2024年4月12日发(作者：)

磁盘阵列（disk array）可以有效的提高存储系统的可靠性和性能，同时也存在显著的

缺点，那就是由于多个设备（磁盘）同时使用，导致了可靠性降低（从概率的角度来讲：

N个设备的可靠性是一个设备的1/N）。

RAID（Redundant array of inexpensive disk）就是为了解决这个问题而产生的，

RAID通过给磁盘阵列增加冗余磁盘提高了磁盘阵列的可靠性。所谓冗余磁盘，即该磁盘不

用于存放实际数据，而用来存放一些冗余信息，而这些冗余信息可用来在必要的时候进行

有效数据恢复，从而增加磁盘阵列的可靠性，翻译成中文应该叫廉价磁盘冗余阵列。

在RAID6出现之前，RAID已经有了从RAID0~RAID5六个版本。那么我们已经有了

这么多的RAID方式，提供了相当级别的可靠性保护，为什么我们还需要RAID6？在这里，

我们这里先比较研究一下几种比较有代表性的RAID方式：

磁盘冗余家族概览

目前应用最广泛，支持设备最多的RAID方式主要是RAID0，RAID1和RAID5

(1)无冗余（RAID0）：RAID0实际上不能算做真正的RAID技术，它只是实现了磁盘

阵列存放数据的带状分布。虽然提高了大规模数据访问的性能，但是RAID0并没有冗余容

错的功能，因为它本身并无冗余，所以可以说这里的RAID0是个误称

(2)镜像（RAID1）：RAID1同样实现了数据的带状分布，与RAID0所不同的是，在数

据写入一个磁盘的时候，同时在另一个磁盘做相应的镜象。因此，RAID1虽然有数据容错

功能，但是其对磁盘的利用率实在比较底，仅为50%。

数据分布示意图（以4块磁盘组成的阵列为例）：

注释：其中d1,d2等表示存放的数据，d1’, d2’分别表示了数据d1和d2的备份。

(3)奇偶校验（RAID5）：相对于RAID1比较，RAID5也是仅仅实现了单个磁盘的冗余

纠错功能，但是却大大提高了磁盘的有效利用率。以RAID5（4D+P）为例子来讲，使用

4块磁盘存放数据位，使用1块磁盘存放校验位。其基本原理是这样的：根据条带化的数

据4D（使用四位数据）生成一位的校验信息，存放在第五块磁盘中。

生成P校验位的公式一般是这样的：

P = D1 ⊕ D2 ⊕ D3 ⊕ D4

P为校验位，D1~D4分别代表四个数据位，⊕表示异或操作。

可以看到，当D1，D2，D3，D4中其余的一个数据丢失的时候，可以利用其余的三

个数据位和校验位P进行恢复，具体的恢复公式如下：

例如，当D1丢失的时候，D1 = D2 ⊕ D3 ⊕ D4 ⊕ P

同时可以看到，当两快磁盘出现故障的时候，RAID5无法恢复。