很难在没有RAID的情况下谈论服务器。如果您正在考虑为您的服务器使用RAID，并且想知道RAID 5是否适合您，或者如果您只想了解更多关于RAID的一般信息，那么您来对了地方。我们将在本文中详细讨论这一点。

什么是RAID？
Raid 0 Diagram
RAID 0阵列示意图

RAID是一个缩写，意思是“独立磁盘冗余阵列”。顾名思义，RAID创建多个硬盘的阵列，以提供冗余。阵列仅仅意味着作为单个逻辑设备呈现给操作系统的驱动器集合。RAID中的“冗余”是大多数RAID类型的一个关键特征，用于为在不太理想的硬盘上存储数据提供额外的可靠性。附带的好处是，通过将多个驱动器组合到一个阵列中，RAID还提高了磁盘访问速度并增加了可用磁盘空间。

为什么我应该为我的服务器考虑RAID？
在一台典型的家用电脑上，潜在的驱动器故障并不是我们经常想到的。只要你有备份，这可能是一个恼人的不便，但仅此而已。考虑到硬盘每年的故障率在1%到10%之间，一台典型的家用电脑在过时之前不太可能出现驱动器故障。

对于服务器来说，情况有很大不同。服务器通常有不止一个硬盘，这就增加了其中一个发生故障的可能性。如果服务器离线，等待数据从备份中恢复通常不仅仅是一个小小的不便。根据服务器的用途，可能会有成千上万的用户无法获得他们期望的全天候在线服务。

由于RAID使用多个磁盘来创建一个虚拟阵列，因此可以使用RAID同时保持多个数据拷贝处于活动状态。根据所选的RAID类型，即使一个或多个驱动器出现故障，这种增加的冗余也可以让您的服务器保持在线。这是一种提高服务器性能和可靠性的廉价方法。

RAID总是能提高可靠性吗？
如前所述，某些类型的RAID通过允许一个或多个驱动器发生故障而不丢失数据来提高可靠性。要理解我们为什么在这里使用“某些类型”和“有时”这两个词，了解不同类型的RAID(也称为RAID级别)是很重要的。其中有些提供了冗余，有些提高了性能，有些两者兼而有之。了解它们的工作方式可以帮助您决定哪种RAID类型适合您。

哪种RAID类型最有效？
对于服务器的使用，有几种RAID类型因其可靠性、性能和成本而广受欢迎。哪种类型最适合你取决于你的具体情况。

首先，每台服务器都应该避免使用RAID 0，因为它不提供冗余。如果单个驱动器出现故障，所有数据都将丢失。另一方面，Raid 1确实通过镜像提供了数据冗余，但没有Raid的任何其他优势，因此通常不用于要求苛刻的服务器应用程序。

服务器和网络主机最常用的RAID级别是RAID 5、RAID 6和RAID 10。在今天的文章中，我们将讨论RAID 5，一种“奇偶校验RAID”。当您希望以最少的成本存储最多的数据，同时仍能保持足够的数据保护和性能时，RAID 5是理想之选。我们还将讨论RAID 6，因为它与RAID 5类似。要了解以可用磁盘空间为代价提供更好性能的RAID 10，请阅读我们的关于RAID 10的文章。

RAID 5是如何工作的？
RAID 5 Diagram
在RAID 5阵列中，数据被分条存储到除一个驱动器之外的所有驱动器上。最后一个驱动器存储该条带的奇偶校验数据，以实现冗余。哪些驱动器用于每个条带的数据或奇偶校验备用驱动器。

RAID 5是一种使用“奇偶校验”技术提供冗余的RAID。奇偶校验是一种额外的数据，它与用户希望写入硬盘的数据一起计算和存储。这些额外的数据可用于验证存储数据的完整性，如果某些数据无法读取(例如当驱动器出现故障时)，还可用于计算任何“丢失”的数据。

要解释它是如何做到这一点的，回想一下高中代数课，用“9 = X + 4”这样的等式。求解“X”。在这种情况下，“X”是以前存储在出现故障的驱动器上的未知数据。与此同时,“4”是存储在您可以读取的驱动器上的数据,“9”是存储在第三个驱动器上的奇偶校验数据，这是以前出于冗余目的而计算的。通过求解X，我们可以重新构造丢失的数据应该是“5”。与RAID 1或RAID 10相比，这使您无需存储完整的额外数据拷贝即可实现冗余，从而节省磁盘空间。

RAID 5奇偶校验使用一个概念相似的数学函数“异或”来计算奇偶校验。这允许它在一个驱动器出现故障时重建数据。使用这种冗余的RAID级别有RAID 3、4、5和6，RAID 5和RAID 6是唯一常用的类型。RAID 5可以针对单个驱动器故障提供保护，而RAID 6可以针对两个驱动器故障提供保护。RAID 5和RAID 6在性能、成本、兼容性和可靠性方面几乎完全相同。

为了实现这一壮举，RAID 5阵列为奇偶校验数据留出了“相当于一个驱动器的”磁盘空间，而RAID 6为奇偶校验数据留出了“相当于两个驱动器的”磁盘空间。因此，RAID 5需要更少的硬盘，但RAID 6可以针对更严重的故障提供保护。这使得RAID 5适用于较小的阵列(最少3个驱动器)，RAID 6适用于较大的磁盘阵列(最少4个驱动器)。

我什么时候可以使用RAID 5？
RAID 5在过去比现在更受欢迎，但仍有许多优势:

RAID 5提供了数据冗余，因此如果一个驱动器出现故障，您可以从中恢复。除了不提供这种功能的RAID 0，大多数RAID类型都提供这种功能。
由于其单奇偶校验数据存储，RAID 5提供了所有冗余RAID类型中最可用的磁盘空间。对于一个RAID 5阵列来说，不管它有多少个驱动器，您只会损失“一个驱动器”的磁盘空间。
RAID 5只需要3个硬盘，而RAID 10和RAID 6需要4个或更多硬盘。
RAID 5的磁盘读取性能和“顺序写入”性能至少与其他RAID级别一样好，有时甚至更好。
随着固态硬盘越来越受欢迎，RAID 5有了新的用途，因为固态硬盘速度非常快，但磁盘空间非常小。这充分利用了RAID 5的优势，并将它的缺点降至最低。
由于其性能和磁盘空间特性，RAID 5非常适合存储备份、视频或其他不经常更新的大型数据。
为什么我不应该使用RAID 5？
尽管RAID 5很受欢迎，但它也有一些重要的缺点，这些缺点通常会使其他RAID类型更合适:

RAID 5(和其他奇偶校验RAID类型)的“随机写入性能”非常差，需要为每个请求写入每个驱动器。对于许多服务器用例来说，这是一个问题，尤其是对于数据库，它非常“随机写重”。
最便宜的“假”或“板载”RAID控制器不支持RAID 5(或性能非常差)，而这两种控制器在raid 0或1中工作得最好。
对于非常大的阵列，在驱动器出现故障后重建阵列可能需要很长时间(有时需要几天)。在重建过程中，很有可能会有第二个驱动器出现故障，或者该部分驱动器无法读取。在这两种情况下，阵列都无法重建，所有数据都可能丢失。由于这个原因，RAID 6变得越来越受欢迎，因为它可以容忍两个驱动器故障。同时，RAID 1和RAID 10可以更快地从故障中重建。
几十年来，硬盘变得越来越大，但它们的速度却增长得更加缓慢。因此，RAID 5的优点(额外的磁盘空间)已经变得不如缺点(速度慢)重要。这使得RAID 10在大多数情况下都是更好的选择。
为了克服RAID 5的一些性能限制，硬件RAID控制器有时包括专用的“异或处理器”、大型写缓存或两者兼而有之。虽然这通常会提高RAID 5的性能，但这些类型的RAID控制器非常昂贵。当使用raid 10时，可以从更便宜的RAID卡或软件RAID获得类似的性能。
如您所见，RAID 5对于很少变化的大型数据或基于固态硬盘的磁盘阵列具有优势。也就是说，RAID 6更适合高度可靠的大型阵列，RAID 10更适合高性能阵列。你最终选择什么取决于你的具体需求。