导购：主流RAID模式，你该如何选择 相信对RAID感兴趣的朋友，都不是刚接触电脑的新手。为什么对RAID感兴趣呢？除了数据中心的管理员将其作为职业，大部分对RAID感兴趣的朋友，都长期使用电脑，而且可能都遇到过硬盘失效。今天，每个人拥有的电脑数量越来越多，硬盘失效已经非常常见。其实，硬盘坏道一直都是很常见的现象，虽然硬盘厂商的技术也在不断提升，可是这些基于磁盘技术的硬盘在短期内还难以完成性的提升。也许固态硬盘技术未来能达到无坏道的境界，但那毕竟还不是主流产品。
基础而有效的数据保护
个人计算机的发展速度在过去20年里非常惊人，一美金能买到的硬盘存储容量也一直呈指数增长。其间，MTBF（Mean Time Before Failure 平均无故障工作小时）也从八十年代的8000小时(MiniScribe M2006)增长到了当前的75000小时（Seagate 7200.11 系列驱动）。当然，MTBF只是一个计算出来的指标，并不等于真正的硬盘平均寿命，只供我们参考。但即便如此，我们还得承认硬盘的制造工艺20年间的确有了很大的飞跃。
与此同时，我们存储数据的价值也随着硬盘的发展而增加。正是在这种背景下，各种备份、保护数据的技术都应运而生。RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks 磁盘冗余阵列，或者也称为廉价磁盘冗余阵列)就是诸多保护技术之一。
早在70年代，RAID概念就已经出现在里。RAID名词正式出现，是在1987年，由一群加利福尼亚州伯克利大学的研究者们创造。他们专注于研究多块硬盘配合时的性能和冗余情况。但是他们的研究最初还是比较理论化，跟实际需要稍有差距，不过很快存储工业就将一些改进加入其中。RAID技术一直发展到今天，成为现在我们熟知的一些
RAID：
RAID 0 – 条带化数据
RAID 1 – 镜像数据
RAID 5 – 条带化奇偶校验
RAID 6 – 条带化双奇偶校验
RAID 0+1 - RAID 0和RAID 1混合，镜像拷贝条带化数据
每一种RAID配置都有自己的利弊；各种RAID，适合于各种不同的应用，我们将对不同的RAID做简要讨论，本文我们先重点讨论目前应用最为广泛的三种RAID模式，RAID0、RAID1和RAID5，下篇我们将一起讨论一些组合RAID模式，比如RAID0+1与RAID1+0，以及较为新兴的RAID6。
极端的无冗余：RAID 0
RAID 0要求有两块或更多磁盘，将数据写在跨越每个磁盘的条带上。数据也从这些条带上被访问和存取，这样也就允许多个磁盘并行读写。RAID 0的整体容量等同于RAID 0中所有硬盘容量的简单加总。使用率方面，这些RAID硬盘的使用可以比较平均的分布。
采用RAID 0的另一个结果，是逻辑磁盘的读写速度比以往的单一磁盘要快。只有文件存取时间access time不会随着RAID 0设置而有所改良。但是，如果操作上需要存取容量很小的，非连续的数据，那么RAID 0将不会对这样的操作有太大的性能提升。
对于侧重大块数据读写的应用，相信RAID 0是非常合适的，比如说影音文件的编辑。因为这些大块数据可以被RAID 0的多块磁盘同时连续读写。
RAID 0看起来不错，但是也有缺点。最大的缺点就是RAID 0配置的磁盘阵列当中，任意一块磁盘失效的时候，整个磁盘阵列就失效了。RAID 0似乎不应该称作RAID ，因为RAID 0不包括任何冗余特性。所以，你的RAID 0每添加一块磁盘，这个阵列失效的风险也就相应增加。所以除非你的阵列可以被频繁备份，或者这个阵列存储的内容并不那么关键，你才可以去小心的部署RAID 0。
RAID 0优点：
最好的连续数据读写性能表现
最大的磁盘可用容量
RAID 0缺点：
没有数据的冗余
非连续小容量数据处理的性能提升有限
极端的全冗余：RAID1
RAID 0是极端的一个无冗余RAID 配置，而RAID 1则在另一个极端，RAID 1意味着全冗余。RAID 1从一个磁盘拷贝了所有的内容到另一块磁盘。一旦一块磁盘失效，控制器将从另一块磁盘失效备援（fails over），所有的数据都将完好可用。
尽管RAID 1并没有提供任何性能提升，甚至在某些情况下，RAID 1跟一块磁盘对比，可能还会有轻微的性能降低，但是RAID 1还是被广泛的采用，毕竟即便一整块磁盘失效了，整个阵列还是正常运行，RAID 1大大提高了可用性。其实很多的企业级别的系统都使用RAID 1，现在的硬盘非常便宜，500GB大概只要1000块钱左右，特别是中小企业，如果没有大量的数据存储需求，RAID 1将非常合适。正是因为拥有这样的特点，RAID 1的流行也在情理之中。
高级别的RAID 1控制器组建的RAID 1，性能可以胜过单一驱动器，因为控制器使两块磁盘随时为读操作待命。理论上，这可以减少文件的存取时间（数据请求被发送到逻辑上更近的磁盘），而且数据读操作输出也是原来的一倍（不同的磁盘可以同时读不同的数据）。但是多数普通的RAID 1控制器现在并不提供这种高级功能，因此普通的RAID 1磁盘阵列的性能可能要比单一磁盘来的差。而软件RAID 1解决方案也缺乏RAID 1从两块磁盘同时读的支持。
RAID 1优点：
充分的数据冗余
配置简单，如果不用RAID控制器，也可以用软件简单配置。
RAID 1缺点：
较低的磁盘容量使用率，购买的总容量中，只有50%容量可用。
普通的RAID 1性能可能稍稍低于单一磁盘，而高级的RAID 1控制器则十分昂贵。
性能与冗余的折衷：RAID5
RAID 5实际上就是一个硬盘性能和数据冗余的折衷阵列。RAID 5不仅仅将数据条带化分布在多个磁盘上，还写进了奇偶校验，还可以在某个磁盘失效的时候进行失效备援。RAID 5的奇偶校验块一般分散在磁盘阵列的各个磁盘中，也就是说，每个磁盘都有一部分数据，还有一些奇偶校验数据，这些奇偶校验数据可以使分散的数据重建成一个完整的逻辑磁盘。采用RAID 5可以得到跨磁盘数据条带化的阵列，性能也将提升，同时可以在单
一磁盘失效之后，保持系统不会宕机。
RAID 3和RAID 4通常将奇偶校验数据存放在一个特定硬盘中。而RAID 5和RAID 3、RAID 4不同，RAID 5将奇偶校验数据分散在各个磁盘中，这也就提升了写性能。同时，跟RAID1或单一磁盘相比，RAID 5提供更加快速读性能，虽然也会提升写性能，但是由于需要写奇偶校验，提升的幅度较为有限。所以总的来说，配置RAID 5的磁盘阵列的读性能优于写性能。
在以往我们配置的实践中，发现RAID 5磁盘阵列随着其中的磁盘数量增加，性能将越来越好。这一点很容易理解，和RAID 0一样，磁盘数量增加，一项任务可以被更多的磁盘共同执行。但是磁盘阵列中磁盘数量增加，同样也带来了磁盘失效的可能性。而有的RAID 5阵列中磁盘的数量比基本的3块可能多很多，所以只要其中一块硬盘失效，我们的重置操作都要耗费更多的时间。RAID 5还有一个弊端，就是只允许其中一块硬盘失效，一旦第二块硬盘同时也失效，整个阵列恢复起来就异常困难了。
如上面的示意图表示，图例中的阵列中还包括一个热备援(hot spare)磁盘。其实RAID 5的磁盘如果有6、7块或者更多，那么通常都会配置hot spare磁盘，热备援磁盘于
阵列，其作用是当阵列中一块磁盘失效的时候，及时的替代坏盘工作。但是即便有了一块hot spare磁盘，RAID 5阵列还只能允许其中一块磁盘失效。公平的说，如果两块磁盘同时失效，也是有补救办法的，不过这就得求助专业数据恢复商了，IT管理员自己恐怕是为力的。
RAID 5比较适用于偏重于读操作，写操作不频繁的应用。比如说Web服务器、文件/打印服务器，或者数据库服务器。RAID 5性能表现也比较依赖RAID控制器。高级的RAID 控制器本身包括了大量的内存以减轻写操作对性能的影响，但是简单的RAID 控制器不仅内存少，还需要许多CPU资源来帮助其完成奇偶计算的任务，采用低端控制器的结果是，RAID 5写性能有时会低于单一磁盘。
RAID 5优点：
较高的磁盘使用率。
冗余程度允许有一块磁盘损坏。
读操作的优势较大。
RAID 5缺点：
如果不采用昂贵的RAID 控制器的话，写操作较差。
奇偶计算的资源耗费较大。（包括CPU等资源）
本文上篇我们为大家介绍了三种主流的RAID模式，包括RAID0，RAID1以及RAID5，
本文接续上篇，我们将介绍三种更为复杂一些的RAID模式，RAID6，RAID10与RAID01，并在最后会综合进行对比。
RAID 6：昂贵的安全性
跟RAID 5一样，RAID 6的奇偶校验信息也分布在各个磁盘中，与RAID 5最大的不同，在于RAID 6可以为每个条带化的数据写两个奇偶校验，也就是说，磁盘阵列中有两个磁盘同时失效，用户也可以访问阵列。我们可以比较一下RAID 5+热援备和RAID 6，RAID 6在磁盘失效后不能自动重置。在某块磁盘失效之后，RAID 6的性能会有所下降，而RAID 5的情况还要差一些，RAID 5的性能将在重置时候下降很多。
RAID 6的双奇偶校验并不是简单的奇偶校验备份，而是采用另一种算法来计算同一数据的奇偶信息。RAID 6的算法很复杂，因此需要大量的资源来支持RAID 6计算，这些计算任务就都落到了RAID 控制器或者CPU上了。RAID 6的双奇偶校验也一定程度上影响了RAID 6的写操作性能。
RAID 6对于关键任务应用还是很好的选择。RAID 6内通常都拥有大量的磁盘，因此也可以提供良好的读性能，对于读性能要求较高的应用也可以在RAID 6上运行。不过，
RAID 6的复杂计算特点，使得RAID 6大多使用高端昂贵的控制器，所以在高端应用中比较普遍，我们的家用PC则基本没有使用。
RAID 6优点：
合理的磁盘使用比例。
可以容纳多达8个以上的磁盘。
读性能十分强大。
RAID 6缺点：
昂贵：计算机的能耗、控制器等等相关费用都十分高昂。
写性能非常差，几乎是所有RAID 中写性能最差的配置。
RAID 1+0 / 0+1分析
RAID 1+0 / 0+1 的配置的均衡性是相当理想的。RAID 1+0 / 0+1提供了较好的读、写性能，而且也提供了一定程度的冗余。
RAID 1+0 / 0+1都属于嵌套解决方案，也就是说RAID 1+0 / 0+1采用RAID 0的条带化数据，和RAID 1的镜像能力。RAID 1+0 和RAID 0+1二者的区别在于RAID 1+0 (RAID 10)从一系列镜像驱动器建立条带化，而RAID 0+1则是将主条带设置镜像。
在操作上，管理员选择RAID 1+0 / 0+1大多是因为需要运行I/O要求较高的应用，I/O刚好是RAID 5和RAID 6的瓶颈。RAID 1+0 / 0+1的整体费用可能也比较贵，在预算不吃紧的前提下才可以考虑。比起RAID 0+1，RAID 1+0提供了更好的容错和重置能力。
在RAID 1+0磁盘阵列之中，在镜像数据完好的前提下，RAID 1之中的某个磁盘失效，阵列还是可以正常运行，但是如果失效的磁盘没有被及时的替换，那么单点运行的驱动器，一旦再次失效，整个磁盘阵列就不能正常运行了。
在RAID 0+1之中，则允许其中一个镜像中的磁盘全部失效，可是如果两个互为镜像的两块磁盘不幸同时失效，那么整个阵列就失效了。还有，如果重置一个失效磁盘，那么整个阵列中的磁盘都必须参与其中，因为被重置的磁盘无法与互为镜像的RAID 0中的相应磁盘直接通信。而在RAID 1+0中，可以简单重置失效的磁盘，因为可以与RAID 1内
的另外一块磁盘镜像直接通信，因此RAID 1+0重置过程迅速许多。
RAID 1+0 / 0+1优点：
最好的性能表现，简单来说，就是一个复杂的RAID 0。
RAID 1+0 / 0+1缺点：
磁盘使用率较低(50%)。
容错程度只有一块磁盘。
总结：构筑性能与安全性的基石
到今天为止，硬盘的制造工艺还是有限，如果长期使用计算机，不管是服务器SCSI、SAS硬盘还是家用的SATA和IDE硬盘，硬盘的失效可能性仍然是所有计算机原件中最高的。因此RAID就显得非常必要了，不论对家庭还是对企业，RAID 都可以减少磁盘失效带来的不便。RAID当然也带来了性能提升，不过这都是比较次要的因素。我们先前比较过RAID 0和单一磁盘的性能，我们发现RAID 0对于性能的提升非常有限，远没有达到100%，实际上，RIAD 0只能提升5%~30%。因此如果部署RAID的出发点是硬盘性能提升，最好选用更好的CPU，而不是硬盘RAID。
RAID对用户的吸引力，还在于逻辑磁盘容量可以很大，现在的单一磁盘容量都还是比较有限。正如前文所说，我们很多用户都经历过硬盘失效，而且我们的日常工作都越来越依赖PC，数据存储的价值越来越高。所以现在很多PC主板都包括了RAID 1功能，此时我们也有了新的疑问：保护数据存储，我们到底应该将数据备份到别的移动媒介，还是一
直运行我们的磁盘阵列直到其失效？
我想这个答案，每个人都会有不一样的回答，这也取决于不同的数据特点。比如家庭用户，使用Windows Home Server的备份功能可以很好的保护数据，这对于普通用户而言，可能是比RAID更加简单更容易的选择。
而对于一些企业而言，RAID 提供的冗余并不足够。离线的存储也是非常必要的。RAID仅仅能够保持在磁盘损坏的时候，系统正常运行，但是我们遇到的情况可能更加棘手——洪水、火灾、盗窃等等因素都可以瞬间摧毁我们的系统——如果数据非常重要，我们应该将其存储在不同的地域、并且多做备份。
