硬碟故障造成資料漏失 的風險，Windows NT 則允許使用者以相同容量的硬碟分割建立磁碟機映射，不須受限於整 顆硬碟容量的大小，如此可提高不同容量的硬碟在使用上的彈性，例如，用戶可購買較大容 量的硬碟，將其中的某個分割作為某顆硬碟的映射，另一個分割挪做它用。
【RAID 2 － 位元容錯平行儲存】
與 RAID 0 類似，RAID 2 也是以磁碟機陣列平行儲存資料，但不同於前者，RAID 2 分散至 各磁碟機的資料單位為位元，而非 RAID 0 的大區塊方式，意即，RAID 2 將資料的第一個位 元存放於陣列的第一顆磁碟機，第二個位元存放於陣列的第二顆磁碟機，餘依此類推，如此 同樣可提昇資料的存取效率，和 RAID 0 相較下，由於 RAID 2 是以位元為分散單位，所以 每此讀寫動作都將牽引陣列內所有的磁碟機同時讀寫。
RAID 2 也使用數部額外的磁碟機儲存錯誤修正碼(ECC)或同位(parity)檢查碼，以此提昇資料 的失誤容忍度，每增加一部這樣的磁碟機即表示該磁碟機陣列可容忍的磁碟機故障機數又增 加一部，錯誤修正碼的目的是當某部資料磁碟機發生故障時，尚可經過計算、由其它未故障 磁碟機的資料中還原出正確的資料內容，可還原的程度則視錯誤修正磁碟機個數佔全部磁碟 機數目的比例而定。
舉個簡單的例子，假設某磁碟機陣列內含 9 部磁碟機，其中一部儲存奇同位位元，另外 8 部 分別儲存資料位元組的第 0 至第 7 個位元值，奇同位位元值的計算方式是若對應的 8 個資料 位元值，有奇數個 1 ，則同位位元值即為 1 ，否則為 0 ，若當中負責儲存某資料位元的磁碟 機發生故障，則對於每個位元組，磁碟機控制卡尚可由其餘正常 7 個資料位元值與同位位元 值算出失去的那個位元值，例如，原本的某個資料位元組以二進位表示為 11101101，其中有 偶數個 1，所以其奇同位位元值為 0，若陣列中的第 5 部磁碟機發生故障，使得該位元組變 成 11?01101，其中已知的有 5 個 1，因為同位位元是 0，所以該失去的位元一定是 1。
除了奇同位之外，也有採用偶同位的，偶同位位元值的計算方式剛好與奇同位的相反，一般 隨機存取記憶體( RAM)的同位檢查(parity check)也是類似的原理。
【RAID 3 － 大單位容錯平行儲存】
RAID 3 與 RAID 0 、 2 相似，也是以磁碟機陣列平行儲存資料，但不同 RAID 2 的是， RAID 3 分散至各磁碟機的資料單位不限制在位元，它可以是位元組、或其它邏輯長度，其 中以位元組較常見，如此同樣可提昇資料的存取效率，由於是以位元或位元組等小量資料為 分散單位，所以每次讀寫動作都將牽引陣列內所有的磁碟機同時讀寫。
RAID 3 僅以一部專職磁碟機儲存錯誤修正碼或同位碼，所以這樣的磁碟機陣列可容忍一部 磁碟機出狀況。
【RAID 4 － 改良式容錯平行儲存】
RAID 0 的缺點是無錯誤修正資訊，RAID 2 及 RAID 3 的缺點是，無論資料量多寡，其每次 讀寫都將牽引陣列內所有的磁碟機同時動作，為令陣列內所有的磁碟機可同時各別進行不同 的讀寫，且還保有錯誤修正能力，RAID 4 集合 RAID 0 、 2 、 3 的優點，將分散於各磁碟機 的資料區塊長度提昇為作業系統層次的傳輸單位，如磁區或磁串，如此，每次寫入任一部磁 碟機的區塊長度即是一整個磁區或磁串，RAID 4 也另外設置一部專職的磁碟機儲存錯誤修 正資訊，基本上，我們可將 RAID 1 看成是 RAID 4 的一個特例。
【RAID 5 ─ 高效率容錯平行儲存】
和 RAID 4 類似，RAID 5 也將分散於各磁碟機的資料區塊長度限定在作業系統層次的傳輸單 位，如磁區或磁串，但與前者不同的是，RAID 5 不再將錯誤修正資訊存放於同一部磁碟機， 為改善 RAID 4 的缺點，RAID 5 將錯誤修正資訊連同資料區塊一併分散於磁碟機陣列中的各 個磁碟機，當欲寫入磁碟機陣列時，RAID 5 將資料區塊寫入一部磁碟機，同時更新另一部 磁碟機的錯誤修正資料，當其中任一部磁碟機出狀況時，失去的資料尚可由其它正常磁碟機 的資料計算得。
所以在多工環境下，若磁碟機陣列由 N 部磁碟機所組成，則 RAID 5 的設計允許最多 N 個工 作同時讀取該磁碟機陣列的不同資料區塊，在寫入方面，由於每次寫入動作須將資料及錯誤 修正碼分別寫入兩部磁碟機，因此最多允許 N / 2 個工作同時寫入不同的資料區塊，和 RAID 4 只允許一個工作同時寫入磁碟機陣列相較下，RAID 5 的確在寫入效率上改善不少。
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【RAID 0 － 平行儲存】
RAID 0 提出以磁碟機陣列平行儲存資料的概念，它使用數顆硬碟平行儲存一份資料的不同 部份，一般的作法是將待儲存的資料以特定長度的區塊為單位加以分割，第一塊存放在陣列 的第一顆磁碟機，第二塊存放在陣列的第二顆磁碟機，餘依此類推，區塊的長度單位可能是 一個磁區、磁串(cluster)、磁軌、甚至一整個磁柱(cylinder)。
【RAID 1 － 磁碟機映射】
RAID 1 提出磁碟機映射(disk mirror)概念以保障資料，原始的提案是採用兩顆容量相同的磁碟 機儲存同一份資料，增加另一顆硬碟儲存相同的資料可保障其中一顆硬碟故障造成資料漏失 的風險，Windows NT 則允許使用者以相同容量的硬碟分割建立磁碟機映射，不須受限於整 顆硬碟容量的大小，如此可提高不同容量的硬碟在使用上的彈性，例如，用戶可購買較大容 量的硬碟，將其中的某個分割作為某顆硬碟的映射，另一個分割挪做它用。
【RAID 2 － 位元容錯平行儲存】
與 RAID 0 類似，RAID 2 也是以磁碟機陣列平行儲存資料，但不同於前者，RAID 2 分散至 各磁碟機的資料單位為位元，而非 RAID 0 的大區塊方式，意即，RAID 2 將資料的第一個位 元存放於陣列的第一顆磁碟機，第二個位元存放於陣列的第二顆磁碟機，餘依此類推，如此 同樣可提昇資料的存取效率，和 RAID 0 相較下，由於 RAID 2 是以位元為分散單位，所以 每此讀寫動作都將牽引陣列內所有的磁碟機同時讀寫。
RAID 2 也使用數部額外的磁碟機儲存錯誤修正碼(ECC)或同位(parity)檢查碼，以此提昇資料 的失誤容忍度，每增加一部這樣的磁碟機即表示該磁碟機陣列可容忍的磁碟機故障機數又增 加一部，錯誤修正碼的目的是當某部資料磁碟機發生故障時，尚可經過計算、由其它未故障 磁碟機的資料中還原出正確的資料內容，可還原的程度則視錯誤修正磁碟機個數佔全部磁碟 機數目的比例而定。
舉個簡單的例子，假設某磁碟機陣列內含 9 部磁碟機，其中一部儲存奇同位位元，另外 8 部 分別儲存資料位元組的第 0 至第 7 個位元值，奇同位位元值的計算方式是若對應的 8 個資料 位元值，有奇數個 1 ，則同位位元值即為 1 ，否則為 0 ，若當中負責儲存某資料位元的磁碟 機發生故障，則對於每個位元組，磁碟機控制卡尚可由其餘正常 7 個資料位元值與同位位元 值算出失去的那個位元值，例如，原本的某個資料位元組以二進位表示為 11101101，其中有 偶數個 1，所以其奇同位位元值為 0，若陣列中的第 5 部磁碟機發生故障，使得該位元組變 成 11?01101，其中已知的有 5 個 1，因為同位位元是 0，所以該失去的位元一定是 1。
除了奇同位之外，也有採用偶同位的，偶同位位元值的計算方式剛好與奇同位的相反，一般 隨機存取記憶體( RAM)的同位檢查(parity check)也是類似的原理。
【RAID 3 － 大單位容錯平行儲存】
RAID 3 與 RAID 0 、 2 相似，也是以磁碟機陣列平行儲存資料，但不同 RAID 2 的是， RAID 3 分散至各磁碟機的資料單位不限制在位元，它可以是位元組、或其它邏輯長度，其 中以位元組較常見，如此同樣可提昇資料的存取效率，由於是以位元或位元組等小量資料為 分散單位，所以每次讀寫動作都將牽引陣列內所有的磁碟機同時讀寫。
RAID 3 僅以一部專職磁碟機儲存錯誤修正碼或同位碼，所以這樣的磁碟機陣列可容忍一部 磁碟機出狀況。
【RAID 4 － 改良式容錯平行儲存】
RAID 0 的缺點是無錯誤修正資訊，RAID 2 及 RAID 3 的缺點是，無論資料量多寡，其每次 讀寫都將牽引陣列內所有的磁碟機同時動作，為令陣列內所有的磁碟機可同時各別進行不同 的讀寫，且還保有錯誤修正能力，RAID 4 集合 RAID 0 、 2 、 3 的優點，將分散於各磁碟機 的資料區塊長度提昇為作業系統層次的傳輸單位，如磁區或磁串，如此，每次寫入任一部磁 碟機的區塊長度即是一整個磁區或磁串，RAID 4 也另外設置一部專職的磁碟機儲存錯誤修 正資訊，基本上，我們可將 RAID 1 看成是 RAID 4 的一個特例。
【RAID 5 ─ 高效率容錯平行儲存】
和 RAID 4 類似，RAID 5 也將分散於各磁碟機的資料區塊長度限定在作業系統層次的傳輸單 位，如磁區或磁串，但與前者不同的是，RAID 5 不再將錯誤修正資訊存放於同一部磁碟機， 為改善 RAID 4 的缺點，RAID 5 將錯誤修正資訊連同資料區塊一併分散於磁碟機陣列中的各 個磁碟機，當欲寫入磁碟機陣列時，RAID 5 將資料區塊寫入一部磁碟機，同時更新另一部 磁碟機的錯誤修正資料，當其中任一部磁碟機出狀況時，失去的資料尚可由其它正常磁碟機 的資料計算得。
所以在多工環境下，若磁碟機陣列由 N 部磁碟機所組成，則 RAID 5 的設計允許最多 N 個工 作同時讀取該磁碟機陣列的不同資料區塊，在寫入方面，由於每次寫入動作須將資料及錯誤 修正碼分別寫入兩部磁碟機，因此最多允許 N / 2 個工作同時寫入不同的資料區塊，和 RAID 4 只允許一個工作同時寫入磁碟機陣列相較下，RAID 5 的確在寫入效率上改善不少。