RAID

独立磁盘冗余阵列（RAID），是一种存储技术，通过将两个或多个硬盘驱动器（HDD）或固态硬盘（SSD）合并成一个协调的存储单元或阵列，从而创建数据丢失的故障安全机制。

分类

早期的 RAID 实施通常依赖于软件，即操作系统提供的 RAID 功能。然而，随着硬件技术的进步，硬件 RAID 控制器出现了，提供更高的性能和更强大的功能。

  • 软件 RAID
  • 硬件 RAID

级别

对比

RAID 级别 核心机制 性能 冗余能力 存储利用率 典型应用
RAID 0 条带化（Striping） 读写速度最高 无冗余，坏一块，整个 RAID 就坏了 100% 视频编辑、临时缓存
RAID 1 镜像（Mirroring） 读取性能优化 单盘容错 50% 关键业务系统、数据库
RAID 5 条带化+奇偶校验 读写平衡 单盘容错 (N-1)/N 中小型文件服务器
RAID 6 双奇偶校验 写入性能较低 双盘容错 (N-2)/N 医疗、金融等高可靠性场景
RAID 10 RAID 1+0（嵌套，先组成 RAID 1，再将 RAID 1 组成 RAID 0） 读写性能最优 双镜像容错 50% 高频交易、虚拟化平台

原理

  • RAID 0
    image-1765505313298

    使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘驱动器上，而不进行冗余备份。数据被分成固定大小的块，并依次存储在每个磁盘上。这种条带化的方式可以同时从多个驱动器读取或写入数据，从而提高系统的性能。

  • RAID 1
    image-1765505322677

    使用数据镜像（mirroring）的方式将数据完全复制到两个或多个磁盘驱动器上。当写入数据时，数据同时写入所有驱动器。这样，每个驱动器都具有相同的数据副本，从而实现数据的冗余备份。如果其中一个驱动器发生故障，系统可以继续从剩余的驱动器中读取数据。

  • RAID 5
    image-1765505333442

    通过分布式奇偶校验实现数据的冗余备份，奇偶校验信息被分布式存储在不同的驱动器上，每次写入数据，奇偶校验信息会被更新。如果其中一个驱动器发生故障，系统可以通过重新计算奇偶校验信息来恢复丢失的数据。

  • RAID 6
    image-1765505343314

    使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘驱动器上，并通过分布式奇偶校验和双重奇偶校验实现数据的冗余备份。类似于 RAID 5，存了两份校验信息，增加了一份冗余。

  • RAID 10
    image-1765505352007

    使用条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘驱动器上，并通过镜像（mirroring）实现数据的冗余备份。

  • RAID MN

    将 2 种以上的 RAID 组态放在同 1组磁盘阵列内。先组成 RAID M，再将 RAID M 组成 RAID N。