RAID 笔记

一、什么是 RAID

RAID 是 Redundant Array of Independent Disks 的缩写，意思是独立磁盘冗余阵列。

简单理解：

把多块硬盘组合起来，当成一个整体使用。

RAID 的主要目的：

• 提高读写性能。
• 提高数据可靠性。
• 扩大可用存储容量。
• 在部分硬盘损坏时，尽量保证业务不中断。

注意：RAID 可以提高磁盘层面的可靠性，但不能代替备份。

二、RAID 中常见概念

概念	说明
条带化	把数据分块后分散写入多块硬盘，提高读写性能
镜像	把同一份数据复制到另一块硬盘，提高容错能力
校验	通过校验信息恢复损坏磁盘上的数据
冗余	为了容错而额外保存的数据或校验信息
热备盘	平时不参与存储，某块盘故障后自动顶替的备用盘

三、RAID 0

RAID 0 的核心是条带化。

它会把数据分成多个块，分别写入不同硬盘。

示例：

数据 A -> 磁盘1
数据 B -> 磁盘2
数据 C -> 磁盘1
数据 D -> 磁盘2

特点：

• 读写性能高。
• 磁盘利用率高，容量约等于所有磁盘容量之和。
• 没有冗余。
• 任意一块硬盘损坏，数据都可能无法恢复。

适合场景：

• 临时数据。
• 缓存目录。
• 对性能要求高，但数据不重要的场景。

不适合场景：

• 数据库。
• 重要业务数据。
• 需要高可靠性的生产环境。

四、RAID 1

RAID 1 的核心是镜像。

它会把同一份数据完整写入两块或多块硬盘。

示例：

磁盘1：A B C D
磁盘2：A B C D

特点：

• 容错能力强。
• 读取性能通常较好。
• 写入时需要写多份数据，写性能提升不明显。
• 磁盘利用率较低，两块盘做 RAID 1 时，可用容量只有一半。

适合场景：

• 系统盘。
• 重要配置文件。
• 小容量但要求可靠的数据。

五、RAID 5

RAID 5 使用条带化加分布式奇偶校验。

它会把数据和校验信息分散存放到多块硬盘中。

特点：

• 至少需要 3 块硬盘。
• 可以允许 1 块硬盘故障。
• 读性能较好。
• 写入时需要计算和写入校验信息，写性能有一定损耗。
• 可用容量约为：

(硬盘数量 - 1) × 单块硬盘容量

例如 4 块 1TB 硬盘做 RAID 5：

(4 - 1) × 1TB = 3TB

适合场景：

• 文件服务器。
• 读多写少的业务。
• 对容量利用率和可靠性都有要求的场景。

注意：

• RAID 5 只能坏 1 块盘。
• 重建期间如果再坏 1 块盘，数据风险很高。

六、RAID 6

RAID 6 类似 RAID 5，但它有两份校验信息。

特点：

• 至少需要 4 块硬盘。
• 可以允许 2 块硬盘同时故障。
• 容错能力比 RAID 5 更强。
• 写入性能比 RAID 5 更低，因为需要计算两份校验。
• 可用容量约为：

(硬盘数量 - 2) × 单块硬盘容量

例如 6 块 2TB 硬盘做 RAID 6：

(6 - 2) × 2TB = 8TB

适合场景：

• 大容量存储。
• 文件服务器。
• 对数据安全要求比 RAID 5 更高的场景。

七、RAID 10

RAID 10 也叫 RAID 1+0。

它先做 RAID 1 镜像，再把多个镜像组做 RAID 0 条带化。

结构可以理解为：

先镜像：
磁盘1 + 磁盘2 = 镜像组1
磁盘3 + 磁盘4 = 镜像组2

再条带化：
镜像组1 + 镜像组2 = RAID 10

特点：

• 至少需要 4 块硬盘。
• 读写性能都比较好。
• 容错能力较强。
• 磁盘利用率一般为 50%。
• 只要不是同一个镜像组里的两块盘同时坏，通常仍可继续工作。

适合场景：

• 数据库。
• 虚拟化平台。
• 高并发业务。
• 对性能和可靠性都有要求的生产环境。

八、RAID 50

RAID 50 是 RAID 5 和 RAID 0 的组合。

它先把多组硬盘做成 RAID 5，再把多个 RAID 5 组做 RAID 0。

结构可以理解为：

RAID 5 组1 + RAID 5 组2 -> RAID 0

特点：

• 性能比单组 RAID 5 更好。
• 容错能力比 RAID 0 强。
• 每个 RAID 5 组可以允许 1 块盘故障。
• 如果同一个 RAID 5 组内同时坏 2 块盘，数据会有风险。

适合场景：

• 大容量存储。
• 读写性能要求较高的文件服务。
• 硬盘数量较多的存储阵列。

九、RAID 60

RAID 60 是 RAID 6 和 RAID 0 的组合。

它先把多组硬盘做成 RAID 6，再把多个 RAID 6 组做 RAID 0。

结构可以理解为：

RAID 6 组1 + RAID 6 组2 -> RAID 0

特点：

• 性能比单组 RAID 6 更好。
• 容错能力比 RAID 50 更强。
• 每个 RAID 6 组可以允许 2 块盘故障。
• 适合硬盘数量很多、容量很大的存储环境。

适合场景：

• 大型存储服务器。
• 备份存储。
• 对容量、性能、容错能力都有较高要求的场景。

十、常见 RAID 级别对比

RAID 级别	最少硬盘数	核心方式	容错能力	性能	容量利用率
RAID 0	2	条带化	无	最高	100%
RAID 1	2	镜像	可坏 1 块或多块，取决于镜像数量	读好，写一般	约 50%
RAID 5	3	条带化 + 单校验	可坏 1 块	读好，写一般	N - 1
RAID 6	4	条带化 + 双校验	可坏 2 块	读好，写较慢	N - 2
RAID 10	4	镜像 + 条带化	较强	读写都好	约 50%
RAID 50	6	多组 RAID 5 + RAID 0	每组可坏 1 块	较高	较高
RAID 60	8	多组 RAID 6 + RAID 0	每组可坏 2 块	较高	中等偏高

说明：

N - 1：总容量减去 1 块硬盘容量
N - 2：总容量减去 2 块硬盘容量

十一、如何选择 RAID

场景	推荐
只追求性能，数据不重要	RAID 0
系统盘、重要小容量数据	RAID 1
读多写少，容量利用率要求高	RAID 5
大容量存储，要求更高容错	RAID 6
数据库、虚拟化、高并发业务	RAID 10
多硬盘、大容量、性能要求高	RAID 50
多硬盘、大容量、容错要求更高	RAID 60

生产环境中常见选择：

• 系统盘：RAID 1。
• 数据库：RAID 10。
• 普通文件存储：RAID 5 或 RAID 6。
• 大型存储阵列：RAID 50 或 RAID 60。

十二、容易混淆的点

1. RAID 不是备份

RAID 主要解决硬盘故障问题，不能防止：

• 文件被误删。
• 数据被覆盖。
• 病毒或勒索软件破坏。
• 程序 Bug 写坏数据。
• 整个服务器损坏。

所以重要数据仍然要做备份。

2. RAID 0 性能高但风险也高

RAID 0 没有冗余，只要一块盘损坏，整个阵列都可能不可用。

记忆：

RAID 0：快，但不安全。

3. RAID 5 和 RAID 6 的区别

RAID 5：

允许坏 1 块盘

RAID 6：

允许坏 2 块盘

RAID 6 更安全，但可用容量更少，写入性能也更低。

4. RAID 10 比 RAID 5 更适合数据库

数据库通常写入多、随机 I/O 多。

RAID 10 不需要像 RAID 5 那样频繁计算校验，写入性能和恢复速度通常更好。

十三、总结

一句话理解 RAID：

RAID 是把多块硬盘组合起来，在性能、容量和可靠性之间做平衡。

简单记忆：

RAID 0：条带化，速度快，没有冗余。
RAID 1：镜像，数据复制一份，安全但浪费容量。
RAID 5：单校验，能坏 1 块盘。
RAID 6：双校验，能坏 2 块盘。
RAID 10：镜像 + 条带化，性能和可靠性都好。
RAID 50：RAID 5 + RAID 0，容量和性能更强。
RAID 60：RAID 6 + RAID 0，容错能力更强。