細胞磁陣列也稱為RAID磁陣列，是一種把多塊獨立的硬碟（物理硬碟）按不同的方式組合起來形成一個硬碟組（邏輯硬碟），從而提供比單個硬碟更高的存儲性能和提供數據備份技術。
基本介紹
- 中文名：細胞磁陣列
- 外文名：Cell magnetic array
- 別名：RAID磁陣列
- 學科：計算機
主要目的,規範,
主要目的
雖然RAID包含多塊硬碟，但是在作業系統下是作為一個獨立的大型存儲設備出現。利用RAID技術於存儲系統的好處主要有以下三種：
通過把多個磁碟組織在一起作為一個邏輯卷提供磁碟跨越功能；
通過把數據分成多個數據塊（Block）並行寫入/讀出多個磁碟以提高訪問磁碟的速度；
通過鏡像或校驗操作提供容錯能力；
最初開發RAID的主要目的是節省成本，當時幾塊小容量硬碟的價格總和要低於大容量的硬碟。目前來看RAID在節省成本方面的作用並不明顯，但是 RAID可以充分發揮出多塊硬碟的優勢，實現遠遠超出任何一塊單獨硬碟的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID還可以提供良好的容錯能力，在任何一塊硬碟出現問題的情況下都可以繼續工作，不會受到損壞硬碟的影響。
RAID技術分為幾種不同的等級，分別可以提供不同的速度，安全性和性價比。根據實際情況選擇適當的RAID級別可以滿足用戶對存儲系統可用性、性能和容量的要求。常用的RAID級別有以下幾種：NRAID，JBOD，RAID0，RAID1，RAID1+0，RAID3，RAID5等。目前經常使用的是RAID5和RAID（1+0）。
磁碟陣列（Disk Array）是由一個硬碟控制器來控制多個硬碟的相互連線，使多個硬碟的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術。磁碟陣列卡則是實現這一技術的硬體產品，磁碟陣列卡擁有一個專門的處理器，還擁有專門的存貯器，用於高速緩衝數據。使用磁碟陣列卡伺服器對磁碟的操作就直接通過陣列卡來進行處理，因此不需要大量的CPU及系統記憶體資源，不會降低磁碟子系統的性能。陣列卡專用的處理單元來進行操作，它的性能要遠遠高於常規非陣列硬碟，並且更安全更穩定。
RAID技術的兩大特點：一是速度、二是安全，由於這兩項優點，RAID技術早期被套用於高級伺服器中的SCSI接口的硬碟系統中，隨著近年計算機技術的發展，PC機的CPU的速度已進入GHz 時代。IDE接口的硬碟也不甘落後，相繼推出了ATA66和ATA100硬碟。這就使得RAID技術被套用於中低檔甚至個人PC機上成為可能。RAID通常是由在硬碟陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。
規範
RAID技術主要包含RAID 0～RAID 7等數個規範，它們的側重點各不相同，常見的規範有如下幾種:
RAID 0+1: 也被稱為RAID 10標準，實際是將RAID 0和RAID 1標準結合的產物，在連續地以位或位元組為單位分割數據並且並行讀/寫多個磁碟的同時，為每一塊磁碟作磁碟鏡像進行冗餘。它的優點是同時擁有RAID 0的超凡速度和RAID 1的數據高可靠性，但是CPU占用率同樣也更高，而且磁碟的利用率比較低。
RAID 2:將數據條塊化地分布於不同的硬碟上，條塊單位為位或位元組，並使用稱為“加重平均糾錯碼(海明碼)”的編碼技術來提供錯誤檢查及恢復。這種編碼技術需要多個磁碟存放檢查及恢覆信息，使得RAID 2技術實施更複雜，因此在商業環境中很少使用。
RAID 3:它同RAID 2非常類似，都是將數據條塊化分布於不同的硬碟上，區別在於RAID 3使用簡單的奇偶校驗，並用單塊磁碟存放奇偶校驗信息。如果一塊磁碟失效，奇偶盤及其他數據盤可以重新產生數據;如果奇偶盤失效則不影響數據使用。RAID 3對於大量的連續數據可提供很好的傳輸率，但對於隨機數據來說，奇偶盤會成為寫操作的瓶頸。
RAID 4:RAID 4同樣也將數據條塊化並分布於不同的磁碟上，但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁碟作為奇偶校驗盤，每次寫操作都需要訪問奇偶盤，這時奇偶校驗盤會成為寫操作的瓶頸，因此RAID 4在商業環境中也很少使用。
RAID 5:RAID 5不單獨指定的奇偶盤，而是在所有磁碟上交叉地存取數據及奇偶校驗信息。在RAID 5上，讀/寫指針可同時對陣列設備進行操作，提供了更高的數據流量。RAID 5更適合於小數據塊和隨機讀寫的數據。
RAID 3與RAID 5相比，最主要的區別在於RAID 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤;而對於RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁碟操作，並可進行並行操作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫操作將產生四個實際的讀/寫操作，其中兩次讀舊的數據及奇偶信息，兩次寫新的數據及奇偶信息。
RAID 6:與RAID 5相比，RAID 6增加了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，即使兩塊磁碟同時失效也不會影響數據的使用。但RAID 6需要分配給奇偶校驗信息更大的磁碟空間，相對於RAID 5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”非常差。較差的性能和複雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際套用。
