RAID等级有哪些什么是RAIDRAID

大家好，我是霍夫，这期给大家讲讲什么是RAID？为什么分raid0、raid1、raid2、raid3、raid4、raid5、raid6、raidF1、raidz，UNraid，还有JBOD、SHR、SHR2及混合raid。别慌，让我来为大家好好讲解。

日常生活中，随着大家要存储的数据量不断增多，一个三A大作都有上百G，下电影选择蓝光4k、高清资源一部也有70、80G大小。就连手机拍出来的影片，都是四k级别或者HDR杜比视界，那假如我们的硬盘存储空间不够了怎么办？

是不是要买硬盘？

ok，硬盘到手了，但每个硬盘各有一个分区，七八个盘看着就闹心，比较重要的数据想要保险点，还要手动备份到另一块硬盘。

如何能够充分利用多硬盘的优势呢？

那就不得不提下磁盘阵列RAID,RAID是美国加州伯克利D.APatterson教授在一九八八年提出的，中文全称独立磁盘冗余阵列，简称磁盘阵列。

把多块独立的硬盘，组合成一个容量巨大的硬盘组，大幅提升读取写入速度的同时，还带有数据保护功能，总之好处多多。

上RAID车之前，一定要注意磁盘阵列也分很多种不同的类型。

接下来几分钟再聊一下什么是raid0、raid1、raid2、raid3、raid4、raid5、raid6、raidF1、raidz，UNraid还有JBOD、SHR、SHR2和混合raid。

RAID磁盘阵列按照物理类型可以分为两大类。

第一大类是通过硬件实现RAID功能，俗称硬RAID。

硬RAID通常有两种解决方案，一是采用外接式磁盘阵列，这个价格特别贵，一般企业应用才需要，普通用户玩不起。

二是通过在电脑上加装磁盘阵列卡，实现RAID。

阵列卡通常更快、更稳定。更快是因为大部分阵列卡有缓存，可以提升读写速度，更稳定是因为好一点的阵列卡会带电池，即使电脑突然断电，阵列卡电池也会保证数据完全写入硬盘之后再断电，对数据安全有一定保障。

全新的阵列卡很贵，但二手的旧卡很便宜，比较适合低预算的朋友。

硬RAID虽然优点多，但一定要避免一个天坑，那就是主板自带的RAID功能，千万不要尝试。主板稍微有点问题，像是超频失败啊、电池没电啊，都非常容易导致阵列信息丢失。

听我的，不要轻易尝试。

主板自带的RAID功能不如第二大类型，就是利用软件模拟RAID，俗称软瑞。

早期的软RAID不太稳定，速度也不及硬RAID，但随着技术的不断优化，软硬RAID差距不再那么明显，大家常见的民用级NAS里，通常都是软RAID。

说完物理类型，来聊下重头戏：RAID的逻辑分类。

常规的RAID模式编号从0开始一直到七，一共八种，咱们慢慢来说，先从raid0开始说。

这里用一个方便理解的比喻，硬盘是一个水桶读写操作，看成是注水、抽水。

有没有想起上学时候智障数学题同时向游泳池注水、抽水，借助这个比喻理解起来可能相对容易一些。

只有一块硬盘的情况下，就是往一个水桶里注水，水桶的入口大小限制了读写速度。

当有两个水桶时，同时向两个水桶。

我抽水溶解速度就相当于单块硬盘的两倍，这就是RAID0模式。

RAID0是将两个以上的硬盘并联起来，形成一个大的磁盘，这个磁盘容量等于所有硬盘容量之和。

当进行切入操作时，是把数据分段后，分别存在不同的硬盘里读写操作，有几个硬盘同时处理。

在所有的raid阵列中，raid0的速度是最快的，容量也是最大的。但它有个致命的缺点，极致的速度带来的就是不安全。raid0没有冗余和容错能力，阵列只要换一块硬盘，所有数据跟着玩完。

因为数据是分段存的，任意一块硬盘坏了，都会导致数据无法完整的恢复，一定不要用raid0存放重要资料。

那么哪种raid适合存放重要数据呢？

最安全的磁盘阵列就是raid1，raid1模式最少需要两块硬盘，所有硬盘互为镜象，每块硬盘上存的数据都一模一样，阵列中只要有一块硬盘没坏，数据都可以完整读出来。

raid1理论读取速度和raid0相同，有几块硬盘读取速度就是几倍，但写入速度等于单块硬盘，没有任何提升。

当raid1某一块硬盘损坏，而是拔出损坏的盘，这里会恢复数据到新插入的硬盘，这一过程叫重建阵列。

raid1最大问题是性价比低，即使一百块硬盘做raid1仅算一个硬盘的容量，如果各个硬盘大小不一，最终容量会以最小的为准，整体利用率是所有raid分类中最低的。

raid0和raid1像是两个极端，一个超快，一个超安全。

如果想要容量和安全的提升，又不追求极致的速度，那就了解下raid2、raid3、raid4、raid5、raid6。

raid2、raid3、raid4在设计之初，主要针对特定的应用场景，因为各种那样的缺陷，很少会用到，很多阵列卡也都不支持raid2、raid3、raid4，这里仅做简单的介绍。

raid2模式最少三块硬盘，读写时需要对数据进行实时编码、分段写入，不同的硬盘得到的数据总量会比原始数据大，raid2模式在读写时需要实时校验数据，由于采用的校验算法比较复杂，硬件开销偏大。

raid3是在raid2的基础上发展而来，因为采用更简单些的算法，硬件开销相对较少。raid3最少三块硬盘，读写操作时，数据分段写入不同的硬盘，校验数据单独存放在另一个硬盘里，由于每次读写操作都会访问校验盘，导致校验盘长时间高负荷工作，非常容易挂掉。

如果校验盘坏了，那数据就没救了。

raid4和raid3相似，是把校验数据单独存放在一个硬盘里，与raid3不同的是，raid4数数据分段方式不一样，raid3按照bit分割数据，raid4按照数据块分割，数据块大小由系统决定，通常比bit大很多，所以小文件写入会比raid3快。

raid4的缺点是非校验盘损坏时，数据恢复概率比raid3低一些。如果是校验盘损坏，raid3和raid4都救不回来。

接着说下目前广泛应用的raid5和raid6。

raid5原理和raid3相似，区别是raid3把校验数据存放在一个硬盘里，但raid5的校验数据是分散存在各个硬盘里，每个硬盘都有校验数据。

当一块硬盘损坏，所有其他盘里的数据配合校验信息，就可以进行恢复，避免了raid3校验盘坏了导致阵列直接挂了的情况。

raid5模式最少三块硬盘，其中三分之一空间作为冗余存放校验数据，另外三分之二空间存放原始数据。

raid5读取速度和raid0相近，写入速度不及raid0，它因为三分之一空间是校验数据，允许阵列盘损坏一块硬盘的情况下，实现数据完全恢复，安全性比raid0高出很多。

raid5还有一个儿子（RAIDF1），主要针对固态硬盘ssd，采用类似raid5的阵列模式，对ssd写入磨损有特定优化，校验数据会尽量存放在一个ssd里，降低其他固态硬盘的写入量。

当发现固态硬盘ssd写入快到上限时，支持自动数据转移。不过ssd这么贵，RAIDF1一般大家接触不到。

另一种常见的raid模式raid6，raid6与raid5相比，增加到了两个硬盘空间存放校验数据，导致raid6至少需要四块硬盘才行。

raid6模式数据安全性非常高，两个冗余硬盘空间使用不同的校验算法，任意换两块硬盘都能实现校验数据完全恢复，安全性相对raid5更高一级。

但因为采用双算法校验数据，校验数据量是raid5的两倍，同时校验算法计算量也偏大，导致raid6读取速度不及raid5。

raid6写入慢，还多占了一个硬盘容量，那岂不是被raid5秒杀？

Raid5也有自身的缺点，机械硬盘在读取数据时，有极低概率遇到不可恢复性读取错误，简称ure，大概是每十二TB的数据可能会出现一个ure错误。

当raid5损坏一块硬盘，正在进行重建磁盘阵列时，只要出现一次ure错误，就会导致raid5认为数据出现问题，需要重新开始建立阵列。多次重建阵列，导致硬盘长时间高复合运作。

如果硬盘是同一时期买的，一块硬盘挂了，其他硬盘状态可能也好不到哪里去，非常容易导致更多硬盘损坏。

raid5只允许换一块硬盘，重建过程中再挂到一块硬盘，那数据就救不回来了。个人建议raid5能少用就别用，重建阵列成功率偏低，安全性相对raid6差很多。

raid6之上还有一个RAID7，但raid7是美国scc公司的专利产品，默认情况下只要涉及国外专利肯定就不会便宜，这里不做太多介绍。

看到这里如果觉得RAID0~6都不太满意，想了解有没有兼有多种优点的RAID？

那肯定是有的，隆重介绍下混合RAID。

常见的混合RAID是raid10，把raid1和raid0两种模式合二为一，既保证了数据安全，又大幅提升了读写速度，缺点是可用容量只有总容量的一半。

raid10最少需要四块硬盘，其中先两两组成raid1，然后把两组raid1组成RAID0。

所以raid10是先raid1，然后RAID0。

那有没有RAID01呢？逻辑上是存在的，但实际没有见到过。

主要原因有三，一是raid10阵列建成后，再添加一组raid1，总容量就可以轻松扩大，但RAID01添加一组raid0，总容量没有变化。

第二是如果坏了一块硬盘，raid01重建时，需要对两块硬盘进行数据恢复，而raid10重建只需要对坏盘进行重建即可。

第三种情况是，假设已经坏了一块硬盘，如果第二块硬盘有问题，raid01模式下只要另一组raid0任意一块硬盘损坏，整个阵列就会挂掉，坏第二块硬盘导致整个阵列挂掉的概率是三分之二。raid10模式下，只要坏盘不在同一RAID阵列就能挺住，损坏概率是三分之一。

对比一下可以看到，raid10可靠性、易用性相对raid01更高，所以应用也更为广泛。

根据raid10模式向外延伸，还可以做出raid50、raid60。

大家可以自己捋一捋这里的逻辑关系。

接着说下稍微小众的JBOD和UNRAID，JBOD英文全称是justabunchofdisks（只是一堆磁盘）

JBOD的模式下，数据从第一块硬盘开始，一直往后边的硬盘存，系统内也只能看到包含所有硬盘容量的大分区，哪个硬盘坏了，坏盘里的数据就会损坏。

由于第一块硬盘包含了各个盘数据的分段表，如果坏的是第一块硬盘，整个阵列都会报废。

JBOD的优点是系统会把多块硬盘认成一个可用容量，是所有硬盘容量之和，而且每次写入只会占用一块硬盘，读写时其他硬盘处于闲置状态，不会导致过劳死。

但JBOD的缺点是安全性偏低，读写速度和单块硬盘速度一样，没有任何的提升。

然后介绍下和JBOD模式相似的阵列模式UNRAID，UNRAID一听就不好惹，直译就是不组RAID。

UNRAID本身是基于linux的raid系统，和JBOD非常相似，实际上就是带冗余的JBOD，可以设定一块或两块硬盘作为数据校验盘，校验盘要求比其他所有单个硬盘都大，允许连续坏一块或两块的情况下恢复数据。

UNRAID优点明显，扩容非常方便，新买的硬盘插上去就能扩容，也不需要任何各种乱七八糟的校验，而且即使坏了多块硬盘，只是坏盘上的数据丢失，整个阵列不会挂。

UNRAID有两大缺点限制了它的应用，它本身是收费的，

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