1 RAID？作用？

1.1 RAID

RAID就是冗余磁盤陣列，通常稱作「磁盤陣列」的RAID (Redundant Array of Independent Disks)功能，多半是應(yīng)用在NAS這類肩負(fù)資料儲存的設(shè)備上，它能依據(jù)NAS里硬盤數(shù)量、容量的不同，提供不同的RAID模式讓使用者選用后，再依據(jù)所選用的RAID模式，把一顆以上的硬盤合并成一個可用的單一儲存空間，或者是配置成一個可用的儲存空間和一個用于資料保護(hù)的儲存空間。透過RAID功能，NAS可以把使用者的資料利用特殊的演算法分散儲存在不同的硬盤里。如此一來，除了可以提高資料存取的效能外，還能夠借由資料分散、儲存的「資料容錯」方式，一旦發(fā)生其中一顆硬盤故障時，就可以在裝入新硬盤后，利用分散在其它硬盤的資料還原出正確、完整的資料，來確保使用者所儲存的資料完整度和可靠性。把多個硬磁盤驅(qū)動器按照一定的要求使整個磁盤陣列由陣列控制器管理組成一個儲存系統(tǒng)。最開始研制目的是為了利用多個廉價(jià)的小磁盤來替代昂貴的大磁盤，以此來降低成本。而隨著硬盤技術(shù)的發(fā)展，如今的磁盤陣列采用了冗余信息的方式，使得其具有數(shù)據(jù)保護(hù)的功能。

1.2 RAID對于服務(wù)器的作用

• 提供容錯功能
  普通的磁盤驅(qū)動器是無法提供容錯功能的，而磁盤陣列可以通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)提供容錯功能，服務(wù)器會將數(shù)據(jù)寫入多個磁盤，如果某個磁盤發(fā)生故障時,此時仍能保證信息的可用性，重要數(shù)據(jù)不會丟失，也不會耽誤服務(wù)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
• 提高傳輸速率
  磁盤陣列將多個磁盤組成一個陣列，當(dāng)作一個單一的磁盤使用，把數(shù)據(jù)已分段的形式存儲到不同的硬盤之中，發(fā)生數(shù)據(jù)存取變動時，陣列中的相關(guān)磁盤一起工作,這就可以大幅的降低數(shù)據(jù)存儲的時間，同時還能擁有更佳的空間和使用率。

2 RAID1 RAID2 RAID5 RAID6 RAID10這5種RAID冗余磁盤陣列的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 RAID 0：一塊硬盤或者以上就可做RAID0

優(yōu)勢：數(shù)據(jù)讀取寫入最快，最大優(yōu)勢提高硬盤容量，比如3塊80G的硬盤做RAID0，可用總?cè)萘繛?40G，也就是利用率是100%，速度也比較快。
缺點(diǎn)：無冗余能力，一塊硬盤損壞，數(shù)據(jù)全無。
建議: 做RAID0 可以提供更好的容量以及性能，推薦對數(shù)據(jù)安全性要求不高的項(xiàng)目使用。

2.2 RAID 1：至少2塊硬盤可做RAID1

優(yōu)勢：鏡像，數(shù)據(jù)安全強(qiáng)，一塊正常運(yùn)行，另外一塊鏡像備份數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)的安全。一塊壞了，另外一塊硬盤也有完整的數(shù)據(jù)，保障運(yùn)行。所以這種安全性比較性最高。
缺點(diǎn)：性能提示不明顯，做RAID1之后硬盤使用率為50%，有些費(fèi)硬盤。
建議：對數(shù)據(jù)安全性要求比較高的項(xiàng)目,可以使用RAID1。

2.3 RAID5：至少需要3塊硬盤RAID5

優(yōu)勢：上面提到的RAID0與RAID1的優(yōu)勢，RAID5都兼顧。RAID5最少需要三塊硬盤，通用做法是用4塊硬盤，其中有一塊硬盤是用來做數(shù)據(jù)冗余的，如果做RAID5的服務(wù)器上有一塊硬盤壞掉了，那么我們需要把壞的盤剝下來，然后換上一塊新的硬盤，系統(tǒng)會自動進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
可用容量：單塊磁盤容量*（n-1)，n為磁盤數(shù)。
安全性: RAID1最高，RAID5次于RAID1。
缺點(diǎn)：只允許單盤故障，一盤出現(xiàn)故障得盡快處理。有盤壞情況下，RAID5 IO/CPU性能狂跌，此時性能爛到無以復(fù)加。
建議：盤不多，對數(shù)據(jù)安全性和性能提示都有要求，RAID5是個不錯選擇，盤多可考慮Riad10。

如果想要擁有RAID 0模式的資料存取效能、RAID 1模式的資料儲存安全性，以及提高 儲存空間利用率的話，那么，最少需要三個或以上的硬盤才能使用的RAID 5模式，無疑是能夠三者兼顧的最佳選擇。

2.4 RAID6：至少需要4塊硬盤做RAID6

優(yōu)勢：RAID6是在RAID5的基礎(chǔ)上為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)而設(shè)計(jì)的?？稍试S損壞2塊硬盤。
可用容量：

C=(N-2)×D
C=可用容量 N=磁盤數(shù)量 D=單個磁盤容量。
比如4塊1T硬盤做RAID6可用容量是：(4-2)×1000GB=2000GB=2T

缺點(diǎn)：性能提升方面不明顯;
建議：對數(shù)據(jù)安全性要求高，性能要求不高的可選擇。網(wǎng)易企業(yè)郵箱就是用的RAID6模式。

最少需要四顆或以上的硬盤才能使用的RAID6模式，可以說是RAID5模式的加強(qiáng)版。RAID6模式除了最少硬盤使用數(shù)與RAID5模式不同外，在資料儲存上，它會針對每一個要儲存的檔案來產(chǎn)生「兩份」相對應(yīng)的奇偶校 驗(yàn)信息，因此它可以在兩顆硬盤同時故障時，在替換的兩顆新硬盤里分別還原出原有的資料，來提供比RAID5模式更高的資料儲存安全性。

2.5 RAID10：至少需要4塊硬盤

RAID 10是一個RAID 1與RAID0的組合體，它是利用奇偶校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)條帶集鏡像，所以它繼承了RAID0的快速和RAID1的安全。是一種高成本、高可靠性、高存儲性能的三高陣列技術(shù)。
優(yōu)勢：兼顧安全性和速度。基礎(chǔ)4盤的情況下，RAID10允許對硬盤2塊故障，隨著硬盤數(shù)量的提示，容錯量也會相對應(yīng)提升，這是RAID5無法做到的。
缺點(diǎn)：對盤的數(shù)量要求稍高，磁盤使用率為50%。
建議：硬盤數(shù)量足夠的情況，建議riad10。

3 RAID5 VS RAID10

關(guān)于RAID5與RAID10的討論一直都有，那么RAID5與RAID10哪個好呢？

3.1 安全性

RAID10的安全性高于RAID5。通過簡單的分析：當(dāng)盤1損壞時，對于RAID10，只有當(dāng)盤1對應(yīng)的鏡像盤也損壞，才會導(dǎo)致RAID失效。但是對于RAID5，剩下的3塊盤中，任何一塊盤出現(xiàn)故障，都將導(dǎo)致RAID失效。

3.2 空間利用率的比較

RAID10的利用率是50%，RAID5的利用率是75%。硬盤數(shù)量越多，RAID5的空間利用率越高。

3.3 讀寫性能

讀操作方面的性能差異：RAID10可供讀取有效數(shù)據(jù)的磁盤個數(shù)為4，RAID5可供讀取有效數(shù)據(jù)的磁盤個數(shù)也為4個(校驗(yàn)信息分布在所有的盤上)，所以兩者在讀方面的性能應(yīng)該是基本一致的。

3.4 特殊情況下：有壞盤，無熱備

RAID5 CPU和IO性能狂跌。因?yàn)閿?shù)據(jù)不完整，在某些特殊軟件下，實(shí)現(xiàn)即時重構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)駐內(nèi)存，保障業(yè)務(wù)運(yùn)行，但此時RAID5的性能已經(jīng)爛到無以復(fù)加。
RAID10是條帶化+鏡像，壞盤影響讀性能，不影響寫性能，而且無需重構(gòu)。此時的RAID10完爆RAID5。

4 RAID應(yīng)用的選擇

RAID 等級的選擇主要有三個因素，即數(shù)據(jù)可用性、 I/O 性能和成本。　目前，在實(shí)際應(yīng)用中常見的主流 RAID 等級是 RAID0 ， RAID1 ， RAID5 ， RAID6 和 RAID10 ，它們之間的技術(shù)對比情況如下表所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)和具體情況，綜合考慮可用性、性能和成本來選擇合適的 RAID 等級。
4.1 如果不要求可用性，選擇 RAID0 以獲得高性能。
4.2 如果可用性和性能是重要的，而成本不是一個主要因素，則根據(jù)磁盤數(shù)量選擇 RAID1。
4.3 如果可用性，成本和性能都同樣重要，則根據(jù)一般的數(shù)據(jù)傳輸和磁盤數(shù)量選擇RAID5。
4.4 如果可用性，安全性是非常重要的，而成本不是主要因素，則可以選擇RAID10。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-501282.html

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