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RAID卡（磁盘阵列）

来源：未知作者：佚名发布时间：2023-08-06 06:54:55

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文即为独立磁盘冗余阵列，或简称磁盘阵列。

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，当数组中任意一个硬盘发生故障时，仍可读出数据。在数据重构时，可将数据经计算后重新置入新硬盘中。

中文名

RAID卡

外文名

RAID Card

分类

硬RAID卡和软RAID卡

简称

磁盘阵列

RAID

多块独立的硬盘组合成一个硬盘组

接口

IDE、SCSI、SATA和SAS

原理

利用数组方式来作磁盘组

RAID卡介绍

RAID级别

RAID0与RAID1

RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从RAID0到6七种基本的RAID级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID10/01（RAID0与RAID1的组合），RAID50（RAID0与RAID5的组合）等。不同RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。

数据冗余的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用冗余信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性（除RAID0外）。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多（主要是存取速度上），而且可以提供数据冗余。

RAID卡定义

RAID卡

RAID卡就是用来实现RAID功能的板卡，通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。不同的RAID卡支持的RAID功能不同。支持RAlD0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。RAID卡可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID卡最初想要解决的问题。可以提供容错功能，这是RAID卡的第二个重要功能。

RAID卡接口分类

接口是指支持的接口，目前主要有三种：IDE接口、SCSI接口和SATA接口。

1IDE接口

IDE接口

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容，对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。此外，由于IDE口属于并行接口，因此为了和SATA口硬盘相区别，IDE口硬盘也叫PATA口硬盘。

2SCSI接口

SCSI接口

SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及支持热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端和高档工作站中。SCSI硬盘和普通IDE硬盘相比有很多优点：接口速度快，并且由于主要用于服务器，因此硬盘本身的性能也比较高，硬盘转速快，缓存容量大，CPU占用率低，扩展性远优于IDE硬盘，并且支持热插拔。

3SATA接口

SATA接口

使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说，就具有非常多的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/s，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。

RAID卡的缓存

缓存（Cache）是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据。它是RAID卡电路板上的一块存储芯片，与硬盘盘片相比，具有极快的存取速度，实际上就是相对低速的硬盘盘片与相对高速的外部设备(例如内存)之间的缓冲器。缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素，大缓存能够大幅度地提高数据命中率从而提高RAID卡整体性能。

多数RAID卡都配备了一定数量的内存作为高速缓存使用。不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等，这取决于磁盘阵列产品的应用范围。

RAID卡相关产品

电脑主机中的位置来区分，在电脑主机内部运作的数组产品，包括了主板内置的磁盘阵列、磁盘阵列卡；在电脑主机外部运作的数组产品，则包括硬盘外接盒（别名：磁盘阵列设备）、NAS网络存储设备、硬盘外接座、存储卡数组盒。

主板

磁盘阵列技术内置于主板的厂商，常见的有：“英特尔”（Intel）、“超微”（AMD）二家厂商，还有采用Intel芯片组的相关主板厂商，例如：“华硕”（ASUS）、“技嘉”（GIGABYTE）、“微星”（MSI）、“华擎”（ASROCK）等等。

磁盘阵列卡

磁盘阵列技术应用于磁盘阵列卡的厂商，常见的有：“艾萨”（LSI）、“峰际科技”（HighPoint）、“HP”、“Adaptec”、“Areca”、“Supermicro”、“登昌恒兴业”（UPMOST）等等。

硬盘外接盒

磁盘阵列技术应用于硬盘外接盒的厂商，常见的有：“世特力”（Century）、“艾客优品”（AKITIO）、“大卫肯尼”（CyberSLIM）、“中铵”（ICY DOCK）、“锐铵”（STARDOM）。

具备RAID功能的硬盘外接盒，通常也叫“磁盘阵列设备”。

硬盘阵列系统

磁盘阵列技术应用于磁盘阵列系统的厂商有：“普安”（Infortrend）、“商丞”（Unifosa）、“普桦（现为商丞旗下存储事业群）”（Proware）、“潍进”(Netstor)、“乔鼎”（Promise）、“Sans Digital”、“G-Technology”、“Accusys ExaSAN”（ExaSAN）等等。

通常指大型存储系统Rackmount等大容量的机箱，16Bay以上的多层式机箱内，还会配上主板与CPU成为一个独立的系统。