RAID 到底救了谁?从磁盘到阵列:一次读懂 RAID 技术的前世今生

2026年01月19日/ 浏览 11

在当下的企业 IT 环境里,CPU 在狂飙、内存越堆越大、带宽动不动就 10G 起步,但磁盘却始终是性能和可靠性的“瓶颈担当”。

无论是数据库、虚拟化平台,还是文件服务器,底层离不开一个永恒的问题:如何让一堆磁盘既快又稳?

答案就是我们今天要讲的主角——RAID(Redundant Array of Independent Disks)磁盘阵列

它不是单一技术,而是一套体系:

能让数据更安全能让磁盘更快能让故障恢复更简单最重要:用一堆普通盘,拼出企业级的存储能力

今天,我们不讲枯燥的概念,而是从工程师视角把 RAID 拆得明明白白:

RAID 为啥能快、能稳、能抗摔?每种 RAID 是给谁用的?企业部署 RAID 有啥坑?

开始。

RAID 是个什么东西?

把 RAID 想象成一种“磁盘聚合”技术:

把多个物理硬盘组合成一个逻辑磁盘,通过特定的读写和冗余算法提升性能或可靠性。

它不是某一家公司发明的,而是一套标准策略。

核心思想只有一句话:

让多块磁盘看起来像一块更大、更快、更安全的磁盘。

RAID 的三大基础能力

RAID 的各种级别虽多,但原理都离不开 3 个关键点:

Striping(条带化)

多个硬盘同时写数据:

本来一块盘写 100MB/s现在两块盘并行可以写 200MB/s四块盘就是 400MB/s

条带 = 分片写

这就是 RAID 0、RAID 5、RAID 6 都在用的性能优化核心。

Mirroring(镜像)

写一份数据同时写到两块盘:

盘 A 坏了还有盘 B读性能也能提高,因为读请求可以分摊

镜像技术是 RAID 1、RAID 10 的核心。

Parity(校验码)

校验本质是“多项式数学算出的数据块组合”,例如:

校验块 = 数据块 1 XOR 数据块 2 XOR 数据块 3

只要不是“数学盲”,你能理解校验:

丢了一个数据块用其余数据块 + 校验块就能把丢的数据算回来

这就是 RAID 5、RAID 6 的核心。

主流 RAID 类型

下面进入重点内容。

我们从最常用、最有工程价值的 RAID 级别讲起:

RAID 0

速度怪兽,但完全不安全

纯条带化,没有任何冗余

RAID 0

数据被切成条带,分别写入 N 块磁盘,所以性能非常强。

优点

性能最高(读写都快)全盘空间可用(无冗余开销)

缺点

任何一块盘损坏,全阵列数据全毁企业基本不使用

适用场景

测试环境非关键数据缓存追求极致吞吐的场景(如临时视频渲染)

生产环境慎用,哪怕你自信满满。

RAID 1

最稳妥的硬盘冗余方案

镜像(Mirroring)

RAID 1

两块磁盘存一样的数据。

优点

数据安全:一块盘坏了不影响运行读性能可以提升(两块盘可分摊读)恢复简单

缺点

成本贵:需要双倍磁盘实际可用容量只有 50%

适用场景

企业数据库虚拟化平台(ESXi、Hyper-V)关键服务器系统盘

这是“最稳妥的 RAID”。

RAID 5

企业最常见的“均衡型 RAID”

条带化 + 分布式单校验

RAID 5

假设有三块盘:D1、D2、D3

校验分布在每块盘上,不会集中堆在某一块。

优点

存储利用率高(N 块盘中只有 1 块用于校验)性能比 RAID1 高成本比 RAID10 低在企业非常普及

缺点(非常关键)

重建时间长(几十分钟到几十小时)在重建期间性能大幅下降若重建时又坏一个盘 → 整个阵列报废

这是 RAID 5 的最大风险:

重建期间的数据压力很大,容易触发第二块盘损坏。

RAID 6

双校验,为“RAID 5 的恐惧”而生

条带化 + 双校验(能同时挂两块盘)

RAID 6

比 RAID 5 多了一层防护。

优点

允许同时坏 2 块盘安全性远高于 RAID 5更适合大容量硬盘(如 10TB、20TB)

缺点

写性能比 RAID 5 再差一点校验开销更大

适用场景

数据仓库大容量归档系统关键服务器存储

在大容量硬盘时代,RAID 6 是企业最常用的“安全型 RAID”。

RAID 10(RAID 1 + RAID 0)

企业真正的“王者组合”

很多人认为 RAID 5、6 是高级阵列。

RAID 10

但真正的企业存储工程师都知道:

RAID10 才是最完美的组合。

原理

先镜像(RAID 1)再条带化(RAID 0)

示意:

两两镜像 → 多组镜像再条带化。

优点(全场最佳)

性能强(几乎比 RAID 5、6 快)冗余高(每组镜像可坏一个盘)重建速度极快(只重建一个镜像组)重建过程中风险最低

缺点

昂贵,需要翻倍的磁盘数量实际容量 = 50%

适用场景

生产的数据库(MySQL、Oracle、PostgreSQL)高并发虚拟化平台企业关键服务(比如金融行业)

一句话:

如果预算够,直接 RAID 10。

企业该怎么选 RAID?

下面是实际项目中最实用的经验总结:

预算够:优先 RAID 10

理由:

性能高恢复快故障风险低

如果你要支撑数据库或虚拟化平台,RAID 10 是一劳永逸的选择。

存储容量要求大但预算有限:RAID 6

理由:

能承受两块盘损坏更适合大容量 SATA 盘

企业 NAS、数据仓库常见选择。

RAID 5 已经不适合大容量硬盘时代

随着硬盘容量越来越大:

重建时间越来越长URE(不可恢复读取错误)的风险越来越高

运行 RAID 5 的阵列在“某盘坏掉的重建期间”, 遇到 URE 就意味着整个阵列完蛋。

现在大型企业几乎不推荐 RAID 5。

系统盘使用 RAID 1

特点:

简单可靠不吃性能成本可控

Windows Server、Linux、虚拟化宿主机基本都推荐 RAID 1。

不要把不同型号或不同容量的盘混着做 RAID

原因:

最慢的盘决定速度最小容量的盘决定可用空间不同寿命的盘同时进入老化期时,坏盘概率高

要做 RAID,请买 同品牌、同型号、同容量、同批次 的盘。

RAID 的一个致命误解:RAID ≠ 备份

很多新手工程师会误解:

“我部署 RAID 了,不就等于有备份吗?”

完全不是!

RAID 解决的是可用性问题,而不是备份问题。

下面列举一些 RAID 保不了的情况:

误删除(rm -rf / …)勒索病毒加密人为破坏系统级逻辑损坏RAID 控制器损坏火灾、地震、断电导致写坏

所以 RAID 再强,也必须搭配备份策略:

本地备份异地备份云端备份

你永远应该遵循 3-2-1 数据备份策略

软件 RAID vs 硬件 RAID,到底选哪个?

我们从实际使用角度讲:

软件 RAID

mdadm、ZFS、Windows Storage Space

优点:

便宜(几乎免费)灵活(不依赖专用硬件)ZFS 等支持更强大的数据完整性保护

缺点:

吃 CPU某些系统场景下性能不如硬件 RAID需要 OS 管理,复杂度稍高

硬件 RAID(RAID 控制卡

优点:

自带缓存(写缓存 + BBU 加速)性能强更适合企业级负载管理简单

缺点:

成本高控制卡故障会导致阵列不可读,需要同型号卡恢复

关键业务用硬 RAID,普通业务用软 RAID 完全够。

RAID 重建时间越来越长,这是个大问题

为什么?

因为硬盘容量已经大到可怕:

1TB → 2 分钟重建?不存在10TB → 一般需要几小时甚至十几小时20TB → 可能要一天以上

在这个期间:

整个阵列处于脱保状态任何额外的错误都可能让阵列报废

这也是 RAID 5 不再推荐的根本原因。

因此现在越来越多企业转向:

RAID 10RAID 6双控制器存储(SAN)分布式存储(Ceph、GlusterFS)

如果你需要性能 → RAID 0 / RAID 10

如果你需要安全性 → RAID 1 / RAID 6 / RAID 10

如果你需要性价比 → RAID 6

如果你需要简单可靠 → RAID 1

如果你有硬核数据库 → RAID 10

如果你预算有限但要容量 → RAID 6

如果你想作死 → RAID 5(大容量盘时代慎用)

RAID 技术出现几十年了,依然是服务器和存储设备的标配技术。

在整个企业数字化时代,它始终扮演着至关重要的角色。

但请记住一句话:

RAID 保护的是可用性,而不是你的粗心。备份才是最后的底线

如果你把磁盘看作一个城市里的小房子,

RAID 就像是把房子连成社区、搭成网络,让它们协同、抗风险。

这条“社区化”之路,就是 RAID 的力量所在。

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