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廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disk, RAID）是利用一台磁盘阵列控制器管理一组磁盘驱动器，组成一个可靠的、快速的大容量磁盘系统。RAID规范包括RAID 0~RAID 7等多个等级，目前投入到商业应用的有以下几种。
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RAID 0需要两个以上的磁盘驱动器，每个磁盘划分为不同的区块，数据按区块A1、A2、A3…的顺序存储，数据访问采用交叉存取、并行传输的方式。这种系统具有最高的磁盘空间利用率，易管理，但系统的故障率高，属于非冗余系统。
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由磁盘对组成，每一个工作盘都有其对应的镜像盘，上面保存着与工作盘完全相同的数据副本，具有最高的安全性，但磁盘空间利用率只有50%。
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采用了海明码纠错技术，用户需增加校验盘来提供单纠错和双纠错功能。对数据的访问涉及阵列中的每一个盘。大量数据传输时I/O性能较高，但不利于小批量数据传输，实际应用中很少使用。
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把奇偶校验码存入一个独立的校验盘上。如果一个盘失效，其上的数据可以通过对其他盘上的数据进行异或运算得到。读数据很快，但因为写入数据时要计算校验位，速度较慢。RAID3主要用于图形图像处理等要求吞吐率比较高的场合，对于大量的连续数据可提供良好的传输速率，但对于随机数据，奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈。
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各块独立硬盘进行条带化分割，相同的条带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上。以n块硬盘构建的RAID 5阵列可以有n-1块硬盘的容量，磁盘空间利用率为（n-1）/n。它是目前使用比较多的一种阵列。
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RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式，也称为RAID 10。RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它提供与RAID 1同样的数据安全保障的同时，也提供了与RAID 0近似的访问速率。
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JBOD（Just a Bunch Of Drives）是在逻辑上将几个物理磁盘连接起来，组成一个大的逻辑磁盘。JB0D不提供容错，其容量等于所有磁盘容量的总和。严格意义上说，JBOD不属于RAID的范围。
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在磁表面存储器中，磁盘的存取速度最快，且具有较大的存储容量，是目前广泛使用的外存储器。磁盘存储器由盘片、驱动器、控制器和接口组成。盘片的两面用来存储信息。驱动器用于驱动磁头（读／写头）沿盘面作径向运动以寻找目标磁道位置，驱动盘片以额定速率稳定旋转，通常是5400～15000r/min（Revolution Per Minute，RPM），并且控制数据的写入和读出。控制器接收主机发来的命令，将它转换成磁盘驱动器的控制命令，并实现主机和驱动器之间数据格式的转换及数据传送，以控制驱动器的读／写操作。一个控制器可以控制一台或多台驱动器。接口是主机和磁盘存储器之间的连接逻辑。
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磁盘存储器也称为硬盘存储器。硬盘存储器具有存储容量大，使用寿命长，存取速度较快的特点。硬盘存储器的硬件包括硬盘控制器（适配器）、硬盘驱动器以及连接电缆。硬盘控制器（Hard Disk Controller，HDC）对硬盘进行管理，并在主机和硬盘之间传送数据。硬盘控制器以适配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上，然后通过电缆与硬盘驱动器相连。硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）中有盘片、磁头、主轴电机（盘片旋转驱动机构）、磁头定位机构、读／写电路和控制逻辑等。
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为了提高单台驱动器的存储容量，在硬盘驱动器内使用了多个盘片，它们被叠装在主轴上，构成一个盘组；每个盘片的两面都可用作记录面，所以一个硬盘的存储容量又称为盘组容量。
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硬盘的接口方式可以说是硬盘另一个非常重要的技术指标，这点从SCSI硬盘和IDE硬盘的巨大差价就能体现出来，接口方式直接决定硬盘的性能。现在最常见的接口有IDE（ATA）和SCSI两种，此外还有一些移动硬盘采用了PCMCIA或USB接口。
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.IDE（Integrated Drive Electronics）：IDE接口最初由CDC、康柏和西部数据公司联合开发，由美国国家标准协会（ATA）制定标准，所以又称ATA接口。普通用户家里的硬盘几乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盘可细分为ATA-1（IDE）、ATA-2（EIDE）、ATA-3（Fast ATA-2）、ATA-4（包括UItraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66）与Serial ATA（包括Ultra ATA/100及其他后续的接口类型）。基本IDE接口数据传输率为4.1Mb/s，传输方式有PIO和DMA两种，支持总线为ISA和EISA。后来为提高数据传输率、增加接口上能连接的设备数量、突破528MB限制及连接光驱的需要，又陆续开发了ATA-2、ATAPI和针对PCI总线的FAST-ATA、FAST-ATA2等标准，数据传输率达到了16.67MB/s。
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.小型计算机系统接口（Small Computer System Interface，SCSI）：SCSI并不是专为硬盘设计的，实际上它是一种总线型接口。由于独立于系统总线工作，所以它的最大优势在于其系统占用率极低，但由于其昂贵的价格，这种接口的硬盘大多用于服务器等高端应用场合。
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廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks，RAID）是由多个小容量、独立的磁盘组成的阵列，是一种高效、快速、易用的网络存储备份设备。磁盘阵列有多种部署方式，也称为RAID级别，目前主要有RAID0、RAID1、RAID3、RAID5等级别。不同的RAID级别，备份的方式不同，使用时可单独采用一种级别，也可几种级别组合使用。如RAID10就是RAID0和RAID1的组合。
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提高计算机可靠性的技术可以分为避错技术和容错技术。避错是指预防和避免系统在运行中出错。容错是指系统在其某一组件故障存在的情况下不失效，仍然能够正常工作的特性。简单地说，容错就是当计算机由于种种原因在系统中出现了数据、文件损坏或丢失时，系统能够自动将这些损坏或丢失的文件和数据恢复到发生事故以前的状态，使系统能够连续正常运行。容错功能一般通过冗余组件设计来实现。计算机系统的容错性通常可以从系统的可靠性、可用性和可测性等方面来衡量。
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冗余技术是计算机容错技术的基础，一般可分为下列几种类型。
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（1）硬件冗余。以检测或屏蔽故障为目的而增加一定硬件设备的方法。
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（2）软件冗余。为了检测或屏蔽软件中的差错而增加一些在正常运行时所不需要的软件。
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（3）信息冗余。除实现正常功能所需要的信息外，再添加一些信息，以保证运行结果正确性的方法。纠错码就是信息冗余的例子。
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（4）时间冗余。使用附加一定时间的方法完成系统功能。这些附加的时间主要用在故障检测、故障屏蔽等方面。
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在20世纪60年代，主要利用双处理机或双机的方法来达到容错的目的。例如把关键的元件（处理机、存储器等）或整个计算机设置两套：一套在系统运行时使用，另一套用做备份。根据系统的工作情况又可分为热备份和冷备份两种。
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（1）热备份（双重系统）：两套系统同时同步运行，当联机子系统检测到错误时，退出服务进行检修，而由热备份子系统接替工作。
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（2）冷备份（双工系统）：处于冷备份的子系统平时停机，或者运行与联机系统无关的运算，当联机子系统产生故障时，人工或自动进行切换，使冷备份系统成为联机系统。在冷备份时，不能保证从程序端点处精确地连续工作，因为备份机不能取得原来机器上当前运行的全部数据。
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20世纪70年代中期出现了软件和硬件结构的容错方法。该方法在操作系统的层次上支持联机维修，即故障部分退出后运行、进行维修并重新投入运行都不影响正在运行的应用程序。该结构的特点是系统内包括双处理器、双存储器、双输入输出控制器、不间断工作的电源，以及与之适应的操作系统等。因此上述硬件的任何一部分发生故障都不会影响系统的继续工作。系统容错是在操作系统控制下进行的，在每个处理机上都保持了反映所有系统资源状态的表格，以及本机和其他处理机的工作进程。
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