定义
- 独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks）
- 将多个物理磁盘组合成一个逻辑磁盘
目的
- 提高性能：多个磁盘并行 I/O，条带化提高吞吐量
- 提高可靠性：通过冗余信息实现数据恢复，容忍磁盘故障
- 提高容量：聚合多个磁盘的空间
重点 RAID 级别详解
| 级别 | 描述 | 最少磁盘数 | 冗余 | 性能特点 |
|---|
| RAID 0 | 条带化（Striping），数据分块交叉存储在各磁盘 | 2 | 无冗余 | 读写性能最高，但无容错 |
| RAID 1 | 镜像（Mirroring），数据完全复制到另一磁盘 | 2 | 完全冗余 | 读快写慢（需双写），空间利用率 50% |
| RAID 5 | 块级条带化 + 分布式奇偶校验 | 3 | 单盘容错 | 读性能高，写需计算校验 |
| RAID 6 | 块级条带化 + 双分布式奇偶校验 | 4 | 两盘容错 | 读性能较高，写开销更大 |
| RAID 10 | RAID 1+0（先镜像再条带） | 4 | 每对镜像内单盘容错 | 读写性能最佳 |
RAID 0（条带化）
- 数据以条带（strip）为单位依次写入各磁盘
- 优点：理论读写速度接近 n 倍单盘速度（n 为磁盘数）
- 缺点：无冗余，任一磁盘损坏导致所有数据丢失
- 适用：临时数据、高性能但可容忍丢失的场景（如视频编辑缓存）
RAID 1（镜像）
- 每份数据同时写入两个磁盘（镜像对）
- 读性能提升（可从任一磁盘读取），写性能下降（需双写）
- 磁盘利用率为 1/n（n 为偶数），仅 50%
- 一个磁盘故障时仍可正常访问镜像磁盘
- 适用：系统盘、重要数据、对可靠性要求高的场景
RAID 5（分布式奇偶校验）
- 数据和奇偶校验信息分布在所有磁盘上
- 校验信息不固定在某个磁盘，而是分布在各磁盘条带
- 单盘故障可通过其余磁盘数据和校验信息重建
- 写操作涉及读旧数据、读旧校验、写新数据、写新校验（读改写）
- 适用：兼顾性能、容量和可靠性的通用方案
RAID 6（双奇偶校验）
- 双重校验（P+Q），可容忍两个磁盘同时故障
- 磁盘空间损失为两个磁盘的容量
- 写开销大于 RAID 5（需更新两个校验）
- 适用：大容量存储系统、数据可靠性要求极高的场景
RAID 10（RAID 1+0）
- 先做镜像（RAID 1）再做条带化（RAID 0）
- 兼具 RAID 0 的高性能和 RAID 1 的高可靠性
- 最多可容忍每组镜像中损坏一个磁盘（不跨组）
- 读写性能均优，但空间利用率仅 50%
- 适用：高并发数据库、高性能服务器
选择考虑
- 性能 vs 可靠性：RAID 0 性能最佳但无冗余；RAID 1/10 可靠性高；RAID 5/6 在两者间平衡
- 成本 vs 容量：RAID 1 有效容量仅为一半（成本高）；RAID 5/6 有效容量高（校验位开销小）
- 重建时间：大容量时 RAID 5 重建时间较长（需读所有剩余磁盘）；RAID 6 更安全；RAID 1 重建最快
- 写密集型 vs 读密集型：写密集选 RAID 10（无校验开销）；读密集选 RAID 5