一分钟了解RAID级别的优缺点？

RAID是一项数据存储虚拟化技术，其将多个物理磁盘驱动器组件组合为一个逻辑单元用于数据冗余、性能改进或二者。

数据根据所需的冗余和性能级别，以多种方式中的一种分布在驱动器上，称为RAID级别。不同的架构或数据分布布局使用单词RAID后跟数字命名，例如RAID 0或RAID 1。每个架构或RAID级别在重要目标之间提供不同的平衡：

可靠性、可用性、性能和容量。

高于RAID 0的RAID级别提供保护，以防止不可恢复的扇区读取错误以及整个物理驱动器出现故障。

警告：RAID技术不是备份解决方案。它不会取代用于数据保存和安全性的良好数据备份解决方案。

1.RAID

RAID 0

允许您跨多个物理磁盘写入数据，而不是仅向一个物理磁盘写入数据。RAID 0包括将每个物理磁盘存储空间分区为64 KB大小的条带。这些条带以重复相继的方式交错。单个物理磁盘上的条带部分称为条带元素。

例如，在仅使用RAID 0的四磁盘系统中，将分段1写入磁盘1，将分段2写入磁盘2，依此类推。由于可同时存取多个物理磁盘，RAID 0增强了性能，但它不能提供数据冗余（图1[仅英文]）。

 

图1：RAID 0

容错 – 无

优点 – 性能提高、额外存储

缺点 – 不应用于关键数据，任何驱动器故障都将导致数据丢失。

RAID 1

使用RAID 1，数据可在写入一个磁盘的同时写入另一磁盘。如果一个磁盘发生故障，可用另一个磁盘的内容来运行系统，并重建有故障的物理磁盘。 

RAID 1的主要优点是可提供100%的数据冗余。由于一个磁盘上的内容被完全写入到另一个磁盘上，因此如果一个磁盘出现故障影响并不大。两个磁盘始终包含相同的数据。任意一个物理磁盘都可以作为工作物理磁盘使用（图2[仅英文]）。

注：镜像的物理磁盘通过读取负载平衡来提高读取性能。

图2：RAID 1

容错 – 磁盘错误、单磁盘故障

优点 – 高读取性能、驱动器故障后快速恢复、数据冗余

缺点 – 磁盘开销高、容量有限

RAID 5和6

RAID 5和6：奇偶校验数据是为在一定RAID级别内提供容错生成的冗余数据。如果发生驱动器故障，控制器可以使用奇偶校验数据重新生成数据。

RAID 5、6、50 和60都存在奇偶校验数据。奇偶校验数据分布于系统所有的物理磁盘上。如果有单个物理磁盘发生故障，可从剩余的物理磁盘包含的数据或奇偶校验来重建它。

RAID级别5将分布式奇偶校验与磁盘分拆相结合，如下所示（图3[仅英文]）。奇偶校验能在某个物理磁盘发生故障时提供冗余，而不用复制整个物理磁盘的内容。

RAID 6将双分布式奇偶校验与磁盘分拆相结合（图4[仅英文]）。该奇偶校验级别允许两个磁盘出现故障，而无需复制全部物理磁盘的内容。

RAID 5

图3：RAID 5

容错 – 磁盘错误、单磁盘故障

优点 – 有效利用磁盘容量、高读取性能、中到高级写入性能

缺点 – 磁盘故障中度影响、奇偶校验重新计算导致重建时间更长

图4：RAID 6

容错 – 磁盘错误、双磁盘故障

优点 – 数据冗余、高读取性能

缺点 – 双奇偶校验计算导致写入性能下降，相当于2个磁盘的容量用于奇偶校验导致额外成本

RAID10

RAID 10：RAID 10需要两个或多个镜像集协同工作。多个RAID 1集可组合形成单个阵列。数据跨所有镜像的驱动器进行分拆。 

由于每个驱动器都会在RAID 10中创建镜像，因此不会遭遇因未完成奇偶校验计算而导致的延迟。 

此 RAID 策略可容忍丢失多个驱动器，只要同一镜像对的两个驱动器没有同时发生故障。RAID 10卷提供高数据吞吐量和完整的数据冗余（图5[仅英文]）。

图5：RAID 10

容错 – 磁盘错误、每个镜像集一个磁盘故障

优点 – 高读取性能、支持192个驱动器的最大RAID组

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