RAID级别比较：各种差异该如何选择？

RAID级别比较：各种差异该如何选择？

随着对更高存储能力、改进性能和数据丢失恢复的需求不断增加，RAID已成为一种可行的存储解决方案。RAID代表廉价磁盘冗余阵列或独立驱动器冗余阵列。该技术旨在提高数据存储的性能和可靠性。RAID系统由多个并行工作的磁盘组成。此设置可以包括机械硬盘或SSD（固态硬盘）。所有这些驱动器都连接在一起，以防止数据丢失并提高性能。这可以通过在同一阵列中的一个或多个磁盘上镜像数据来实现。磁盘镜像有助于在一个或多个磁盘出现故障时保留数据。为了提高性能，将数据分散到多个磁盘上。

RAID级别

RAID存储设备可以以多种方式配置，称为RAID级别。不同的RAID级别决定了数据如何在多个磁盘之间分散。最初，RAID有六个级别–0到5。但是，随着级别的扩展，RAID级别分为三类：标准、嵌套和非标准RAID级别。标准RAID级别由RAID 0-6组成。嵌套RAID（RAID级别的组合）包括RAID 10（RAID 1+0）、RAID 01（RAID 0+1）和RAID 50（RAID 5+0）。非标准RAID级别包括RAID 7、RAID 1E、RAID S等。所有这些不同的RAID级别都提供了不同级别的性能和可靠性。然而，根据使用的技术，最常见的RAID类型是：

• RAID Level 0

• RAID Level 1

• RAID Level 5

• RAID Level 6

• RAID Level 10

RAID级别比较

有多个RAID级别，每个级别都提供了性能和冗余的独特组合。您选择的RAID级别将决定RAID设置的速度和容错能力。在选择RAID级别时，您需要考虑很多因素，如成本、可靠性、容量和性能。因此，让我们比较最常用的RAID级别，以帮助您为存储系统选择最佳级别。下面我们讨论了常见的RAID级别以及每种类型的优缺点。

RAID 0

RAID 0（也称为条带化）通过在两个或多个驱动器（HDD或SSD）上均匀划分数据来工作。RAID o将数据划分为块，并分布在阵列中的驱动器上。这有助于提高性能，但RAID 0无法提供冗余。这意味着该级别提供了优异的I/O性能，但不能用于任务关键型情况。通过使用多个控制器（每个磁盘一个控制器），可以进一步提高RAID 0的性能。由于总体性能优越，RAID 0最适合以性能改进为主要驱动因素的应用。它是非关键数据存储的理想选择，其中高读/写速度更为重要。磁盘条带化最适合大型应用，如图像修饰或视频编辑。然而，由于缺乏数据冗余，任何raid数据故障都可能导致完全数据丢失。

优点

• 优异的性能—读写操作

• RAID 0是最经济实惠且易于设置的

• 全容量使用，无开销

• 该技术易于实施

缺点

• RAID 0不具有容错性（无冗余）。单驱动器故障可能导致数据完全丢失。

RAID 1

RAID 1 通过将数据写入数据驱动器和镜像驱动器来存储数据两次。通过镜像和双工，数据将复制到第二个磁盘上。这意味着，如果一个驱动器出现故障，可以从另一个驱动器读取或写入数据。RAID 1提供容错能力，因为它通过在两个存储设备上同时写入数据来复制数据。双工确保即使控制器发生故障，系统也不会崩溃。在RAID 1中，每个磁盘在另一个磁盘上都有一个精确的副本，以确保防止数据丢失。但缺点是，RAID 1没有提供任何性能改进。

此技术不包括奇偶校验或分条。此RAID级别可用于任务关键型存储和小型服务器。

优点

• 提高了读取速度

• 容错

• 技术简单，易于设置

• 如果驱动程序出现故障，则不需要重建数据

缺点

• 仅使用一半的存储容量，因为所有数据都会被写入两次

• 更昂贵

• 如果驱动器出现故障，您需要关闭计算机电源以更换出现故障的驱动器

RAID 5

RAID 5 使用磁盘分条和奇偶校验来跨三个或更多驱动器分条数据。这是用于组织独立磁盘的最常用的RAID级别。作为最常见的安全RAID级别之一，RAID 5可以包括3到16个驱动器。在这种技术中，数据被分条，但不重复。在这里，奇偶校验数据分布在所有驱动器上，以便在需要时重建数据。这意味着RAID 5阵列可以承受单个驱动器故障而不会丢失数据。此RADI级别可确保防止磁盘故障，并提供高性能和可靠性。RAID 5提供了数据安全性和改进的读/写性能的完美结合。RAID 5具有良好的存储、优越的安全性和可靠的性能，可用于数据驱动器数量有限的应用程序。

优点

• 更好的性能，因为可以跨多个驱动器同时读取或写入数据

• 容错，因为即使驱动器发生故障，也可以从其他驱动器访问数据

• 对所有数据的一致访问

缺点

• 仅使用一半的存储容量

• 这是一项复杂的技术，RAID重建可能需要一天或更长时间

• 导致性能降低的奇偶校验开销

RAID 6

RAID 6是最常用的RAID级别之一。它类似于RAID 5，但此级别将奇偶校验数据写入两个驱动器。RAID 6至少需要4个驱动器，一次可以承受2个驱动器故障。该技术将块级分条与双分布式奇偶校验相结合。RAID 6跨所有驱动器对数据和奇偶校验信息进行条带化，并复制冗余信息。此级别提供了改进的性能，并且可以承受两个驱动器的完全故障。RAID 6被认为比RAID 5更安全，但数据写入可能比RAID 5慢。这是因为RAID 6需要计算额外的奇偶校验数据。RAID 6是使用许多大型驱动器进行数据存储的应用程序服务器的正确选择。

优点

• 数据读取事务速度超快

• 即使两个驱动器出现故障，也可以访问数据

缺点

• 写入数据事务比RAID 5慢

• 阵列的实现和重建很复杂，可能需要很长时间

RAID 10 (1+0)

RAID 10结合了RAID 0和RAID 1，其中数据同时被镜像和分条。通过组合RAID级别1和0，此级别可实现两个级别的优点。这意味着RAID 10具有RAID 0的高性能和RAID 1的容错能力。RAID 10至少有四（4）个磁盘，其中两（2）个磁盘被条带化并镜像到其他两个磁盘上，以创建单个阵列。这里值得注意的是，RAID 10和01不同。

优点

• 优异的性能

• 容错

• 快速重建

缺点

• 更昂贵

• 有限的可扩展性