RAID 完整表格

RAID 是一种数据存储技术，通过将数据分散存储在多个硬盘驱动器中实现数据冗余和/或性能提升。本文将介绍常见的几种 RAID 级别和它们的特点。

基本概念

在深入介绍 RAID 级别之前，有几个基本概念需要了解：

• 硬盘驱动器（hard disk drive，HDD）：存储数据的设备。RAID 使用多个硬盘驱动器组成逻辑卷（logical volume）。
• 逻辑卷（logical volume，LV）：由多个硬盘驱动器组成的虚拟硬盘或存储池。可以将逻辑卷分为多个区域，每个区域称为一个分区（partition）。
• 条带（stripe）：将数据分散存储在多个硬盘驱动器中，每个硬盘驱动器存储一个数据块。条带大小通常为 64 KB、128 KB 等，不同 RAID 级别的条带大小有所不同。
• 校验码（parity）：存储冗余数据的技术。用于检测数据是否损坏并进行修复。不同 RAID 级别的校验码计算方法有所不同。

在 RAID 中，硬盘驱动器通过 RAID 控制器（RAID controller）连接到计算机。RAID 控制器有两种类型：

• 硬件 RAID：使用物理设备来管理 RAID 阵列。
• 软件 RAID：使用操作系统内置的软件（如 Linux 的 mdadm）来实现 RAID。

RAID 级别

以下是常见的几种 RAID 级别：

RAID 0

RAID 0 不提供冗余，只将数据块分散存储在多个硬盘驱动器中。优点是可以提高读写性能，但一旦其中一个硬盘驱动器出现故障，整个 RAID 0 阵列将不可用。

| | | | ------------- | ----------------------- | | 冗余 | 无 | | 存储空间利用率 | 100%（不考虑格式化后的容量损失） | | 性能 | 很高 | | 故障容忍度 | 0 |

RAID 1

RAID 1 将数据块复制到每个硬盘驱动器中，提供冗余保护。如果其中一个硬盘驱动器出现故障，可以继续使用另一个硬盘驱动器中的数据。RAID 1 不提供性能改进。

| | | | ------------- | --------------------------------- | | 冗余 | 每个数据块复制到另一块硬盘驱动器中 | | 存储空间利用率 | 50% | | 性能 | 没有性能改进 | | 故障容忍度 | 1 |

RAID 5

RAID 5 将数据块和校验码分散存储在多个硬盘驱动器中。校验码用于检测数据块是否损坏并修复。RAID 5 至少需要三个硬盘驱动器。

| | | | ------------- | ------------------- | | 冗余 | 一个硬盘驱动器 | | 存储空间利用率 | (n-1)/n（n 为硬盘驱动器数） | | 性能 | 比单个硬盘驱动器提高 | | 故障容忍度 | 1 |

RAID 6

RAID 6 与 RAID 5 类似，但提供更多的冗余保护。至少需要四个硬盘驱动器。RAID 6 的校验码需要至少两个硬盘驱动器。当其中两个硬盘驱动器出现故障时，RAID 6 仍然可以正常运行。

| | | | ------------- | ------------------- | | 冗余 | 两个硬盘驱动器 | | 存储空间利用率 | (n-2)/n（n 为硬盘驱动器数） | | 性能 | 比单个硬盘驱动器提高 | | 故障容忍度 | 2 |

RAID 10

RAID 10 或 RAID 1+0 将多个 RAID 1 阵列连接在一起，提高性能和冗余保护。RAID 10 至少需要四个硬盘驱动器。

| | | | ------------- | ------------------- | | 冗余 | 一半硬盘驱动器 | | 存储空间利用率 | 50% | | 性能 | 比单个硬盘驱动器提高 | | 故障容忍度 | 至少 2 |