在計算機發展的初期，“大容量”硬盤的價格還相當高，解決數據存儲安全性問題的主要方法是使用磁帶機等設備進行備份，這種方法雖然可以保證數據的安全，但查閱和備份工作都相當繁瑣。1987年， Patterson、Gibson和Katz這三位工程師在加州大學伯克利分校發表了題為《A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks（廉價磁盤冗余陣列方案）》的論文，其基本思想就是將多只容量較小的、相對廉價的硬盤驅動器進行有機組合，使其性能超過一只昂貴的大硬盤。這一設計思想很快被接受，從此RAID技術得到了廣泛應用，數據存儲進入了更快速、更安全、更廉價的新時代。
磁盤陣列對于個人電腦用戶，還是比較陌生和神秘的。印象中的磁盤陣列似乎還停留在這樣的場景中：在寬闊的大廳里，林立的磁盤柜，數名表情陰郁、早早謝頂的工程師徘徊在其中，不斷從中抽出一塊塊沉重的硬盤，再插入一塊塊似乎更加沉重的硬盤……終于，隨著大容量硬盤的價格不斷降低，個人電腦的性能不斷提升，IDE-RAID作為磁盤性能改善的最廉價解決方案，開始走入一般用戶的計算機系統。
一、RAID技術規范簡介
RAID技術主要包含RAID 0～RAID 7等數個規范，它們的側重點各不相同，常見的規范有如下幾種：
RAID 0：RAID 0連續以位或字節為單位分割數據，并行讀/寫于多個磁盤上，因此具有很高的數據傳輸率，但它沒有數據冗余，因此并不能算是真正的RAID結構。RAID 0只是單純地提高性能，并沒有為數據的可靠性提供保證，而且其中的一個磁盤失效將影響到所有數據。因此，RAID 0不能應用于數據安全性要求高的場合。
RAID 1：它是通過磁盤數據鏡像實現數據冗余，在成對的獨立磁盤上產生互 為備份的數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁盤陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁盤失效時，系統可以自動切換到鏡像磁盤上讀寫，而不需要重組失效的數據。
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，在連續地以位或字節為單位分割數據并且并行讀/寫多個磁盤的同時，為每一塊磁盤作磁盤鏡像進行冗余。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，而且磁盤的利用率比較低。
RAID 2：將數據條塊化地分布于不同的硬盤上，條塊單位為位或字節，并使用稱為“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盤存放檢查及恢復信息，使得RAID 2技術實施更復雜，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于不同的硬盤上，區別在于RAID 3使用簡單的奇偶校驗，并用單塊磁盤存放奇偶校驗信息。如果一塊磁盤失效，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對于大量的連續數據可提供很好的傳輸率，但對于隨機數據來說，奇偶盤會成為寫*作的瓶頸。
RAID 4：RAID 4同樣也將數據條塊化并分布于不同的磁盤上，但條塊單位為塊或記錄。RAID 4使用一塊磁盤作為奇偶校驗盤，每次寫*作都需要訪問奇偶盤，這時奇偶校驗盤會成為寫*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，而是在所有磁盤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*作，提供了更高的數據流量。RAID 5更適合于小數據塊和隨機讀寫的數據。RAID 3與RAID 5相比，最主要的區別在于RAID 3每進行一次數據傳輸就需涉及到所有的陣列盤；而對于RAID 5來說，大部分數據傳輸只對一塊磁盤*作，并可進行并行*作。在RAID 5中有“寫損失”，即每一次寫*作將產生四個實際的讀/寫*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，即使兩塊磁盤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盤空間，相對于RAID 5有更大的“寫損失”，因此“寫性能”非常差。較差的性能和復雜的實施方式使得RAID 6很少得到實際應用。
RAID 7：這是一種新的RAID標準，其自身帶有智能化實時*作系統和用于存儲管理的軟件工具，可完全獨立于主機運行，不占用主機CPU資源。RAID 7可以看作是一種存儲計算機（Storage Computer），它與其他RAID標準有明顯區別。除了以上的各種標準（如表1），我們可以如RAID 0+1那樣結合多種RAID規范來構筑所需的RAID陣列，例如RAID 5+3（RAID 53）就是一種應用較為廣泛的陣列形式。用戶一般可以通過靈活配置磁盤陣列來獲得更加符合其要求的磁盤存儲系統。
開始時RAID方案主要針對SCSI硬盤系統，系統成本比較昂貴。1993年，HighPoint公司推出了第一款IDE-RAID控制芯片，能夠利用相對廉價的IDE硬盤來組建RAID系統，從而大大降低了RAID的“門檻”。從此，個人用戶也開始關注這項技術，因為硬盤是現代個人計算機中發展最為“緩慢”和最缺少安全性的設備，而用戶存儲在其中的數據卻常常遠超計算機的本身價格。在花費相對較少的情況下，RAID技術可以使個人用戶也享受到成倍的磁盤速度提升和更高的數據安全性，現在個人電腦市場上的IDE-RAID控制芯片主要出自HighPoint和Promise公司，此外還有一部分來自AMI公司（如表2）。
面向個人用戶的IDE-RAID芯片一般只提供了RAID 0、RAID 1和RAID 0+1（RAID 10）等RAID規范的支持，雖然它們在技術上無法與商用系統相提并論，但是對普通用戶來說其提供的速度提升和安全保證已經足夠了。隨著硬盤接口傳輸率的不斷提高，IDE-RAID芯片也不斷地更新換代，芯片市場上的主流芯片已經全部支持ATA 100標準，而HighPoint公司新推出的HPT 372芯片和Promise最新的PDC20276芯片，甚至已經可以支持ATA 133標準的IDE硬盤。在主板廠商競爭加劇、個人電腦用戶要求逐漸提高的今天，在主板上板載RAID芯片的廠商已經不在少數，用戶完全可以不用購置RAID卡，直接組建自己的磁盤陣列，感受磁盤狂飆的速度
二.通過硬件控制芯片實現IDE RAID的方法
在RAID家族里，RAID 0和RAID 1在個人電腦上應用最廣泛，畢竟愿意使用4塊甚至更多的硬盤來構筑RAID 0+1或其他硬盤陣列的個人用戶少之又少，因此我們在這里僅就這兩種RAID方式進行講解。我們選擇支持IDE-RAID功能的升技KT7A-RAID主板，一步一步向大家介紹IDE-RAID的安裝。升技KT7A-RAID集成的是HighPoint 370芯片，支持RAID 0、1、0+1。
做RAID自然少不了硬盤，RAID 0和RAID 1對磁盤的要求不一樣，RAID 1（Mirror）磁盤鏡像一般要求兩塊（或多塊）硬盤容量一致，而RAID 0（Striping）磁盤一般沒有這個要求，當然，選用容量相似性能相近甚至完全一樣的硬盤比較理想。為了方便測試，我們選用兩塊60GB的希捷酷魚Ⅳ硬盤（Barracuda ATA Ⅳ、編號ST360021A）。系統選用Duron 750MHz的CPU，2×128MB樵風金條SDRAM，耕升GeForce2 Pro顯卡，應該說是比較普通的配置，我們也希望借此了解構建RAID所需的系統要求。
1.RAID 0的創建
第一步
首先要備份好硬盤中的數據。很多用戶都沒有重視備份這一工作，特別是一些比較粗心的個人用戶。創建RAID對數據而言是一項比較危險的*作，稍不留神就有可能毀掉整塊硬盤的數據，我們首先介紹的RAID 0更是這種情況，在創建RAID 0時，所有陣列中磁盤上的數據都將被抹去，包括硬盤分區表在內。因此要先準備好一張帶Fdisk與Format命令的Windows 98啟動盤，這也是這一步要注意的重要事項。
第二步
將兩塊硬盤的跳線設置為Master，分別接上升技KT7A-RAID的IDE3、IDE4口（它們由主板上的HighPoint370芯片控制）。由于RAID 0會重建兩塊硬盤的分區表，我們就無需考慮硬盤連接的順序（下文中我們會看到在創建RAID 1時這個順序很重要）。
第三步
對BIOS進行設置，打開ATA RAID CONTROLLER。我們在升技KT7A-RAID主板的BIOS中進入INTEGRATED PERIPHERALS選項并開啟ATA100 RAID IDE CONTROLLER。升技建議將開機順序全部改為ATA 100 RAID，實際我們發現這在系統安裝過程中并不可行，難道沒有分區的硬盤可以啟動嗎？因此我們仍然設置軟驅作為首選項。
第四步
接下來的設置步驟是創建RAID 0的核心內容，我們以圖解方式向大家詳細介紹：
1.系統BIOS設置完成以后重啟電腦，開機檢測時將不會再報告發現硬盤。
2.磁盤的管理將由HighPoint 370芯片接管。
3.下面是非常關鍵的HighPoint 370 BIOS設置，在HighPoint 370磁盤掃描界面同時按下“Ctrl”和“H”。
4.進入HighPoint 370 BIOS設置界面后第一個要做的工作就是選擇“Create RAID”創建RAID。
5.在“Array Mode（陣列模式）”中進行RAID模式選擇，這里能夠看到RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和Span的選項，在此我們選擇了RAID 0項。
6.RAID模式選擇完成會自動退出到上一級菜單進行“Disk Drives（磁盤驅動器）”選擇，一般來說直接回車就行了。
7.下一項設置是條帶單位大小，缺省值為64kB，沒有特殊要求可以不予理睬。8.接著是“Start Create（開始創建）”的選項，在你按下“Y”之前，請認真想想是否還有重要的數據留在硬盤上，這是你最后的機會！一旦開始創建RAID，硬盤上的所有數據都會被清除。
9.創建完成以后是指定BOOT啟動盤，任選一個吧。
按“Esc”鍵退出，當然少不了按下“Y”來確認一下。
HighPoint 370 BIOS沒有提供類似“Exit Without Save”的功能，修改設置后是不可逆轉的。
第五步
再次重啟電腦以后，我們就可以在屏幕上看到“Striping（RAID 0）for Array #0”字樣了。插入先前制作的啟動盤，啟動DOS。打開Fdisk程序，咦？怎么就一個硬盤可見？是的，RAID陣列已經整個被看作了一塊硬盤，對于*作系統而言，RAID完全透明，我們大可不必費心RAID磁盤的管理，這些都由控制芯片完成。接下來按照普通單硬盤方法進行分區，你會發現“這個”硬盤的容量“變”大了，仔細算算，對，總容量就是兩塊硬盤相加的容量！我們可以把RAID 0的讀寫比喻成拉鏈，它把數據分開在兩個硬盤上，讀取數據會變得更快，而且不會浪費磁盤空間。在分區和格式化后千萬別忘了激活主分區。
第六步
選擇*作系統讓我們頗費周折，HighPoint370芯片提供對Windows98/NT/2000/XP的驅動支持，考慮到使RAID功能面向的是相對高級的用戶，所以我們選擇了對新硬件支持更好的Windows XP Professional英文版（采用英文版系統主要是為了方便后面的Winbench測試，大家自己使用RAID完全可以用中文版的*作系統），Windows 2000也是一個不錯的選擇，但是硬件支持方面顯然不如Windows XP Professional。
第七步
對于采用RAID的電腦，*作系統的安裝和普通情況下不一樣，讓我們看看圖示，這是在Windows XP完成第一步“文件復制”重啟以后出現的畫面，安裝程序會以英文提示“按下F6安裝SCSI設備或RAID磁盤”，這一過程很短，而且用戶往往會忽視屏幕下方的提示。
按下F6后出現安裝選擇，選擇“S”將安裝RAID控制芯片驅動，選擇“Enter”則不安裝。
按下“S”鍵會提示插入RAID芯片驅動盤。
鍵入回車，安裝程序自動搜索驅動盤上的程序，選擇“WinXP”那一個并回車。
如果所提供的版本和Windows XP Profesional內置的驅動版本不一致，安裝程序會給出提示讓用戶進行選擇。
按下“S”會安裝軟盤所提供的而按下“Enter”則安裝Windows XP Professional
自帶的驅動。按下“S”后又需要確認，這次是按“Enter”（這個……確認太多了，呵呵）。接下來是正常的系統安裝，和普通安裝沒有任何區別。
RAID 0的安裝設置我們就介紹到這里，下面我們會談談RAID 1的安裝。與RAID 0相比，RAID 1的安裝過程要簡單許多，在正確*作的情況下不具破壞性。
2.RAID 1的創建
雖然在原理上和RAID 0完全不一樣，但RAID 1的安裝設置過程卻與RAID 0相差不多，主要區別在于HighPoint 370 BIOS里的設置。為了避免重復，我們只向大家重點介紹這部分設置：
進入HighPoint 370 BIOS后選擇“Create RAID”進行創建:
1.在“Array Mode”上點擊回車，在RAID模式選擇中選擇第二項“Mirror（RAID 1）for Data Security（為數據源盤創建鏡像）”。
2.接著是源盤的選擇，我們再次提醒用戶：務必小心，不要選錯。
3.然后是目標盤的選擇，也就是我們所說的鏡像盤或備份盤。
4.然后開始創建。
5.創建完成以后BIOS會提示進行鏡像的制作，這一過程相當漫長。
6.我們用了大約45分鐘才完成60GB的鏡像制作，至此RAID 1創建完成。RAID 1會將主盤的數據復制到鏡像盤，因此在構建RAID 1時需要特別小心，千萬不要把主盤和鏡像盤弄混，否則結果將是悲劇性的。RAID 1既可在兩塊無數據的硬盤上創建，也能夠在一塊已經安裝*作系統的硬盤上添加，比RAID 0方便多了（除了漫長的鏡像制作過程）。創建完成以后我們試著將其中一塊硬盤拔下，HighPoint370 BIOS給出了警告，按下“Esc”，另一塊硬盤承擔起了源盤的重任，所有數據完好無損。
對于在一塊已經安裝*作系統的硬盤上添加RAID 1，我們建議的步驟是：打開BIOS中的控制芯片→啟動*作系統安裝HighPoint 370驅動→關機將源盤和鏡像盤接在IDE3、4口→進入HighPoint 370 BIOS設置RAID 1（步驟見上文介紹）→重啟系統完成創建。
我們對兩種RAID進行了簡單的測試，雖然RAID 0的測試成績讓人有些不解，但是實際使用中仍然感覺比單硬盤快了很多，特別是Windows XP Professional的啟動異常迅速，進度條一閃而過。至于傳輸率曲線出現不穩定的情況，我們估計和平臺選擇有一些關系，畢竟集成芯片在進行這種高數據吞吐量的工作時非常容易被干擾。不過即使是這樣，我們也看到RAID 0系統的數據傳輸率達到了非常高的水平，一度接近60MB/s。與RAID 0相比，RAID 1系統的性能雖然相對單磁盤系統沒有什么明顯的改善，但測試中我們發現RAID 1的工作曲線顯得非常穩定，很少出現波動的情況。再看看Winbench99 2.0中的磁盤測試成績，一目了然。
對用戶和*作系統而言，RAID 0和1是透明不影響任何*作的，我們就像使用一塊硬盤一樣。
三、用軟件方法實現RAID
除了使用RAID卡或者主板所帶的芯片實現磁盤陣列外，我們在一些*作系統中可以直接利用軟件方式實現RAID功能，例如Windows 2000/XP中就內置了RAID功能。
在了解Windows 2000/XP的軟件RAID功能之前，我們首先來看看Windows 2000中的一項功能——動態磁盤管理。
動態磁盤與基本磁盤相比，不再采用以前的分區方式，而是叫卷集，它的作用其實和分區相一致，但是具有以下區別：
1.可以任意更改磁盤容量
動態磁盤在不重新啟動計算機的情況下可更改磁盤容量大小，而且不會丟失數據，而基本磁盤如果要改變分區容量就會丟失全部數據（當然也有一些特殊的磁盤工具軟件可以改變分區而不會破壞數據，如PQMagic等）。
2.磁盤空間的限制
動態磁盤可被擴展到磁盤中不連續的磁盤空間，還可以創建跨磁盤的卷集，將幾個磁盤合為一個大卷集。而基本磁盤的分區必須是同一磁盤上的連續空間，分區的最大容量當然也就是磁盤的容量。
3.卷集或分區個數
動態磁盤在一個磁盤上可創建的卷集個數沒有限制，相對的基本磁盤在一個磁盤上最多只能分4個區，而且使用DOS或Windows 9X時只能分一個主分區和擴展分區。
*這里一定要注意，動態磁盤只能在Windows NT/2000/XP系統中使用，其他的*作系統無法識別動態磁盤。
因為大部分用戶的磁盤都是基本磁盤類型，為了使用軟件RAID功能，我們必須將其轉換為動態磁盤：控制面板→管理工具→計算機管理→磁盤管理，在查看菜單中將其中的一個窗口切換為磁盤列表。這時我們就可以通過右鍵菜單將選擇磁盤轉換為動態磁盤。
在劃分動態卷時會可以看到這樣幾個類型的動態卷。
1.簡單卷：包含單一磁盤上的磁盤空間，和分區功能一樣。
（當系統中有兩個或兩個以上的動態磁盤并且兩個磁盤上都有未分配的空間時，我們能夠選擇如下的兩種分卷方式）
2.跨區卷：跨區卷將來自多個磁盤的未分配空間合并到一個邏輯卷中。
3.帶區卷：組合多個（2到32個）磁盤上的未分配空間到一個卷。
（如果如上所述系統中的兩個動態磁盤容量一致時，我們會看到另一個分區方式）
4.鏡像卷：單一卷兩份相同的拷貝，每一份在一個硬盤上。即我們常說的RAID 1。
當我們擁有三個或三個以上的動態磁盤時，我們就可以使用更加復雜的RAID方式——RAID 5，此時在分卷界面中會出現新的分卷形式。
5.RAID 5卷：相當于帶奇偶校驗的帶區卷，即RAID 5方式。
對于大部分的個人電腦用戶來說，構建RAID 0是最經濟實用的陣列形式，因此我們在這里僅就軟件RAID 0的構建進行講解：
要在Windows 2000/XP中使用軟件RAID 0，首先必須將準備納入陣列的磁盤轉換為上文所述的動態磁盤（這里要注意的是，Windows 2000/XP的默認磁盤管理界面中不能轉換基本磁盤和動態磁盤，請參考上文中的描述），我們在這里嘗試使用分區的條帶化，這也正是軟件RAID和使用RAID芯片構建磁盤陣列的區別。我們選取了一個29GB的分區進行劃分帶區卷，在劃分帶區卷區時，系統會要求一個對應的分區，也就是說這時其他的動態磁盤上必須要有同樣29GB或更大的未分配空間，帶區卷分配完成后，兩個同樣大小的分卷將被系統合并，此時我們的格式化等*作也是同時在兩個磁盤上進行。
在構建RAID 0完成后，我們決定測試其硬盤傳輸率以確定這種軟件RAID對性能的提升程度，我們構建軟件RAID的平臺和前文中的硬件RAID平臺并不相同，為了保證CPU的性能以確保我們軟件RAID的實現，我們采用了較高端的系統：Athlon XP 1700+，三星 256MB DDR內存，華碩A7V266-E主板，由于軟件RAID對硬盤規格的要求比較低，所以硬盤系統我們選用了不同規格的硬盤，希捷酷魚Ⅳ 60GB和西部數據1200BB 120GB兩塊硬盤。
在傳輸曲線的后半段，我們很清楚地看到軟件RAID 0的硬盤傳輸率達到了60MB/s，完全超越了陣列中任意一個硬盤的傳輸率，RAID 0的優勢開始體現出來。對于追求高性能的用戶來說，這應該是他們夢寐以求的。
這里應該說明的是，在Linux環境下，我們同樣可以利用Raidtools工具來實現軟件RAID功能。這個工具可以制作軟RAID 0、RAID 1、RAID 4、RAID 5等多種磁盤陣列。在使用Raidtools之前，首先要確定目前正在使用的Linux核心是否支持Md。如果你正在使用的核心是2.0.X，并且不是自己編譯過，大多數情況?С秩鞷AID。如果不能確定，則需要自己編譯核心。
雖然RAID功能可以給我們帶來更好的速度體驗和數據安全性，但是應該指出的是，現在市面上的大部分廉價IDE-RAID解決方案本質上仍然是“半軟”的RAID，只是將RAID控制信息集成在RAID芯片當中，因此其CPU占用率比較大，而且性能并不是非常穩定。這也是在高端系統中軟件RAID 0的性能有時可以超過“硬件”RAID 0方案的原因。
對于用戶來說，高性能的IDE-RAID存儲系統，或者需要比較強勁的CPU運算能力，或者需要比較昂貴的RAID卡，因此，磁盤陣列仍然應該算是比較高端的應用。不過對于初級用戶來說，使用簡單而廉價的磁盤陣列來提高計算機數據的可用性或提升一下存儲速度也是相當不錯的選擇，當然其性能還遠不能和高端系統相比。
總之，我們看到越來越多的RAID架構出現在市場上，尤其是在中低端市場上，越來越普及的廉價IDE-RAID方案與硬盤價格的不斷下降互相照應，似乎也在預示著未來個人數據存儲的發展趨勢，讓我們拭目以待吧。
HighPoint 370 BIOS沒有提供類似“Exit Without Save”的功能，修改設置后是不可逆轉的。