随着我们需要存储的数据量越来越大，一款游戏几百G的情况已经屡见不鲜，蓝光4K高清资源也需要70 ~ 80G，连手机都是4K HDR……当存储空间用完时会发生什么？买硬盘!我拿到了硬盘，但每个都有分区，一打盘符太烦人了。如果你想保证重要数据的安全，你必须手动备份到另一个硬盘上……如何利用多个硬盘驱动器？忘掉磁盘阵列RAID吧。

一堆硬盘，一堆驱动器号

磁盘阵列RAID是由加州伯克利的da帕特森教授于1988年提出的。RAID是独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disk，以下简称磁盘阵列)的缩写。

D.A. Patterson

可以将多个独立的磁盘组合成一个磁盘组。单个磁盘提供的数据的添加效果可以提高整个磁盘系统的效率，大大提高读写速度，同时还具有数据保护功能。总之，有很多好处。

将多个独立的磁盘组合成一个磁盘组

在开始使用RAID之前，请注意有许多不同类型的磁盘阵列，我们接下来将介绍它们。

提示：以下内容过于硬核，请仔细观看。

RAID硬盘阵列根据物理类型分为两类。第一类采用硬件实现RAID功能，俗称硬RAID;第二类采用软件模拟RAID，俗称软RAID。

硬盘RAID通常使用磁盘阵列卡来实现。磁盘阵列卡速度更快、更稳定，因为大多数磁盘阵列卡都有缓存，提高了读写速度。它更稳定，因为更好的磁盘阵列卡有电池。即使电脑突然断电，阵列卡的电池也会在断电前保证数据完全写入硬盘，对数据安全性有一定的保证。全新的阵列卡是昂贵的，但二手卡是便宜的，适合低预算的朋友。

硬RAID虽然优点很多，但是一定要避免一个天坑，那就是主板的RAID功能，千万不要尝试，主板有点问题，比如超频故障啊，电池电量啊，都很容易造成阵列信息丢失，听我说千万不要尝试，主板自带的RAID没有第二类那么大，是用软件模拟的RAID，俗称软RAID。

在早期，软RAID不像硬RAID那样稳定或快速。但是，随着技术的不断优化，软RAID和硬RAID的差距已经不那么明显了。常见的民用NAS通常是软RAID。

在讨论了物理类型之后，让我们讨论重要的部分，RAID的逻辑分类。RAID模式编号共有8个，从0到7。让我们从RAID0开始。

RAID0是将两块或两块以上的硬盘并联组成一个大硬盘，其容量等于所有硬盘的总容量。写操作是将文件分段写入不同的硬盘，读写操作由多块硬盘同时处理。在所有RAID组中，RAID0的速率最快，容量最大。但他有一个致命的缺点，极速会带来不安全感。RAID0没有冗余和容错功能，当单个硬盘被破坏时，所有数据都会被破坏。请确保不使用RAID0存储重要数据。

空间大，速度快，数据不安全

RAID0和RAID1就像两个极端，一个超级快，一个超级安全。如果您想要提高容量和安全性，而又不追求极高的速度，可以考虑RAID23456。

RAID234最初是为特定的应用场景设计的，但由于各种缺陷，它很少被使用。许多阵列卡不支持RAID234。本节简要介绍。

RAID2模式下，至少有3块硬盘。在不同段的不同磁盘上读写数据时，需要对数据进行实时编码。待获取的数据总量大于原始数据。

RAID2

RAID3是在RAID2的基础上开发的，因为它使用了更简单的算法，硬件开销相对更少。RAID3至少包含3块硬盘。读写时，数据分段写入不同的硬盘，校验数据分别存储在另一块硬盘上。这很容易失败。如果检查盘损坏，将导致数据丢失。

RAID3

RAID4类似于RAID3，对吧，因为校验数据存储在单个硬盘中。与RAID3不同，RAID4中的数据以不同的方式进行分段。RAID3按位划分数据，RAID4按块划分数据，块的大小由系统决定。因此，小文件的写入速度比RAID3快。当校验盘损坏时，RAID4恢复数据的概率比RAID3低。如果校验盘损坏，RAID3和RAID4均不能恢复数据。

RAID4

再来说说目前应用比较广泛的RAID5和RAID6。RAID5的原理与RAID D3类似。不同之处在于RAID D3将校验和数据存储在一个硬盘上，而RAID5将校验和数据存储在不同的硬盘上。通过该奇偶校验信息可以恢复所有其他硬盘的数据，避免RAID D3奇偶盘故障直接导致阵列挂起。RAID5模式下至少有3个硬盘。其中1/3用于存储校验数据，2/3用于存储原始数据。RAID5的读取速度与RAID0相当，但写入速度低于RAID0。RAID5的安全性远高于RAID0。RAID5有一个子版本，主要针对固态硬盘(ssd)。采用类似RAId5的阵列模式，针对SSD写磨损度进行了优化。支持数据自动传输。

与RAID5相比，另一种常见的RAID模式RAID6增加为2块硬盘，用于存储校验数据。因此，RAID6至少需要4个磁盘来存储校验数据。RAID6模式具有较高的数据安全性。RAID6的安全性略高于RAID5。但是由于采用了对偶算法校验数据，因此RAID6的速度比RAID5慢，校验数据量是RAID5的两倍。

RAID6写慢，还占用硬盘容量，那不是RAID5秒杀吗？ RAID5也有它自己的缺点。机械硬盘在读取或写入数据时，遇到不可恢复的读取错误或URE错误的概率非常低。大约每12tb数据发生一个URE错误。导致RAID5可能出现人为数据问题，需要重新进行阵列重建。因此，需要多次重建磁盘阵列，磁盘阵列将长时间在高负载下运行。如果在同一购买期间丢失了一个磁盘，其他磁盘的状态可能也不会好到哪里去，这很容易造成更多的磁盘损坏。

RAID5只允许破坏一个硬盘。如果重构过程中丢失了另一块硬盘，则无法恢复数据。就我个人而言，我建议如果可以少用RAID5，就不要用。阵列重构成功率低，安全性比RAID6差很多。

RAID6之上也有RAID7，但RAID7是美国SCC公司的专利产品，默认情况下，只要涉及国外专利，它肯定不会便宜。我不会在这里讲太多。

此时，如果您对RAID0 ~ 6还不满意，可以查看以下混合RAID组

最常见的混合RAID是RAID10，它将RAID1和RAID0结合在一起，既保证了数据的安全性，又大大提高了读写速度。但是，可用容量仅为总容量的一半。RAID10至少需要4块硬盘。成对组成RAID1，然后成对组成RAID1。RAID10是RAID1，然后是RAID0。

RAID01呢？它在逻辑上存在，但在实践中尚未得到应用。主要原因是当一块硬盘损坏时，RAID10只需要重建那一块硬盘，而RAID01需要重建RAID0组的两块硬盘，且RAID10中两块硬盘恢复的概率为75%。RAID01中两块损坏硬盘恢复的概率仅为25%。与RAID01相比，RAID10具有更高的可靠性和易用性，得到了更广泛的应用。

根据RADI10模式向外扩展还可以做成RAID50和RAID60，可以在这里看一下逻辑关系。

RAID50RAID60

接下来是稍微小一点的JBOD, UNRAID。JBOD是Just a Bunch Of Disks的缩写。在JBOD模式下，数据从第一块硬盘统一存储到下一块硬盘，系统中只能看到相当于左右两块硬盘容量的大分区。如果那个硬盘坏了，坏硬盘中的数据也会被破坏。因为第一块硬盘包含了每个硬盘数据的数据段表，如果第一块硬盘坏了，整个阵列就报废了。JBOD的优点是系统将多个硬盘识别为一个硬盘，空闲容量为所有硬盘的容量总和。另外，只有一块硬盘用于写入数据，其他硬盘处于空闲状态。但JBOD的缺点是安全性较低，读写速度与单个硬盘相当。

文件模式

UNRAID是一种基于linux的RAID系统，它与JBOD非常相似。事实上，它是一个冗余的JBOD。数据校验盘可设置为1个或2个硬盘。奇偶校验盘必须大于其他单个硬盘。如果监听盘有一个或两个损坏，则可以恢复数据。

UNRAID

UNRAID的优点是显而易见的：易于扩展容量。您可以插入新购买的硬盘驱动器来扩展容量，而无需进行任何混乱的验证。此外，即使多个硬盘损坏，故障硬盘上的数据也会丢失。UNRAID有两个缺点限制了它的使用。它是带电的。另一个缺点，像JBOD一样，是写很慢，因为附加的检查算法，实际写速度可能比JBOD慢。它是所有数组中最慢的。但可用空间大，感觉适合性能要求不高，只是用来存储数据的朋友。

最后一种RAID模式是raidz，是基于ZFS系统的软RAID。ZFS是一个128位的文件系统，支持很多高级特性，如容量可达6540亿倍，可以创建包含多个硬盘的存储池，新数据写入不会覆盖旧数据，强大的快照功能。

RAID Z是ZFS的特性之一。RAID Z不需要额外的软件或硬件就可以实现。RAID Z分为三个级别：RAID Z1类似于RAID5, 2盘1校验。RAID Z2类似于RAID6，有两个硬盘和两个硬盘校验。RAID Z3的安全性最高。RAID Z与ZFS的其他特性配合得很好，但它也有一些缺点。其一是它会消耗内存。ZFS使用大量内存进行缓存。

最后，有一个常见的磁盘阵列对照表来帮助您理解

常用阵列对比表

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