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為什麼說 RAID50 是性能、容量、冗餘性的最佳平衡?

一、什麼是 RAID?

RAID即 Redundant Array of Independent Disks:由眾多硬碟組成的冗餘陣列。RAID技術的產生,主要是用於解決單個硬碟的容量、性能、可靠性等不足而發展出來的技術。根據組成RAID的硬碟之間的方式不同,分成了眾多RAID級別,目前比較常用的有RAID 0/1/5/6/10/50/60(具體怎麼組成請搜索一下),以及各家私有的RAID級別。其中,RAID5和RAID10使用最廣泛的。這裡我們從性能、容量、冗餘度來分別說明為何RAID50和RAID60是RAID級別裡面的最佳平衡。

二、RAID50 和 RAID60 的組成方式

這裡以RAID50為例說明。我們知道RAID5至少需要3塊硬碟,其中有1塊的容量將作為校驗使用。如下圖的所示。


(圖片來自Wikipedia)

在硬碟數量較少的情況下,RAID5是極好的選擇,如7-8塊硬碟組成的RAID。但是,當硬碟的數量更多的時候,如10塊、20塊甚至100塊,那麼RAID5就無法勝任了。RAID50是在RAID5的基礎上,將多個RAID5組以RAID0的形式組成在一起。可以這麼認為,一個RAID5組在這裡就是一個“大硬碟”,再把這些“大硬碟”以RAID0的形式組成在一起。而RAID60的組成就是在RAID6組的上面組成一個RAID0。RAID50的組成如下圖所示:


(圖片來自Wikipedia)

其中,每一個RAID5組裡面可以最多容忍1塊硬碟故障。如果多於1塊,則資料會丟失。資料存放則以RAID0的方式,分佈在所有的RAID5組裡面。

三、容量

從容量的角度來說,假如總共有M塊硬碟,總共分成N個RAID5,那麼組成RAID50的可用空間就是M-N塊硬碟容量。對比RAID5來說,RAID5只有1塊硬碟的容量作為校驗盤,因此RAID5容量更高,但是如果對比RAID10,RAID10有一半的容量作為鏡像,因此從可用容量的角度來說:

容量:RAID5 > RAID50 > RAID10

四、性能

理論上說在寫入性能方面,RAID50相比RAID5要好太多,而RAID50相比性能冠軍RAID10要差一點,考慮到RAID5在一些負載面前的平庸性能,RAID50是個不錯的中間選擇。和RAID5和RAID10一樣,RAID50也提供極好的讀性能。

性能:RAID10>RAID50>RAID5

五、冗餘度

對於RAID5來說,當你增加RAID5組的硬碟數量的時候,你也在增加硬碟同時發生故障的風險。所以說RAID5對於較少硬碟數量來說是非常合適的,比如對於6盤位元的存儲,一般來說直接選用RAID5是非常好的選擇。對於12盤位元的存儲來說,就得考慮一下是否只做一個RAID5會導致硬碟故障的概率增加。對於RAID50來說,雖然用於校驗盤的數量增加了,但是安全感也是成正比的提高。還是上面的例子,如果有M塊硬碟,做了N個RAID5組成一個RAID50,那麼理想情況下可以同時壞N塊硬碟,當然前提是每個組成RAID50的RAID5組裡面剛好壞1塊盤。這種理想狀態不大可能出現,但是對比之下RAID50的冗餘度比RAID5還是高許多。

無論是使用哪種RAID級別,在有1塊硬碟發生故障的情況下,都必須迅速更換硬碟。只是在使用RAID50/RAID10時,有可能在同時壞2塊硬碟的情況下,資料仍然是可以讀寫的。這也是為什麼RAID5一般來說只推薦使用較少數量的硬碟來組成。

六、小結

當你在尋找存儲容量、性能、冗余度較為平衡的RAID級別時,RAID50是較好的選擇:

RAID50適用於以下場景:資料需要高可靠、高請求率、高資料傳輸、中大型容量需求。

如果擔心一個RAID組裡面同時有2塊硬碟發生故障,導致資料丟失,那麼可以選擇使用RAID60。RAID60提供更高的安全性,相應的其可用容量會比RAID50少點。

七、亮點

ReadyNAS 4312X/4312S/3312支持RAID50/RAID60設置,配置十分簡單,先將默認的X-RAID刪除掉,然後建立一個RAID50。