RAID的基础知识

你听说过RAID吗？

什么是软RAID？什么是硬RAID？

RAID0、RAID1、RAID5、RAID10……分别是什么意思？

哪种存储方式更安全呢？

那么今天，小编就带大家走进RAID，

了解一下RAID的基础知识。

走进RAID

RAID（redundant array of independent disks），独立磁盘冗余阵列。单个硬盘无法满足大量数据存储和数据安全性的需求，RAID将多个独立的物理硬盘按照一定方式（RAID级别）组合在一起，形成一个大的逻辑盘，提高了数据读写速度、可靠性、存储能力及容错能力。

RAID分类

软RAID

无独立的RAID控制卡，由操作系统和CPU来实现所有的RAID功能。

占用CPU资源，如果操作系统出现故障，则RAID信息会丢失，RAID功能将不可用。

跟硬RAID比性能差，但成本低。

硬RAID

拥有独立的RAID控制卡，通过RAID卡实现所有的RAID功能，不占用CPU资源。

性能好，但成本高。

常用RAID级别优缺点及适用场景

RAID主要利用数据条带、镜像和数据校验技术来获取高读写、可靠性及容错能力，根据组合方式的不同，可以把RAID分为不同的级别。

JBOD

JBOD（Just a Bunch Of Disks），磁盘簇、简单磁盘捆绑或Span。JBOD并非标准的RAID级别，不能提供RAID带来的高读写、可靠性及容错能力。

JBOD是在逻辑上把几个物理磁盘串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘。存储数据时从第一个磁盘开始存储，当第一个磁盘的存储空间用完后，再依次从后面的磁盘开始存储数据。存取性能等同于对单一磁盘的存取操作，不提供数据安全保障，它只是简单的提供一种利用磁盘空间的方法。

JBOD的低成本是它的主要优势。

RAID 0

数据条带化，无校验，不提供数据保护。数据并发写入多个硬盘。

优点

1.所有RAID中读写性能最高

2.100%的磁盘空间利用率

缺点

不提供数据冗余保护，一旦数据损坏，将无法恢复。

适用场景

RAID 0适用于迅速读写，但对数据安全性和可靠性要求不高的场景，如视频、打印等。

RAID 1

数据镜像，无校验。一半的空间存储冗余数据，所有RAID中数据安全性最高。

优点

1.所有的RAID中安全性最高，即使有一半的磁盘发生故障，仍能正常运转。

2.镜像磁盘没有全部故障，数据就不会丢失。

缺点

1.磁盘空间利用率为50%，一半的空间用于存储冗余数据。

2.成本高。

适用场景

RAID 1适用于数据安全性要求高的场景，如邮件系统、数据库等。

RAID 5

数据条带化，校验数据（1组）均匀分布在每个物理磁盘上。当某个物理磁盘发生故障时，可根据同一条带的其他数据块和对应的校验数据来重建损坏的数据。

优点

1.允许1个物理磁盘发生故障，而不丢失数据。

2.读取性能相对高，磁盘空间利用率大于RAID 10。

缺点

1.写入性能相对低。

2.重建数据时，性能会受到较大的影响。

适用场景

RAID 5兼顾存储性能、数据安全和存储成本等因素，可理解为RAID 0和RAID 1的折中方案，适用于金融、数据库等。

RAID 6

数据条带化，校验数据（2组）均匀分布在每个物理磁盘上。即使有两个磁盘同时故障，也可通过2组校验数据来重建两个磁盘上损坏的数据。

优点

1.允许2个物理磁盘发生故障，而不丢失数据。

2.读取性能较高，磁盘空间利用率大于RAID 10。

缺点

成本高于RAID 5，写入性能较低（低于RAID 5）。

适用场景

RAID 6主要用于对数据安全要求非常高、成本同样重要的场景，它一般是替代RAID 10经济性选择。如金融、数据库等。

RAID 10

RAID 1与RAID 0的结合，先创建RAID 1，再创建RAID 0。

优点

1.读取性能仅次于RAID 0。

2.镜像对中的磁盘没有全部故障，数据就不会丢失。

3.一半的物理磁盘发生故障时，仍可正常运转。

缺点

1.成本高。

2.磁盘空间利用率50%，一半的空间用于存储冗余数据。

适用场景

RAID 10适用于读写性能要求高，数据安全大于磁盘成本的场景。如银行、数据库等。

RAID 50

RAID 5与RAID 0的结合，先创建RAID 5，再创建RAID 0。有效提升了RAID 5的性能。

将作为组成部分的磁盘划分为若干完全相同的RAID 5。配置RAID 50至少需要6个磁盘，划分为2个RAID 5，每组有3个磁盘。

优点

1.读写性能高于RAID 5。

2.容错能力高于RAID 0或RAID 5。

3.发生故障的磁盘在不同的RAID 5中，最多允许n个物理磁盘发生故障（n为RAID 5的数量）而不丢失数据。

缺点

1.重建故障磁盘时，如果同一RAID 5中又有磁盘发生故障，则会丢失所有数据。

2.磁盘中需要更多的空间存储校验数据。

适用场景

RAID 50适用于大型数据库、文件服务器等。

RAID 60

RAID 6与RAID 0的结合，先创建RAID 6，再创建RAID 0。有效提升了RAID6的性能。

将作为组成部分的磁盘划分为若干完全相同的RAID 6。配置RAID 60 至少需要8个磁盘，划分为两个RAID 6，每组有4个磁盘。

优点

1.读写性能高于RAID 6。

2.容错能力高于RAID 0或RAID 6。

3.同一RAID 6中发生故障的磁盘不超过两个，最多可允许2n个物理磁盘发生故障（n为RAID 6的数量）而不丢失数据。

缺点

1.重建故障磁盘时，如果同一RAID 6中又有第三个磁盘发生故障，则会丢失所有数据。

2.磁盘中需要更多的空间存储校验数据。

适用场景

RAID 60适用于数据库存档和高可用性解决方案等。

常用RAID级别选择

RAID级别主要从I/O性能、成本、容错三个因素来选择。

如果不考虑容错，选择RAID 0可获得高I/O性能。

如果I/O性能、容错都重要，而成本不是主要因素，可选择RAID 1。

如果I/O性能、成本、容错都重要，则根据磁盘数、可用容量、允许故障硬盘数选择RAID 5、RAID 6、RAID 10、RAID 50或RAID 60。

RAID使用注意事项

1.组建RAID时，建议使用硬盘型号、容量完全一样的企业级硬盘。

2.组建RAID会删除硬盘上的所有数据，如有需要请先备份硬盘上的旧数据。

3.已组建RAID的硬盘上存有残留的RAID信息，如需再次组建RAID，需先清除这些信息。