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14.Apr.2018 / [2018-04-14~]

各種RAID級別介紹 - RAID資料救援專家

RAID是由多顆硬碟透過演算法組合出來的一個磁區,
若不懂RAID是什麼,建議可先參考這篇:什麼是RAID(磁碟陣列)
因不同的RAID演算法可以變化出不同型態的RAID級別,
有些RAID是講求讀寫效能,有些RAID是講求安全性,也有兩者兼具的RAID。
以下會介紹常見的RAID級別


 
RAID級別的介紹
  • RAID 0 :
    RAID 0 最少需要兩顆以上硬碟才能組成,
    RAID 0在寫入資料時它會將資料經過分割後同時寫到不同的硬碟。
    因為寫入時分佈在不同硬碟上,所以寫入效能會大大提高。
    RAID 0在讀取資料時,也會利用所有硬碟同時讀取,故讀取速度會加快。(硬碟越多顆則越快)
    同時因為RAID 0是將資料分散讀寫在每顆硬碟上,所以沒有任何容錯機制,
    也就是說只要有任一顆硬碟發生故障,整個RAID就會損毀。

    通常RAID 0的用途會用在檔案較大且要求傳輸速度快。(例如:影音編輯類)
    而RAID 0 也因為沒有容錯機制,所以RAID 0組合後的容量空間為硬碟容量的加總。
    例如: 4顆1TB硬碟組合成RAID0 = 4TB可用空間
                3顆1TB、1顆500G組合成RAID0 = 2TB可用空間 (取RAID Group內最小容量硬碟來計算)

    RAID 0組成示意圖RAID 0 讀寫示意圖 - 資料救援專家
    ▲RAID 0運算方式示意圖
 

 
  • RAID 1 :
    RAID 1最少也是需要2顆以上的硬碟組成,
    又名Mirror;顧名思義兩顆硬碟就像鏡子兩邊會一模一樣。
    RAID 1 在寫入資料時;會將資料在每顆硬碟完整的寫入一份,速度與單顆硬碟相同。
    RAID 1 在讀取資料時;則會自動挑一顆正常硬碟做讀取,讀取速度並不會因為硬碟數量多而增加。
    RAID 1 這樣的讀寫機制,讓他有非常好的容錯機制。
    因主要硬碟掛掉,會有另外一顆硬碟直接頂替作業,不會有任何downtime的時間。
    而硬碟發生一顆故障時候,這時可以換上新硬碟來做RAID Rebuild。
    但是也因為RAID 1這樣的保護機制,讓它空間利用率只有一半。
    例如:兩顆1TB硬碟組成RAID1; 只會有1TB可用空間。
    RAID 1 讀寫示意圖RAID 1組成示意圖
    ▲RAID 1運算方式示意圖



     
  • RAID 10 / RAID 01 
    結合RAID 0 & RAID 1 的綜合體,最少需要4顆硬碟所組成,
    所組成的RAID同時會有RAID0的效能及RAID1的容錯。

    RAID10:
    先將兩組兩顆硬碟組成RAID1後,再將兩組組合成RAID0。
    4顆硬碟最多可以壞兩顆硬碟還能正常運作,
    但兩顆若是壞在同一組則會RAID損毀。
    RAID 10 組成示意圖
    ▲RAID 10運算方式示意圖

    RAID 01 :
    這個與RAID 10則相反,
    是將兩組兩顆硬碟先組成RAID 0,兩組在組成RAID1
    RAID 01 可以容許壞同一組的兩顆硬碟,還可以正常運作。
    若兩顆壞在不同邊,則有機會會讓RAID損毀(視壞哪兩顆硬碟而決定)。
    RAID 01 組成示意圖
    ▲RAID 10運算方式示意圖



     
  • RAID 5
    RAID 5是最常用到的RAID級別,
    它最少需要三顆硬碟來組成,
    同時提供了讀寫效能及容錯機制。
    RAID 5 在讀寫資料時也是會將資料分割分散讀寫至每顆硬碟,
    故RAID 5的讀寫效能相當優秀
    而RAID 5也提供容錯機制,它會在每顆硬碟寫入一份Parity,
    因為有Parity的關係,RAID 5 容許壞掉一顆硬碟都還可以讓RAID正常運作。
    RAID 5的容量利用率為:(n-1)
    RAID 5有Rebuild的機制,但同時這也是RAID 5的風險,
    因RAID 5在Rebuild時已沒有容錯機制,
    這時全部硬碟又在大量讀寫,這時必須要特別隨時注意Rebuild的狀況。
RAID 5讀寫示意圖RAID 5組成示意圖
▲RAID 5運算方式示意圖



 
  • RAID 6
    RAID6是由RAID5演化而來,
    RAID6比RAID5多寫了一組Parity,共有兩組Parity,
    所以RAID6允許壞兩顆硬碟都還能正常運作。
    RAID 6最少需要4顆硬碟才能組成,
    它的容量利用率為:(n-2)
    雖比RAID5來得安全,但是因為多寫了一份Parity,
    再寫入時效能會比RAID5來得差。(這點已由Netapp RAID-DP所改善)

    RAID6 組合模型
    ▲RAID 6運算方式示意圖

 
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