RAID5 和RAID10：您需要哪种类型的保护？

在我们之前的文章中，我们深入概述了RAID 级别，并查看了RAID 0 和1、RAID 1 和5 以及RAID 5 和6 配置之间的比较。我们还介绍了硬件RAID 与软件RAID 控制器之间的主要区别。

在这些文章中，您可以了解每种方法的优缺点，以及两者的完整比较，以及它们何时适用于现实生活情况。

如果您已经查看了这些文章并想了解更多关于RAID 5 与RAID 10 的信息，请继续阅读。

快速回顾：什么是RAID？

它代表独立（或廉价）磁盘冗余阵列，指将物理硬盘驱动器磁盘组合成一个虚拟单元。您可以使用几种不同的RAID 级别配置，每种配置都有不同的优点、缺点和总体用途。在这篇比较文章中，我们将研究使用奇偶校验系统来实现容错的RAID 5 和使用镜像来实现数据冗余的RAID 10。

什么是RAID 5

RAID 5 是至少三个硬盘的排列，其中包含信息和所谓的奇偶校验数据，在每个硬盘上条带化。这意味着信息被分成大小均匀的块，并按顺序分布在整个阵列中。然后收集、分解和分发奇偶校验数据。如果其中一个硬盘发生故障，阵列将使用这些数据来计算和恢复丢失的任何信息。

例子

在其最小设置中，RAID 5 阵列使用三个硬盘并根据用户的偏好分配数据。假设您更喜欢将文件分成两半，并在数组中加载三个大小相同的文件，分别标记为“A”、“B”和“C”。你的数组看起来像这样：

磁盘 1	磁盘 2	磁盘 3
档案A1	文件A2	奇偶校验
文件B1	奇偶校验 B	文件B2
奇偶校验 C	文件C1	文件C2

使用这种设置，我们牺牲了相当于一个硬盘的空间，以保护每个硬盘上的数据。如您所见，如果任何一个驱动器发生故障，要么文件未受影响，要么奇偶校验数据保留以重建丢失的内容。

RAID 5 的优势

• RAID 5 的读取速度很快。
• 由于奇偶校验而带有数据冗余。
• 设置很稳定。
• 故障驱动器可以及时重建。
• 大量的存储空间。
• 驱动器可以热插拔以防止停机。

RAID 5 的缺点

• • 如果两个驱动器同时发生故障，所有数据都会丢失。

• 奇偶校验驱动器使写入速度变慢。
• 数据恢复可能很慢。
• 对于那些刚接触RAID 配置的人来说，设置可能很复杂。

什么是RAID 10

RAID 10 实际上是RAID 0 和RAID 1 的组合，并且还使用磁盘条带化，以及提供驱动器安全性。与收集奇偶校验数据相反，这种安全性是通过镜像或在单独的镜像驱动器上制作每个存储驱动器的精确副本来实现的。

这意味着RAID 10 至少需要4 个驱动器才能运行，并且必须成对添加额外的驱动器。该阵列首先在存储驱动器上对数据进行条带化，然后将数据镜像到镜像驱动器上，从而创建成对完全相同的磁盘。

例子

如前所述，RAID 10 设置至少需要4 个驱动器；2 个磁盘用于存储和条带化，2 个用于镜像。使用典型设置和与上述类似的场景，我们将看到类似于以下内容：

存储盘 1	存储盘 2
档案A1	文件A2
文件B1	文件B2
镜像磁盘 1	镜像磁盘 2
档案A1	文件A2
文件B1	文件B2

它很快表明，无论您拥有多少对磁盘，您都只会拥有一半的存储空间。然而，优势在于可以快速更换故障驱动器，并且可以简单地从另一个磁盘复制数据。此外，可以一次访问所有驱动器，因此RAID 10 阵列具有几乎无与伦比的读取速度。

RAID 10 的优势

• 由于所有操作在单独的驱动器上相互并行进行，因此具有极快的读取和写入性能。
• 驱动器可以热插拔以防止停机。
• 可以极快地从失败状态中恢复。
• 具有极高的容错能力，因为它可以承受多个磁盘故障。

RAID 10 的缺点

• 价格昂贵，因为它由于镜像而具有低效的存储空间。

RAID 5 与RAID 10 比较表

	RAID 5	RAID 10
基本功能/关键特性	带有奇偶校验系统的磁盘条带化	将磁盘条带化与镜像相结合
需要存储磁盘	3 个或更多	4
存储容量	损失60-75% 或1 个驱动器空间	50%
奇偶校验系统	是– 奇偶校验– 单个磁盘	无奇偶校验系统
容错	是– 1 个驱动器可能发生故障	多个驱动器可能会发生故障
数据恢复	是——使用奇偶校验系统	是– 100% 冗余
总成本	昂贵的	非常贵
磁盘读取性能	相当快	出色的表现
磁盘写入性能	减缓	完美的表现
写罚单？	是– 稍微由于写入奇偶校验块	不。
适当的目的	速度与数据安全之间的平衡	当您需要快速读/写速度和快速故障恢复时

*注意：存储容量因您在RAID 配置中使用的驱动器数量而异。

RAID 5 与RAID 10 的关键区别

• RAID 5 使用单奇偶校验条带，而RAID 10 使用磁盘条带和镜像。
• 由于最少3 个磁盘设置，RAID 5 更便宜，而RAID 10 使用最少4 个磁盘，如果您向RAID 10 添加更多磁盘，则必须成对添加。
• RAID 5 具有比RAID 10 更好的存储容量（1 个磁盘丢失对一半）。
• RAID 5 可以支持1 个驱动器故障，而RAID 10 在4 个驱动器设置中最多可以有3 个驱动器出现故障。使用RAID 10，如果您丢失了一对中的所有磁盘，您将丢失所有数据。
• RAID 10 在这里更好，因为它具有快速读写，而RAID 5 只有快速读取。

用例：何时在现实生活场景中使用RAID 5

RAID 5 在性能、容错性和存储容量之间提供了良好的平衡，这使其适用于以下场景：

• 如果您的预算紧张，但仍需要基本的容错保护而不牺牲大量存储空间或性能。
• 您正在运行需要大量存储容量的数据存档、应用程序或文件服务器。
• 您正在运行一个高可用性解决方案，例如新闻服务器。或者是拥有仅限于3-16 个驱动器的服务器的中小型企业。

用例：何时在现实生活场景中使用RAID 10

RAID 10 非常适合需要高容错性和快速读写速度的情况。此类场景包括I/O 密集型应用程序，例如：

• 需要收集、移动和保存大量数据以供以后访问的电子邮件服务器。
• 处理大量输入和输出的Web 托管服务器，需要同时对许多用户做出快速反应。
• 几乎不需要停机时间的数据库实现，因为持续访问至关重要。

经常问的问题

结论

这些RAID 级别之间最大的关键区别在于它们如何实现和提供数据安全性。RAID 5 收集奇偶校验数据并执行计算，而RAID 10 只是对其拥有的每一英寸数据进行精确复制。这意味着RAID 10 可以容忍更多的驱动器故障，但永远不会超过其总存储容量的一半。