簡單的說，RAID是一種把多塊獨(dú)立的物理硬盤按不同方式組合起來形成一個(gè)邏輯硬盤，從而提供比單個(gè)硬盤有著更高的性能和提供數(shù)據(jù)冗馀的技術(shù)。RAID卡一般分為硬RAID卡和軟RAID卡兩種，通過用硬件來實(shí)現(xiàn)RAID功能的就是硬RAID，獨(dú)立的RAID卡，主板集成的RAID芯片都是硬RAID。通過軟件并使用CPU的RAID卡是指使用CPU來完成RAID的常用計(jì)算，軟件RAID占用CPU資源較高，絕大部分服務(wù)器設(shè)備是硬件RAID。

RAID卡介紹

提到RAID卡就不得不提到什么是RAID。RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫，翻譯成中文即為獨(dú)立磁盤冗馀陣列，或簡稱磁盤陣列。簡單的說，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個(gè)硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個(gè)硬盤更高的存儲(chǔ)性能和提供數(shù)據(jù)冗馀的技術(shù)。組成磁盤陣列的不同方式成為RAID級(jí)別（RAID Levels）。RAID技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了從 RAID 0 到 6 七種基本的RAID 級(jí)別。另外，還有一些基本RAID級(jí)別的組合形式，如RAID 10/01（RAID 0與RAID 1的組合），RAID 50（RAID 0與RAID 5的組合）等。不同RAID 級(jí)別代表著不同的存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全性和存儲(chǔ)成本。

數(shù)據(jù)冗馀的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后，利用冗馀信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復(fù)，從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性（除RAID0外）。在用戶看起來，組成的磁盤組就像是一個(gè)硬盤，用戶可以對(duì)它進(jìn)行分區(qū)，格式化等等?？傊?，對(duì)磁盤陣列的操作與單個(gè)硬盤一模一樣。不同的是，磁盤陣列的存儲(chǔ)性能要比單個(gè)硬盤高很多（主要是存取速度上），而且可以提供數(shù)據(jù)冗馀。

RAID卡就是用來實(shí)現(xiàn)RAID功能的板卡，通常是由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列零組件構(gòu)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卡可以讓很多磁盤驅(qū)動(dòng)器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動(dòng)器在邏輯上又是一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，所以使用RAID可以達(dá)到單個(gè)的磁盤驅(qū)動(dòng)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?？梢蕴峁┤蒎e(cuò)功能，這是RAID卡的第二個(gè)重要功能。

RAID卡的接口類型

接口是指支持的接口，目前主要有三種：IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口。

IDE接口：

IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”，它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤制造起來變得更容易，因?yàn)橛脖P生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容，對(duì)用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提高，其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。

IDE代表著硬盤的一種類型，但在實(shí)際的應(yīng)用中，人們也習(xí)慣用IDE來稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1，這種類型的接口隨著接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了，而其后發(fā)展分支出更多類型的硬盤接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬于IDE硬盤。此外，由于IDE口屬于并行接口，因此為了和SATA口硬盤相區(qū)別，IDE口硬盤也叫PATA口硬盤。

SCSI接口：

SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口），是同IDE完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及支持熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端和高檔工作站中。SCSI硬盤和普通IDE硬盤相比有很多優(yōu)點(diǎn)：接口速度快，并且由于主要用于服務(wù)器，因此硬盤本身的性能也比較高，硬盤轉(zhuǎn)速快，緩存容量大，CPU占用率低，擴(kuò)展性遠(yuǎn)優(yōu)于IDE硬盤，并且支持熱插拔。

SATA接口：

使用SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機(jī)硬盤的趨勢(shì)。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會(huì)正式確立了Serial ATA 1.0規(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但Serial ATA委員會(huì)已搶先確立了Serial ATA 2.0規(guī)范。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。

串口硬盤是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而知名。相對(duì)于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢(shì)。首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，一次只會(huì)傳送1位數(shù)據(jù)。這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會(huì)更高。實(shí)際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時(shí)這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，Serial ATA的起點(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/s，這比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能達(dá)到133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/s，最終SATA將實(shí)現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。

SAS接口

SAS是新一代的SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的Serial ATA - SATA硬盤相同，都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。此接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性，提供與串行ATA - Serial ATA，縮寫為SATA硬盤的兼容性。

SAS的接口技術(shù)可以向下兼容SATA。SAS系統(tǒng)的背板 - Backpanel既可以連接具有雙端口、高性能的SAS驅(qū)動(dòng)器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅(qū)動(dòng)器。因?yàn)镾AS驅(qū)動(dòng)器的端口與SATA驅(qū)動(dòng)器的端口形狀看上去類似，所以SAS驅(qū)動(dòng)器和SATA驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)存在于一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)之中。但需要注意的是，SATA系統(tǒng)并不兼容SAS，所以SAS驅(qū)動(dòng)器不能連接到SATA背板上。由于SAS系統(tǒng)的兼容性，IT人員能夠運(yùn)用不同接口的硬盤來滿足各類應(yīng)用在容量上或效能上的需求，因此在擴(kuò)充存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)擁有更多的彈性，讓存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)揮最大的投資效益。

串行SCSI是點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，可以建立磁盤到控制器的直接連接。具有以下特點(diǎn)：

1、更好的性能：

點(diǎn)到點(diǎn)的技術(shù)減少了地址沖突以及菊花鏈連結(jié)的減速；

為每個(gè)設(shè)備提供了專用的信號(hào)通路來保證最大的帶寬；

全雙工方式下的數(shù)據(jù)操作保證最有效的數(shù)據(jù)吞吐量；

2、簡便的線纜連結(jié)：

更細(xì)的電纜搭配更小的連接器；

3、更好的擴(kuò)展性：

可以同時(shí)連結(jié)更多的磁盤設(shè)備。

RAID卡的緩存

緩存（Cache）是RAID卡與外部總線交換數(shù)據(jù)的場(chǎng)所，RAID卡先將數(shù)據(jù)傳送到緩存，再由緩存和外邊數(shù)據(jù)總線交換數(shù)據(jù)。它是RAID卡電路板上的一塊存儲(chǔ)芯片，與硬盤盤片相比，具有極快的存取速度，實(shí)際上就是相對(duì)低速的硬盤盤片與相對(duì)高速的外部設(shè)備 - 例如內(nèi)存之間的緩沖器。緩存的大小與速度是直接關(guān)系到RAID卡的實(shí)際傳輸速度的重要因素，大緩存能夠大幅度地提高數(shù)據(jù)命中率從而提高RAID卡整體性能。

多數(shù)RAID卡都配備了一定數(shù)量的內(nèi)存作為高速緩存使用。不同的RAID卡出廠時(shí)配備的內(nèi)存容量不同，一般為幾兆到數(shù)百兆容量不等，這取決于磁盤陣列產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。