RAID級別你選誰（下）

RAID級別你選誰（下） 
一般常用的RAID階層，分別是RAID 0、RAID1、RAID 3、RAID 4以及RAID 5，再加上二合一型 RAID 0+1﹝或稱RAID 10﹞。我們先把這些RAID級別的優、缺點做個比較： 
　

RAID級別 相對優點 相對缺點 
RAID 0 存取速度最快 沒有容錯 
RAID 1 完全容錯 成本高  
RAID 3 寫入性能最好 沒有多任務功能 
RAID 4 具備多任務及容錯功能 Parity 磁盤驅動器造成性能瓶頸 
RAID 5 具備多任務及容錯功能 寫入時有overhead 
RAID 0+1/RAID 10 速度快、完全容錯 成本高 


　　接下來，我們分別針對RAID 3、RAID 5以及RAID 0+1/RAID 10作深入的討論。

　　RAID 3特點與應用

　　RAID 3 是將數據先做XOR 運算，產生Parity Data後，在將數據和Parity Data以並行存取模式寫入成員磁盤驅動器中，因此具備並行存取模式的優點和缺點。進一步來說，RAID 3每一筆數據傳輸，都更新整個Stripe﹝即每一個成員磁盤驅動器相對位置的數據都一起更新﹞，因此不會發生需要把部分磁盤驅動器現有的數據讀出來，與新數據作XOR運算，再寫入的情況發生﹝這個情況在RAID 4和RAID 5會發生，一般稱之爲Read、Modify、Write Process，我們姑且譯爲爲讀、改、寫過程﹞。因此，在所有RAID級別中，RAID 3的寫入性能是最好的。

　　RAID 3的 Parity Data 一般都是存放在一個專屬的Parity Disk，但是由於每筆數據都更新整個Stripe，因此，RAID 3的 Parity Disk 並不會如RAID 4的 Parity Disk，會造成存取的瓶頸。

　　RAID 3的並行存取模式，需要RAID 控制器特別功能的支持，才能達到磁盤驅動器同步控制，而且上述寫入性能的優點，以目前的Caching 技術，都可以將之取代，因此一般認爲RAID 3的應用，將逐漸淡出市場。

　　RAID 3 以其優越的寫入性能，特別適合用在大型、連續性檔案寫入爲主的應用，例如繪圖、影像、視訊編輯、多媒體、數據倉儲、高速數據擷取等等。 

　　RAID 4特點與應用

　　RAID 4 是採取獨立存取模式，同時以單一專屬的Parity Disk 來存放Parity Data。RAID 4的每一筆傳輸﹝Strip﹞資料較長，而且可以執行Overlapped I/O，因此其讀取的性能很好。

　　但是由於使用單一專屬的Parity Disk 來存放Parity Data，因此在寫入時，就會造成很大的瓶頸。因此，RAID 4並沒有被廣泛地應用。

　　RAID 5特點與應用

　　RAID 5也是採取獨立存取模式，但是其Parity Data 則是分散寫入到各個成員磁盤驅動器，因此，除了具備Overlapped I/O 多任務性能之外，同時也脫離如RAID 4單一專屬Parity Disk的寫入瓶頸。但是，RAI?D 5在座資料寫入時，仍然稍微受到"讀、改、寫過程"的拖累。

　　由於RAID 5 可以執行Overlapped I/O 多任務，因此當RAID 5的成員磁盤驅動器數目越多，其性能也就越高，因爲一個磁盤驅動器再一個時間只能執行一個 Thread，所以磁盤驅動器越多，可以Overlapped 的Thread 就越多，當然性能就越高。但是反過來說，磁盤驅動器越多，數組中可能有磁盤驅動器故障的機率就越高，整個數組的可靠度，或MTDL (Mean Time to Data Loss) 就會降低。

　　由於RAID 5將Parity Data 分散存在各個磁盤驅動器，因此很符合XOR技術的特性。例如，當同時有好幾個寫入要求發生時，這些要寫入的數據以及Parity Data 可能都分散在不同的成員磁盤驅動器，因此RAID 控制器可以充分利用Overlapped I/O，同時讓好幾個磁盤驅動器分別作存取工作，如此，數組的整體性能就會提高很多。

　　基本上來說，多人多任務的環境，存取頻繁，數據量不是很大的應用，都適合選用RAID 5 架構，例如企業檔案服務器、WEB 服務器、在線交易系統、電子商務等應用，都是數據量小，存取頻繁的應用。

　　RAID 0+1﹝RAID 10﹞

　　RAID 0+1/RAID 10，綜合了RAID 0 和 RAID 1的優點，適合用在速度需求高，又要完全容錯，當然經費也很多的應用。RAID 0和RAID 1的原理很簡單，合起來之後還是很簡單，我們不打算詳細介紹，倒是要談談，RAID 0+1到底應該是RAID 0 over RAID 1，還是RAID 1 over RAID 0，也就是說，是把多個RAID 1 做成RAID 0，還是把多個RAID 0 做成RAID 1？

RAID 0 over RAID 1

　　假設我們有四臺磁盤驅動器，每兩臺磁盤驅動器先做成RAID 1，再把兩個RAID 1做成RAID 0，這就是RAID 0 over RAID 1：

　　(RAID 1) A = Drive A1 + Drive A2 (Mirrored)
　　(RAID 1) B = Drive B1 + Drive B2 (Mirrored)
　　RAID 0 = (RAID 1) A + (RAID 1) B (Striped)

　　RAID 1 over RAID 0

　　假設我們有六臺磁盤驅動器，每兩臺磁盤驅動器先做成RAID 0，再把兩個RAID 0做成RAID 1，這就是RAID 0 over RAID 1：

　　(RAID 0) A = Drive A1 + Drive A2 (Striped)
　　(RAID 0) B = Drive B1 + Drive B2 (Striped)
　　RAID 1 = (RAID 1) A + (RAID 1) B (Mirrored)

　　在這種架構之下，如果 (RAID 0) A有一臺磁盤驅動器故障，(RAID 0) A就算毀了，當然RAID 1仍然可以正常工作；如果這時 (RAID 0) B也有一臺磁盤驅動器故障，(RAID 0) B也就算毀了，此時RAID 1的兩磁盤驅動器都算故障，整個RAID 1資料就毀了。

　　因此，RAID 0 OVER RAID 1應該比RAID 1 OVER RAID 0具備比較高的可靠度。所以我們建議，當採用RAID 0+1/RAID 10架構時，要先作RAID 1，再把數個RAID 1做成RAID 0