认识RAID(磁盘阵列)的执行要求、优势与不足

博主：孟小N
发布时间：2019 年 11 月 19 日
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分类：运维笔记

<div id="sc_xuk">文章转载自 Mark's Blog，文章地址：https://www.quchao.net/RAID.html</div>

<blockquote>
  现在很多人还对 <code>RAID</code>（磁盘阵列）处于比较陌生的阶段，借用百度百科的一段话：“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。”一时看不明白也没事，下面我放一些类型示意图，让你们一看就懂。
</blockquote>

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<h2>RAID 类型对照表</h2>

RAID（<code>独立磁盘冗余阵列</code>）是将多个独立的硬盘整合成一个存储单元的数据存储技术。RAID 类型有多种，分别提供不同级别的性能、存储容量和可靠性。

<table><tbody><tr><th>数据类型</th><th>数量</th><th>容错</th><th>描述</th><th>卷容量</th></tr><tr><td>Basic</td><td>1</td><td>0</td><td><ul><li>单个硬盘构成独立的单位。</li><li>不提供数据冗余。</li></ul></td><td>1x（HDD容量）</td></tr><tr><td>JBOD</td><td>≧1</td><td>0</td><td><ul><li>将多个硬盘合并为单个存储空间，其容量等于所有硬盘容量的总和。</li><li>不提供数据冗余。</li></ul></td><td>所有HDD容量的总和</td></tr><tr><td>RAID 0</td><td>≧2</td><td>0</td><td><ul><li>“区块延展”功能是将数据分成多个块，并将数据块分散到组成的多个硬盘上以提高性能的过程。</li><li>不提供数据冗余。</li></ul></td><td>所有HDD容量的总和</td></tr><tr><td rowspan="3">RAID 1</td><td>2</td><td>1</td><td rowspan="3"><ul><li>同时向所有硬盘写入相同的数据。</li><li>提供数据冗余。</li></ul></td><td rowspan="3">最小HDD的容量</td></tr><tr><td>3</td><td>2</td></tr><tr><td>4</td><td>3</td></tr><tr><td>RAID 5</td><td>≧3</td><td>1</td><td><ul><li>执行段落分块延展，并对分布到所有组成硬盘上的数据执行奇偶校验，从而提供比RAID 1更有效的数据冗余。</li></ul></td><td>(N–1)x(最小HDD的容量)</td></tr><tr><td>RAID 6</td><td>≧4</td><td>2</td><td><ul><li>执行两个层级的数据奇偶校验以存储等于2个硬盘容量的冗余数据，提供比RAID5更大程度的数据冗余。</li></ul></td><td>(N–2)x(最小HDD的容量)</td></tr><tr><td>RAID 10</td><td>≧4偶数</td><td>½</td><td><ul><li>提供RAID0的性能和RAID1的数据保护级别，将硬盘组合进镜像数据的由两个硬盘组成的组。</li></ul></td><td>(N/2)x(最小HDD的容量)</td></tr><tr><td>RAID F1</td><td>≧3</td><td>1</td><td><ul><li>执行段落分块延展，并对分布到所有组成硬盘上的数据执行奇偶校验。</li><li>某个硬盘将具有更多奇偶校验信息。</li><li>建议用于全闪存阵列。</li></ul></td><td>(N–1)x(最小HDD的容量)</td></tr></tbody></table>

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<div id="sc_black">
    <li>“N” 表示存储空间中硬盘的总数。</li>
    <li>“数量” 表示硬盘数量。</li>
    <li>“容错” 表示类型的容错能力指数。</li>
</div>

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RAID 0 组合了两个或更多硬盘以提高性能和容量，但没有容错保护功能。单个硬盘出现故障将导致阵列中的的所有数据丢失。RAID 0对于需要高性能比的非关键系统非常有用。

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通常为两个硬盘来执行。硬盘中的数据被映射，在硬盘出现故障时提供容错保护功能。读取性能得到提高，而写入性能将与单个硬盘类似。单个硬盘出现故障时可得以维持而不会丢失数据。在容错保护非常关键而空间和性能不那么重要时，往往使用 RAID 1。

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RAID 5 提供容错保护功能并提高了读取性能。至少需要三个硬盘。RAID 5 可在单个硬盘丢失时得以维持运行。在硬盘出现故障的情况下，故障硬盘上的数据将从其余硬盘上延展的奇偶校验进行重建。因此，在 RAID 5 阵列处于降级状态时，读写性能受到严重影响。当存储空间和成本的重要性高于性能时，RAID 5 最为理想。

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RAID 6 与 RAID 5 相似，但其提供了另一层区块延展功能，并在 2 个硬盘出现故障时得以维持。至少需要四个硬盘。RAID 6 的性能因其额外的容错保护功能而低于 RAID 5。在存储空间和成本较为重要且需要在多个硬盘出现故障得以维持的情况下，RAID 6 最为理想。

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RAID 10 集合了 RAID 1 与 RAID 0 的优势。读写性能有所提高，但用于存储数据的空间仅为总空间的一半。需要 4 个或更多硬盘使得成本相对较高，但在提供容错保护功能时性能较高。事实上，RAID 10 可在多个硬盘出现故障时得以维持，前提是故障不是发生在同一子群组内。RAID 10 对于输入/输出要求较高的应用程序（如数据库服务器）非常理想。

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RAID F1 应用了 RAID 5 的机制，提供容错并提高读取性能。但使用 RAID F1 时，某个硬盘会具有更多奇偶校验信息以加快其老化，这样可防止所有硬盘同时达到使用年限。与 RAID 5 相比，这可能会对性能有细微影响。至少需要三个硬盘。RAID F1 可在单个硬盘丢失时得以维持运行。在硬盘出现故障的情况下，故障硬盘上的数据将从其余硬盘上延展的奇偶校验进行重建。因此，在 RAID F1 阵列处于降级状态时，读写性能受到严重影响。RAID F1 是全闪存阵列的理想选择。

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（图示来源于:群晖帮助页）

<hr class="content-copyright" style="margin-top:50px" /><blockquote class="content-copyright" style="font-style:normal"><p class="content-copyright">版权属于：孟小N</p><p class="content-copyright">本文链接：<a class="content-copyright" href="https://ivmoe.com/35.html">https://ivmoe.com/35.html</a></p><p class="content-copyright">除非特别声明，否则本站文章均为原创，转载时须注明出处及本声明</p></blockquote>

最后修改：2020 年 11 月 02 日 10 : 57 PM

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12 条评论

WordPress模板
November 29th, 2019 at 12:51 am

老电脑买两块二手机械盘组raid0，美滋滋

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1. 孟小N
  December 2nd, 2019 at 03:16 pm
  
  @WordPress模板
  相当于啥都没做，哈哈
  
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  1. WordPress模板
    December 2nd, 2019 at 07:55 pm
    
    @孟小N
    速度快就行了，别的不重要
    
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    孟小N
    December 3rd, 2019 at 05:03 pm
    
    @WordPress模板
    速度还是上固态吧，机械的瓶颈在那呢
    
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FROYO
November 24th, 2019 at 12:16 pm

买过一张RAID卡，还真没用过呢

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1. 孟小N
  November 24th, 2019 at 02:11 pm
  
  @FROYO
  家庭一般都用不到，除非你自己做网盘
  
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Mark
November 21st, 2019 at 03:57 pm

过来瞧一瞧 :mrgreen:

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1. 孟小N
  November 24th, 2019 at 02:11 pm
  
  @Mark
  老哥么么哒
  
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云中君
November 20th, 2019 at 12:14 pm

不知道是不是我这网络有问题jsdelivr的都显示不出来，必须要翻墙才行。
磁盘阵列，这感觉很高大上啊！我是前几年买笔记本的时候才知道固态和机械之分！

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1. Mark
  November 21st, 2019 at 03:57 pm
  
  @云中君
  我全站jsdelivr...用了快一个月了，暂时无反应看不了的情况，速度还不错。
  
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  1. 云中君
    November 21st, 2019 at 04:04 pm
    
    @Mark
    那就是我的网络问题
    
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2. 孟小N
  November 20th, 2019 at 01:09 pm
  
  @云中君
  我的图显示是没有问题的，这个只是CDN加速的，应该不会被墙吧。
  磁盘阵列家用基本都没有做raid，我们公司服务器基本都是raid5
  
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