推 LeeTie:推!!! 可以m一個 203.73.172.8 04/24
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※ 編輯: CCM 來自: 59.113.81.242 (05/15 23:29)
※ 引述《bigbo (知識即力量)》之銘言：
: 請問有玩RAID的大大
: 下面哪種型態的容錯能力最差
: RAID 0
: RAID 1
: RAID 5
: 感謝
家裡有台NAS，有跑PATA RAID5
有兩次的處理經驗可以參考:)
1.一次是總升級+換主機板
舊有的RAID5再經歷移機到新主機板(擴充PCI頻寬)+原有RAID卡+新增四顆硬碟後
開完機，在RAID-BIOS可見到四顆舊有的硬碟還是一樣維持RAID5組態
灌好系統也發現裡面的資料照樣可以存取
因此可以說，RAID5陣列的完整性並「不會」因RAID卡插槽介面、作業系統的更動
而受影響而造成資料無法讀取(就我這張RAID卡的實際操作而言)
(但是更動RAID卡的BIOS/Driver就可能影響RAID陣列的存取，要謹慎)
2.最近一次，很不幸的陣列中有顆硬碟讀寫異常，RAID卡不斷回報ECC Recovered
(又由此可見，RAID會查核每筆讀寫資料的正確性)
於是將該硬碟的排線拔除(因不是故障而導致離線)，故只好手動離線之
接著將第八顆硬碟改設為Hot Spare狀態(之前僅設獨立硬碟單獨使用)
跑Rebuild，經歷大概二個小時的過程後，所有的資料完全回復
關機，調動第八顆Hot Spare取代損壞的硬碟位置
損壞的硬碟送回母廠維修後換新品回來，再放到第八顆硬碟留下的空位置
以備之後若再遇到故障時後援用
常用的RAID(Redundent Arrays Of Independent Disks)模式及主要功能、優缺點
及最少硬碟需求數目(能組成「有實際運作意義」的RAID)
1.JBOD(Just A Bunch Of Disks)：
組成數目二顆以上，大小可不同，有效容量=所有硬碟容量總和
僅是將所有硬碟組合成單一巨大硬碟，讀寫是依序由最前面的硬碟，寫滿後依次
寫入次一顆硬碟，無讀寫加速、容錯及重建(Rebuild)能力
2.RAID0：
組成數目兩顆以上，大小可不同，但是其他所有硬碟僅會使用到與最小硬碟容量
相同的大小，有效容量即等於最小硬碟容量×硬碟數目。
(若所有硬碟大小相同時，最大空間使用率=100%=所有硬碟容量)
RAID0的讀寫時是同時對陣列內所有硬碟進行，因此其效能是所有RAID模式中最優異
的，尤其是在使用相同型號、大小及韌體的硬碟時。隨著硬碟數目的增加，讀寫效能
可接近線性的增加，但需要大頻寬匯流排界面(如PCI-64,PCI-X,PCI-e的搭配)。
無容錯、重建能力，一顆硬碟的損壞會造成所有資料的遺失，需特別注意，陣列
degraded的風險比率即為所有組成硬碟損壞機率的總和。
3.RAID1：
組成數目兩顆，大小可不同，但是另一顆硬碟僅會使用到與最小硬碟容量相同的大
小，有效容量即等於最小硬碟容量。
(若兩顆硬碟大小相同時，最大空間使用率=50%=一顆硬碟容量)
RAID1的資料在兩顆硬碟是以1:1的映射，因此讀寫效能是所有RAID模式中表現尚可，
隨機寫入時比單顆硬碟差；隨機讀出時較單顆碟好，在使用相同型號、大小及韌體的
硬碟時表現亦較佳。具容錯、重建能力，一顆硬碟的損壞並不會造成資料遺失，僅需
更換硬碟重建即可。
3.RAID10/RAID0+1：
組成數目為偶數顆硬碟，最少須四顆，大小應相同，有效容量即等於所有硬碟容量
×(0.5)。(使用四顆硬碟時，最大空間使用率=50%=二顆硬碟容量)
RAID0+1的資料在四顆硬碟以組和RAID0及RAID1的機制進行，因此讀寫效能大致繼承
了RAID0的優異性，在使用相同型號、大小及韌體的硬碟時表現最佳。也具備了RAID1
容錯、重建能力，一顆硬碟的損壞並不會造成資料遺失，僅需更換硬碟重建即可，是
相當簡便可靠的RAID模式。
缺點是：浪費空間比率高、多顆硬碟佔用空間大、耗用電力大，硬碟購置成本較高。
4.RAID5:
組成數目三顆以上，大小應相同，有效容量即等於單顆硬碟容量×(硬碟數目-1)。
(若所有硬碟大小相同時，最大空間使用率=所有硬碟容量-一顆硬碟容量)
RAID5讀寫時是同時對陣列內所有硬碟進行，並以XOR運算得出Parity數值，依階梯
狀排列平均分散於各顆硬碟上，做為Rebuild時的數值依據(從RAID4改良而來，其
Parity數值集中存放於單一顆硬碟，容易造成效能瓶頸及該顆硬碟的損壞)。
RAID5的讀寫效能部份：隨機讀出效能佳，甚至有時比RAID0佳。隨機寫入效能差，
受限於XOR運算的效能。循序讀寫效能部份還表現還算好。XOR運算部份為RAID5
的運作核心，分Hardware-based與Software-based。Hardware-based即是在RAID
卡算就內建有邏輯核心可以對於通道上的資料進行直接運算，常見的XOR Processor
以Intel i960為大宗，效能算中上。3ware的卡則使用特殊的Disk Switch架構，其
邏輯核心原由Xilinx產品衍生而來(現在還是不是則不是很確定...@.@)，效能極佳。
另外Software-based的RAID卡則是未內建邏輯核心，其RAID5的XOR運算交由作業系統
及CPU完成，在RAID5陣列有硬碟損壞或進行重建時，系統效能則因而相當低落。
最新版的ICH7R即已支援RAID5模式，推測其RAID5即為Software-based。
另一家有名的RAID卡品牌RAIDCore(現已被Broadcom併購)，亦為Software-base，
但其SATA RAID卡支援100/133Mhz PCI-X，因此其陣列卡在RAID0,0+1下表現極佳，
勝過3ware的產品，相較而言，3ware則擅長於ATA/SATA RAID5領域。
RAID5的容錯能力佳，可容許陣列中一顆硬碟損壞。
甚至在陣列中一顆硬碟損壞/離線/缺少的狀態下，一樣能透過XOR運算進行即時的
讀與寫的工作，惟效能與完整陣列時落差甚大。在此運作模式下，對於硬碟I/O負擔
加重，易加速第二顆硬碟的損壞，從而毀損整個RAID5陣列，因此最好還是儘快
更換硬碟進行重建，避免陣列的嚴重毀損。RAID5還可搭配Hot Spare硬碟的使用，
可以在其中任何一顆硬碟損壞時，馬上進行即時的重建。
RAID5的優勢在於浪費較少的空間容量及硬碟佔用空間，但是其陣列的整體性的維
護相當依賴運算及RAID卡(因此具RAID5功能的陣列卡其價格通常也非常昂貴)，
也算其弱點。在空間及硬碟成本的考量下，RAID5在企業界環境是較常被採用的選擇。
其他還有較少見的RAID Level2,3,4,6,7,5+0,5+1...，在此暫不詳述。
在SATA RAID出來之前，RAID幾乎清一色為SCSI的天下。但是SATA挾其低價及改良
的效能、點對點的傳輸能力，頗有威脅SCSI RAID生存的來勢在，只是SAS(Serial
Attached SCSI)緊接著推出後，以後儲存界面將面臨另一波由平行介面(Parallel)
轉串列介面(Serial)的改朝換代的風潮，就讓我們消費者坐著期待：)
上面全文皆為個人玩RAID後，多方參考網站文章後整理出來的心得，若有問題可請
專家及大大不吝發文指教，若有疑問請亦請發問，若要轉貼則煩請寫信告知。
預計另文(留在有空再來寫完)：
(1)RAID10(0+1)與RAID5的C/P值討論與比較
(2)SATA RAID卡的幾家大廠產品比較、測試報告(引用網站測試結果)及採買建議
(3)3ware RAID陣列卡使用簡單心得報告
(4)RAID陣列卡使用、安裝及維護需知
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