RAID（磁盘阵列）技术介绍

RAID（磁盘阵列）关键技术

• 数据分条技术：把数据分块，分散存放到多个磁盘上，提高读写并行度

• 数据镜像技术：把同一份数据写到多个磁盘，某个盘坏了还能用另一个

• 数据校验技术：通过计算校验信息存储在额外磁盘上，当某个盘坏了可以通过校验恢复数据。

RAID 常见的几种类型

RAID 类型	实现技术	最少硬盘数	是否必须偶数	容量利用率	性能特点	容错能力
RAID 0	数据分条	≥ 2	否	100%（容量相加）	读写性能最好	坏 1 块盘即全阵列毁灭
RAID 1	数据镜像	2	必须偶数	50%	读性能高写性能一般	最多坏每组镜像 1 块盘
RAID 3	分条 + 独立校验盘	≥ 3	否	(N-1)/N	读性能较好，写入有瓶颈（单校验盘）	坏 1 块盘
RAID 5	分条 + 分布式奇偶校验	≥ 3	否	(N-1)/N	读性能好，写性能中等	坏 1 块盘
RAID 6	分条 + 双重奇偶校验	≥ 4	否	(N-2)/N	写性能偏弱（双校验）	坏 2 块盘
RAID 10	先镜像，后分条（1+0）	≥ 4	必须偶数	50%	读写性能都很好	每组镜像最多坏 1 块盘

RAID 的木桶效应

• RAID 阵列中，如果硬盘容量不一致，RAID 会按 最小容量硬盘 对齐所有硬盘的参与空间，大容量硬盘的多余空间无法使用，阵列的总容量被“最短的那块板”限制住。

• 例如：一块5T的和一块10T的硬盘组RAID1，可用空间是5TB；组RAID0，可用空间是10TB。

RAID 1.0 和 RAID 2.0 的数据重建方式

项目	RAID 1.0（专用热备盘）	RAID 2.0（分布式热备空间）
热备盘形式	单独一块专用热备盘（Hot Spare）	没有单独热备盘，热备空间分散到所有磁盘
重建触发	某盘损坏时，自动使用专用热备盘重建	某盘损坏后，所有正常磁盘共同贡献热备空间
镜像型 RAID 重建方式	直接从镜像盘复制数据到热备盘	复制数据，但写入分布式热备空间
校验型 RAID 重建方式	通过校验公式计算坏盘数据后，写入单独热备盘	通过校验计算坏盘数据，然后分散写入所有磁盘
IO 压力分布	重建压力集中在热备盘（单点高压）	建压力平均分散到所有磁盘
重建速度	较慢（单盘承压）	很快（多盘并行）
安全性	较低（重建期间热备盘可能被写崩，RAID5 更危险）	高（并行重建，不易出现二次坏盘导致崩溃）
核心思想	一个盘扛所有重建压力	所有盘一起扛重建 }