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什麼是 RAID 0,1,5,6? RAID 初學者入門介紹

什麼是 RAID?

RAID(冗餘陣列獨立磁碟,Redundant Array of Independent Disks)是一種數據存儲虛擬化技術,目的是透過多個磁碟提升數據的安全性和存取效能。它的核心概念是將數據分散儲存於多個硬碟,從而在提升存取速度的同時,也提高了數據的可靠性。

什麼是資料冗餘(Data Redundancy)?

資料冗餘(Data Redundancy),在中文中也被稱為數據冗餘,是指在一個系統中多次儲存相同的數據以防止數據丟失。在RAID技術中,資料冗餘是通過將相同的資料儲存在多個硬碟上來實現的。這樣,即使其中一個硬碟發生故障,資料仍然可以從其他硬碟中恢復,保障了資料的安全性。

常見RAID類型

  • RAID 0(條帶卷):提高性能,但不提供資料冗餘。
  • RAID 1(鏡像卷):通過複製數據到兩個硬碟來提供資料冗餘。
  • RAID 5(帶奇偶校驗的條帶卷):提供資料冗餘並提升讀取性能,但寫入性能受限於奇偶校驗計算。
  • RAID 6(雙奇偶校驗):類似於RAID 5,但提供更高的資料冗餘。
  • RAID 10(鏡像+條帶):結合了RAID 0的性能和RAID 1的資料冗餘特性。

這裡以上面常用的RAID類型,加上大眾常會考量的問題,整理了一個表格,希望能讓你更加快速的了解其中差異:

RAID類型資料冗餘讀取速度寫入速度安全性最小硬碟數量適用場景
RAID 0非常快非常快2高速數據處理,非關鍵任務
RAID 1一般2數據鏡像,關鍵數據備份
RAID 5中等3服務器和性能重要的應用
RAID 6非常高4關鍵數據存儲,高冗餘需求
RAID 10非常快4數據庫和高性能伺服器
RAID配置比較表格

當然可以。我將根據您的要求,整理出一個關於常用RAID配置的實際速度參考表格。請注意,這些速度數據是根據一般硬碟性能的估計,實際速度會根據具體的硬碟類型、數量、RAID控制器和系統配置有所不同。

常見的 RAID 疑問

在使用上,會選擇要用 RAID的用戶,大多都會先關注兩點

  1. 讀寫速度快不快
  2. 資料安不安全

如果你是一般個人用途,也有這兩個疑問,也第一次接觸RAID,想知道最不會採雷的選擇,這邊直接給你建議簡單。

  • 想要速度快:可以首選 RAID 0,適合遊戲、資料短期存放(資料丟失不心疼)的你
  • 想要資料安全:可以首選 RAID 6,適合認為資料很重要,消失會瞬間茫然的你

RAID 0 與 RAID 6 根據經驗,其實已經可以解決一般用戶的大部分使用需求。

其次,比較專業的用戶、工作室、小公司,會考慮容量夠不夠放、成本高不高、有沒有空間、擴展性…等問題,有這類需求的,可以繼續往下看,或許可以給你更多選擇上的依據。

RAID 安全性比較 – 常用RAID 安全性參考表

如果你考量的是資料安全性,你不訪看看下面這張表:

RAID類型硬碟數量容錯硬碟數簡單說明
RAID 02或更多0超快速度,但若一顆壞掉,所有資料都沒了。
RAID 12(通常)1把資料照複一份,一顆壞了還有備份。
RAID 53或更多1同時壞一顆,資料沒事,兩顆以上資料掰掰。
RAID 64或更多2同時壞兩顆硬碟,資料還沒事,但速度會慢點。
RAID 104或更多(偶數)取決於配置快又安全,結合了RAID 0和1的好處。
常用RAID類型 – 安全性說明表

個人建議,條件允許的請直接選用 RAID 6,如果你是影音工作者,那就直接選 RAID 6吧。

你可能會問為什麼不選 RAID 5,因為通常你想組的時候,硬碟都是同時買的,不太可能一顆一顆買,所以要壞,絕大多數時間點都會差不多,所以不建議賭。

RAID 速度差異 – 常用RAID配置的實際速度參考表

在意速度的,我們這裡用更為值觀的方式來看,以傳統 HDD 硬碟為例,假設每個硬碟的讀寫速度為150 MB/s,在同樣都使用4顆硬碟的情況下:

RAID類型硬碟數量理論讀取速度 (MB/s)理論寫入速度 (MB/s)速度說明
RAID 04600600速度最快,無數據冗餘
RAID 14>150150讀取速度提升不明顯,寫入速度受限於最慢硬碟
RAID 54<600450一顆硬碟用於奇偶校驗,影響寫入速度
RAID 64<600300兩顆硬碟用於雙重奇偶校驗,更影響寫入速度
RAID 104300300結合了RAID 0和RAID 1的速度優勢
假設使用4顆硬碟的常用RAID配置速度參考表(每硬碟150 MB/s)

這個表格提供了一個基於理論計算的速度參考。請注意,這些數值是理想狀態下的估計,實際速度可能會因硬件配置、系統效能和工作負載的不同而有所變化。在實際應用中,進行詳細的性能測試是非常重要的,以獲得更準確的數據。

如果你只是追求速度快,不在乎資料安全性,就 RAID 0 吧,在需要速度且資料都是暫時存放的條件下,或某些使用場景,RAID 0 也是個好選擇。

其他RAID類型比較表格

除了上面常見的RAID,也有一些應用於其他場景的RAID,這邊簡單整理了幾個:

RAID類型數據冗餘讀取速度寫入速度安全性最小硬碟數量適用場景
RAID 2一般一般多個需要高錯誤校正能力的場景
RAID 33大量連續數據處理
RAID 43類似RAID 5,但奇偶校驗集中在單一硬碟
RAID 50非常快6(兩組RAID 5)高性能和高數據冗餘的企業環境
RAID 60非常高非常快中等非常高8(兩組RAID 6)極高數據冗餘和高性能的關鍵應用
RAID 1E中等奇數數量硬碟靈活性更高的鏡像和條帶化需求
其他RAID類型比較表格

這些 RAID 的使用場景,一般用戶通常比較少碰到,原因不外乎是作業需求本身就碰不到,又或是成本考量、空間考量,所以大多是企業用戶或大型資料擁有者才會碰到。

結語

上面的簡單整理一般大眾初次接觸 RAID 會思考的問題,表格提供了對不同 RAID 配置在數據冗餘、讀寫速度、安全性等方面的簡單比較,希望有助於根據你的需求選擇合適的配置。

至於理論的部分,如果有人想了解可以留訊息給我,之後我再一一整理出來,這裡就先不談。

剛好最近也收到一個相關需求,會在之後把實際測試結果PO。如果看完你有其他想問的問題或需要更多信息,也可以留言或來訊。

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