RAID：所有模式详解

▌目录

• RAID 0
• RAID 1
• RAID 3
• RAID 3 + Spare
• RAID 5
• RAID 5 + Spare
• RAID 6
• RAID 0 + 1
• RAID 10
• 串联
• JBOD

▌RAID 0

• 介绍：

RAID 0 是 速度最快 的一种 RAID 模式
RAID 0 至少需要两个磁盘，并且会将 数据分条到每个磁盘
所有磁盘的可用容量合在一起，成为计算机上的一个逻辑卷
如果 一个磁盘发生故障，所有磁盘的数据 都将 不可访问，因为 数据分条到每个磁盘 里了

• 应用：

RAID 0 是要求 最高速度 和 最大容量 的 理想选择
要 处理超大型文件的视频编缉 可以使用 RAID 0 来编辑视频的多个流，以达到 最佳播放效果 和 最快导出效果
RAID 0 阵列 更适于在频繁的文件处理 中使用，不宜用作唯一的存储备份解决方案，也 不宜在关键任务系统中使用

• 读写速度：

RAID 0 读写速度 = 磁盘数 x 磁盘读写速度

• 容量：

RAID 0 可用容量 = 磁盘数 x 磁盘容量

▌RAID 1

• 介绍：

RAID 1 是一种 安全 的 RAID 模式
RAID 1 至少需要两个磁盘，并且磁盘成对计算机上将安装 一个逻辑卷
两个磁盘 合并后的 可用容量 限制为 最小磁盘的容量上限
如果 一个磁盘出现故障，可以立即从 第二个磁盘上获取数据
即使 一个磁盘出现故障，也 不会丢失任何数据

• 应用：

RAID 1 可提供 最高的数据安全性，但由于 数据需写入两次，因此在 写入时性能会略有下降
在 更注重安全性而非速度 的情况下，RAID 1 是 理想选择

• 读写速度：

RAID 1 读写速度 ≤ 磁盘数 x 读写速度 / 磁盘数

• 容量：

RAID 1 可用容量 ≤ 磁盘数 x 磁盘容量 / 2

▌RAID 3

• 介绍：

RAID 3 使用 字节级别的条带化 技术
RAID 3 采用 专用的奇偶校验磁盘，因此计算机上会安装 一个逻辑卷
RAID 3 阵列能在 一个磁盘出现故障 的情况下 确保数据不丢失
如果 一个磁盘出现故障，该磁盘上的 数据可以重建到更换磁盘上
如果 数据尚未重建到更换磁盘上，而此时 又有一个磁盘出现故障，那么阵列中的 所有数据都将丢失

• 应用：

RAID 3 在要 读取连续的长文件（如：视频文件）的环境中 可提供良好的数据安全性
由于数据是从 奇偶校验块中读取，因此 磁盘故障不会导致服务中断
RAID 3 适用于 追求性能并要求持续访问数据（如：视频编辑）
对于 密集使用不连续文件 来说，RAID 3 并 非理想之选，因为 专用的奇偶校验磁盘 会影响 随机读取性能

• 读写速度：

RAID 3 读写速度 ≤ ( 磁盘数 - 1 ) x 磁盘读写速度 / ( 磁盘数 - 1 )

• 容量：

RAID 3 可用容量 = ( 磁盘数 - 1 ) x 磁盘容量

▌RAID 3 + Spare

• 介绍：

RAID 3 + Spare 模式下，阵列中会有 一个磁盘保持空置状态
如果 一个磁盘出现故障，故障磁盘中的数据就会 自动重建到空磁盘（备用磁盘）上

• 应用：

RAID 3 + Spare 模式下，磁盘故障不需要立即处理
RAID 3 + Spare 会使用 热备用磁盘对自己进行重建，但 故障磁盘还是应尽快更换

• 容量：

RAID 3 + Spare 可用容量 = ( 磁盘数 - 2 )磁盘容量

▌RAID 5

• 介绍：

RAID 5 综合了 RAID 0 的 条带化技术 以及 阵列数据冗余技术
RAID 5 至少需要三个磁盘
RAID 3 和 RAID 5 的区别：RAID 3 配置提供的 性能更高，但 总容量略低
数据会在 所有磁盘之间分条，并且 每个数据块的奇偶校验块 (P) 写入到同一条带上
如果 一个磁盘出现故障，该磁盘上的数据 可以重建到更换磁盘上
出现故障时，数据不会丢失，但如果 数据尚未重建到更换磁盘上，而此时 又有一个磁盘出现故障，阵列中的 所有数据都将丢失

• 应用：

RAID 5 综合考虑了 数据安全 和 磁盘空间充分利用 这两方面的因素
由于数据是从 奇偶校验块中读取，因此 磁盘故障不会导致服务中断
RAID 5 适用于 归档，且 适合追求性能并要求持续访问数据（如：视频编辑）

• 容量：

RAID 5 可用容量 = ( 磁盘数 - 1 )磁盘容量

▌RAID 5 + Spare

• 介绍：

RAID 5 + Spare 是一种 RAID 5 阵列，其中有 一个磁盘用作备用磁盘，用于在 磁盘发生故障时立即重建系统
RAID 5 + Spare 至少需要四个磁盘
如果 一个磁盘发生故障，磁盘上的 数据仍然可以访问，因为数据是 从奇偶校验块 中读取的
故障磁盘上的数据 将重建到热备用磁盘上
当 故障磁盘更换后，更换的磁盘便成为新的热备用磁盘
出现故障时，数据不会丢失，但如果 系统尚未将数据 重建到热备用磁盘上，而此时 又有一个磁盘出现故障，那么阵列中的 所有数据都将丢失

• 应用：

RAID 5 + Spare 的优点：在系统将 数据重建至备用磁盘时用户仍可以继续访问数据
RAID 5 + Spare 能 提供良好的数据安全，但 磁盘空间由于热备用磁盘的存在（在其他磁盘出现故障之后才使用）而 受到限制
RAID 5 + Spare 会使用 热备用磁盘对自己进行重建，但 故障磁盘还是应尽快更换

• 容量：

RAID 5 + Spare 可用容量 = ( 磁盘数 - 2 )磁盘容量

▌RAID 6

• 介绍：

RAID 6 的数据会在 所有磁盘间进行分条，并且 每个数据块 的 两个奇偶校验块 写入到 同一条带 上
RAID 6 至少需要四个磁盘
如果 一个磁盘出现故障，该磁盘上的 数据可以重建到更换磁盘 上
RAID 6 最多允许两个磁盘出故障 而 不丢失数据，而且它能 更快地重建故障磁盘上的数据

• 应用：

RAID 6 能 进行有效的重建，确保了数据的可靠性
安全性要求较高 且对 性能要求不高 可以选择 RAID 6

• 容量：

RAID 6 可用容量 = ( 磁盘数 - 2 )磁盘容量

▌RAID 0 + 1

• 介绍：

RAID 0 + 1 是一种 安全 的 RAID 模式，由条带集的镜像组成
RAID 0 + 1 的 磁盘数 为 四的倍数
在 RAID 0 + 1 中，五个磁盘 的 第五个磁盘 将成为 备用磁盘 或 空置磁盘
在 RAID 0 + 1 中，最多允许两个磁盘出现故障 而 不会丢失数据，但故障磁盘 必须属于同一 RAID 0 队列

• 应用：

RAID 0+1 使用 RAID 0 条带技术 来 提供良好的速度，但设备的 可用容量会减少一半

• 容量：

RAID 0 + 1 可用容量 = 磁盘数磁盘容量 / 2

▌RAID 10

• 介绍：

RAID 10（也称为 RAID 1 + 0）是合并了其他级别（尤其是 RAID 1 和 RAID 0）特点的另一种 RAID 级别
RAID 10 是一种 镜像集条带，意思是 数据在两个镜像阵列间分条
条带化 在阵列之间发生，而 镜像 是 在相同的阵列中出现，两种技术的组合加快了重建的速度
RAID 10 的 磁盘数 为 四的倍数
在 RAID 10 中，五个磁盘 的 第五个磁盘 将成为 备用磁盘 或 空置磁盘
在 RAID 10 中，每个镜像 对中 可以有一个磁盘出现故障 而 不丢失数据
故障磁盘 所在阵列的磁盘会成为整个阵列中的弱点
如果 镜像 对中的 另一个磁盘也发生故障，则 会丢失整个阵列

• 应用：

RAID 10 使用 RAID 0 条带技术 来 提供良好的速度，但设备的 可用容量会减少一半

• 容量：

RAID 10 可用容量 = 磁盘数磁盘容量 / 2

▌串联

• 介绍：

磁盘 串联 时，其 容量 将会 合并，并且数据会写入阵列中的主磁盘，主磁盘写满后再写入下一个磁盘
串联 无性能优势，也 不能增加数据安全措施
串联 只是 扩大总容量 而将 两个磁盘组合为一个卷 的方法
通过 串联可以完全使用阵列 中 所有磁盘的容量，并且在磁盘发生故障时 大部分数据都可以保存下来
只有 故障磁盘上的数据 、部分写入故障磁盘 和 作业磁盘的数据才会丢失

• 容量：

串联可用容量 = 磁盘数磁盘容量

▌JBOD

• 介绍：

JBOD 代表 简单磁盘捆绑
阵列中的 每个磁盘，无论是属于 不同设备 还是 同一设备，都会作为 单独的磁盘 安装在计算机上

• 容量：

JBOD可用容量 = 磁盘数磁盘容量