各种RAID的区别

怼烎@ 2023-05-21 12:58 10阅读 0赞

### 一、什么是RAID ###

独立磁盘冗余阵列，英文全称为Redundant Arrays of Independent Disks，简称为RAID。它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，分别存放在各个磁盘上。**简单的说，RAID是一种把多块独立的磁盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个磁盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个磁盘更高的存储性能和提供数据备份技术。**

## 二、RAID功能 ##

RAID技术主要有以下三个基本功能：

(1)通过对磁盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少磁盘的机械寻道时间，提高了数据存取速度。

(2)通过对一个阵列中的几块磁盘同时读取，减少了磁盘的机械寻道时间，提高数据存取速度。

(3)通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现了对数据的冗余保护。

### 二、标准RAID级别 ###

**RAID 0**

*  优点：使用 n 块磁盘，即可拥有将近 n 倍的读写效能。
 *  缺点：数据安全性较低，同组数组中任一磁盘发生问题就会造成数据遗失。
 *  磁盘数量：最少 2 块。

RAID0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式，只需要2块以上的磁盘即可，成本低，可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。但是它不提供数据冗余保护，**因为它是平均存放数据，每块盘上只存n分之一数据，**一旦有一块磁盘损坏，数据将无法恢复。 因此， RAID0 一般适用于对性能要求严格但对数据安全性和可靠性不高的应用，如视频、音频存储、临时数据缓存空间等。

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**RAID 1**

*  优点：安全性依照数组里的实体磁盘数量倍数成长。
 *  缺点：空间利用率是所有 RAID 中最没有效率的、成本高。
 *  磁盘数量：最少 2 个。

RAID1与 RAID0 刚好相反，它是为了增强数据安全性而使两块磁盘数据呈现完全镜像，**每块磁盘都会存一份全部的数据，**从而达到安全性好、技术简单、管理方便。 RAID1 拥有完全容错的能力，但实现成本高。 RAID1 应用于对顺序读写性能要求高以及对数据保护极为重视的应用，如对邮件系统的数据保护。

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**RAID 5**

*  优点：兼顾空间利用率与安全性。
 *  缺点：需要额外的运算资源，仅能承受 1 个磁盘损毁。
 *  磁盘数量：至少 3 个。

RAID5 应该是目前最常见的 RAID 等级，从下图我们可以看出：它是最少需要三块盘，**磁盘上同时存储数据和校验数据，其中任意两块做存储，另一块做备份校验，**这样假如其中一块盘损坏了，就可以通过其他两块盘来进行恢复，从而达到保护数据的功能。**RAID5是目前综合性能最佳的数据保护解决方案，它基本上可以满足大部分的存储应用需求，数据中心大多采用它作为应用数据的保护方案。**

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**RAID 6**

*  优点：容错磁盘数量比 RAID 5 多 1 颗。
 *  缺点：运算量比 RAID 5 大、空间利用率比 RAID 5 低。
 *  磁盘数量：至少 4 个。

RAID6技术是在RAID 5 基础上，为了进一步加强数据保护而设计的一种RAID方式，实际上是一种扩展RAID 5等级。与RAID 5的不同之处是**除了每个磁盘上都有同级数据校验区外，还有一个针对每个数据块的XOR校验区。**这样一来，等于每个[数据块][Link 1]有了两个校验保护屏障（一个分层校验，一个是总体校验），因此RAID 6的数据冗余性能相当好。但是，由于又增加了一个校验，所以写入的效率较RAID 5还差，而且控制系统的设计也更为复杂，第二块的校验区也减少了有效存储空间。

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## 三、混合RAID ##

**RAID N+N**

在某种情况下，我们甚至可以将 2 种以上的 RAID 组态放在同 1组磁盘阵列内，也就是有时可以看到的双位数 RAID 01、10、50、60……等。建立的方式也很好理解，首先利用前位数字的 RAID 方式建立数组，接着再将后方数字所代表的数组建立其上。比如RAID10：它是RAID0和RAID1的组合升级版，安全性有所提高，但是损失的却是磁盘空间利用率。

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## 四、总结： ##

RAID 0 和 RAID 1 最少都需要 2 块磁盘，RAID 0 是效能和储存空间的最大化，不注重安全性，因此比较适合放一些消失不见也没关系的档案，例如快取、或是整理档案时的暂存空间；RAID 1 则是安全性最大化，适合放一些重要的数据。RAID 5和RAID6可以放在一起探讨，以安全性来排序由高至低为 RAID 6＞RAID5，空间利用率则是 RAID 5＞RAID 6。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7361in;"> 级别 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.8951in;"> 需要数量 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.9798in;"> 存储方式 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.0409in;"> 空间利用率 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.084in;"> 性能 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7284in;"> 可靠性 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7555in;"> RAID 0 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.8756in;"> ≥2 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.9798in;"> 部分存储 每块存n/1数据 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.0215in;"> 100% </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.084in;"> 最高 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.6875in;"> 最低 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7555in;"> RAID 1 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.8756in;"> ≥2 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.9993in;"> 全部存储 每块存全部数据 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.0215in;"> 50% </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.084in;"> 最低 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.6875in;"> 最高 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7555in;"> RAID 10 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.8756in;"> ≥4 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.9854in;"> 有一半磁盘存相同的数据 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.0215in;"> 50% </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.084in;"> 一般 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.6875in;"> 一般 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7555in;"> RAID 5 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.8756in;"> ≥3 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.9798in;"> 1块校验，剩下存储 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.0215in;"> (n-1)/n </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.084in;"> 较高 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.6875in;"> 较高 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.7555in;"> RAID 6 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.8756in;"> ≥4 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.9798in;"> 2块校验，剩下存储 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.0215in;"> (n-2)/n </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:1.084in;"> 较低 </td> 
 <td style="border-color:#a3a3a3;vertical-align:top;width:.6875in;"> 较高 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**RAID5是目前综合性能最佳的数据保护解决方案，它基本上可以满足大部分的存储应用需求，数据中心大多采用它作为应用数据的保护方案。当然它们之间各有区别，有时候也需要看实际情况来决定RAID的级别。**

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[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%9D%97/107672
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