什么是RAID?定义,使用和成本实用指南

在Cloudwards.net上,我们全都与备份有关:毕竟,您永远不知道灾难何时到来以及主要文件存储已被清除。尽管通常使用我们最好的在线备份提供商中的任何一个都可以解决问题,但是如果您确实希望安全的话,我们建议您同时包含硬件元素的混合备份策略。这就是RAID发挥作用的地方.


简而言之,RAID是一种可以链接多个硬盘的方式,这样,如果其中一个发生故障,其他硬盘就可以或多或少无缝地接管负载。尽管通常在大型的商用服务器中找到它,但是周围有很多人在家中设置RAID阵列,因为采取了额外的备份措施可以使您更加放心.

在本文中,我们将介绍RAID是什么,在家庭或小型企业中发现的最常见设置以及一些实用技巧。但是,一个重要的警告-并且不能足够强调-RAID不能替代适当的备份策略.

如果同时有两个以上的驱动器发生故障,除非您准备好备份,否则您会陷入困境。有了这个警告,让我们开始进行RAID.

硬盘,故障和RAID

一般而言,计算机具有惊人的弹性。不起眼的后端服务器可以运行数十年而无需重启。但是,对于无处不在的硬盘驱动器却不能这么说-我们称其为计算机崩溃,因为这恰恰是读头所做的事情:它们撞到了实际的驱动器中.

微调器可能变得更快,更小,同时提供了更多的存储空间,但它们仍然是机器中剩下的最后固态的最后一个机械零件之一.

甚至在现代硬盘上的故障率也令人震惊:特别不幸的HDD型号在其保修期内(很少超过两到三年)的故障率达到27%并不少见。.

现在,如果硬盘驱动器在保修期内出现故障,制造商可能会更换硬件,但您的数据将不受任何形式的保修。尽管您可以使用我们最好的数据恢复软件解决方案中的任何一个来取回文件,但它们都不便宜,并且不能保证它们都能正常工作.

RAID可以让您高枕无忧。 RAID是一个笼统的术语,涵盖各种设置,您可以在其中合并存储驱动器,以使它们表现为单个卷。正确完成操作后,驱动器组合在一起将显示为单个大体积,与每个驱动器相比,它具有更高的可靠性和更快的速度.

在正确的设置中,RAID可能是您防止数据丢失的第一道防线,并且在硬件故障可能由于速度降低而导致延迟或停机直到从备份恢复数据而导致停机的情况下,继续访问文件。.

什么是RAID?

RAID代表独立磁盘冗余阵列(在屈服于市场营销的黑魔法之前,“ I”代表“廉价”)。这个想法是在80年代提出的,旨在解决HDD的尺寸,速度和可靠性方面的问题.

RAID并不是一个整体的概念-远非如此。磁盘在阵列内交互的方式千差万别,每种配置的优点,缺点和风险也是如此。除了标准的RAID设置(称为级别)外,还有许多值得注意的添加,分支和专有实现。由于通常会以标准级别作为参考来描述这些内容,因此我们将从这些内容开始.

第一个标准RAID级别是“条带化”,指定为RAID 0(零)。通过将数据拆分为多个块并将数据条带化分布在所有驱动器上,从而以可靠性为代价提高了性能.

同时读取和写入多个驱动器消除了单个驱动器最大速度带来的速度瓶颈。由于每个磁盘仅处理全部任务的一小部分,因此速度大大高于单驱动器操作,并且所有磁盘空间均可用.

RAID和故障率

统计信息将告诉您,拥有两个驱动器会使驱动器发生故障的可能性加倍。在RAID 0中,两个驱动器上的数据都将发生故障的可能性加倍。从数据安全性的角度来看,这不是要走的路。至少在独立操作中,驱动器故障不会擦除附近的其他随机驱动器,尽管……好吧,这是说永远不要高估您的IT部门所付出的代价.

安全频谱的另一端是一个称为RAID 1的所谓的镜像阵列。镜像阵列将数据的完整副本写入阵列中的每个驱动器。如果一个驱动器发生故障,仍将有一个或多个完整的可用数据副本。它是最低级别的硬件备份:仅阵列中所有磁盘的死亡都将导致数据丢失.

但是,高安全性带来了高昂的费用:只有一个磁盘可用。此设置中的两个,三个甚至五个1TB驱动器将产生相同的可用单TB.

可以想象,这是安全的,但是将最大存储容量限制为可以放入RAID阵列的最大硬盘的大小(数字市场的快速查看显示为10GB)。为了增加存储空间并增加安全级别,您想利用一种称为奇偶校验的功能.

RAID和奇偶校验

奇偶校验是RAID真正引起人们关注的地方,其中RAID 5是最受欢迎的奇偶校验设置。在奇偶校验阵列中,每个驱动器的一部分都保留用于备份。阵列中的所有HD池都具有可用磁盘的容量(如RAID 0),但是每个驱动器的一部分都保留用于校验和计算,如果一个驱动器发生故障,可以反向使用该校验和来计算丢失的数据.

注意:有关奇偶校验背后的非常复杂的数学运算,请查看本文.

如果驱动器发生故障,则可以使用剩余驱动器中的数据和奇偶校验来将丢失的数据重建为替换驱动器。无论RAID 5中驱动器的数量或容量如何,始终等于一个驱动器容量的奇偶校验丢失,这使其比RAID 1具有更高的可伸缩性。单个额外的磁盘可保护四或五个磁盘的数据量。合理的投资.

其他奇偶校验设置

RAID 2和3级别也是奇偶校验设置,尽管RAID 5已大大淘汰了RAID 4和RAID5。RAID4与5的不同之处在于,它使用指定的奇偶校验驱动器,这意味着它将所有奇偶校验存储在驱动器上,并将其他奇偶校验用于数据。 RAID 5的分布式奇偶校验可更好地平衡驱动器的磨损.

RAID 6使用双重奇偶校验,但在其他方面与RAID 5相同。阵列中两个磁盘的空间用于奇偶校验,可以幸免-是的-两个磁盘故障而不会丢失数据.

RAID级别也可以嵌套,这基本上是将RAID阵列放在另一个RAID阵列中。主要用于那些想要存储大量数据或想要严重加快当前RAID设置速度的公司。我们不会过多地进行嵌套,就好像您要进行设置一样,您可能已经知道了足够的知识而不必阅读本文。.

设置RAID:硬件

现在,您对RAID有了更多的了解,让我们看看如何设置阵列。尽管有很多自己动手的选择,我们还是建议您购买RAID机柜,它基本上是一个方便的小盒子,可以将HDD插入其中,并且还附带一些现成的软件.

这些外壳可节省大量时间,而且通常价格合理:在下面,您可以找到TerraMaster和ProBox的规格.

模型托架数建议零售价
NoontecTerraMaster2或4$ 200起
MediasonicProBox4$ 100起

至于要插入的HDD,值得一看的同时要牢记RAID的“廉价”根源。如果您要实施彻底的备份策略,则无需购买故障率极低的顶级硬件。毕竟,您正在构建一个可以捕获故障的阵列.

削减成本

另外,不要忘记通过执行一些基本的算术操作可以节省成本:构建10TB RAID 5阵列,可以使用五个2TB磁盘或两个5TB驱动器:无论哪种方式,您都会得到相同的结果。但是,两个5TB驱动器通常比五个2TB便宜得多。请注意,如果阵列中的所有驱动器均不是相同大小,则所有驱动器将默认为阵列中最小的驱动器.

您最有可能希望使用的HDD的价格在60到200美元之间,再加上RAID机柜的成本,应该使您的账单变得可观但可管理.

DiskStation混合RAID

另一种选择是在RAID设置中使用网络附加存储或NAS。由于它们的耐用性,可靠性和广泛的备份选项,我们非常喜欢Synology在Cloudwards.net上的内容(如果您想了解更多,可以参阅Synology最佳云备份文章)。 Synology的缺点是,它不是目前最便宜的解决方案.

模型托架数建议零售价
协同学DS2162$ 190起
协同学DS4164$ 290起
协同学DS416播放4$ 415起
协同学DS9164起价$ 600
协同学DS15155$ 700起
协同学DS18158$ 850起

设置RAID:软件

在RAID设置中使用NAS或机箱的最大好处是您附带了该软件:还有很多其他选项,但是对于经验丰富的用户来说,它们通常非常不友好,并且需要一些认真的专业知识.

在最基本的级别上,您可以使用Intel主板来设置阵列:这应该可以很好地工作,并附带一些优秀的软件和驱动程序,可以帮助非常熟练地进行技术设置。坚持使用英特尔的另一个原因是,当连接器发生故障时,很容易找到新零件,这种不愉快的情况会使您无法进入阵列,直到找到新零件为止。.

其他软件选项包括Windows Storage Spaces和FreeNAS,尽管这两种软件都需要比您正在做的事情更多的中间知识。请注意,基于Linux的FreeNAS几乎完全是基于终端的,这对于极客来说是一种很好的方式,可以找到他们在切换到其他产品之前可以承受的痛苦。.

RAID和备份

如本文开头所述,RAID阵列,即使是在多磁盘奇偶校验中,也不能替代适当的备份。这是在时间紧迫时避免恢复备份以及简单地为计算机添加更多存储空间的好方法。它还可以确保不会因为单个硬盘驱动器故障而轻易丢失数据.

请记住,当驱动器发生故障时,从奇偶校验重建数据需要花费时间。需要重建的数据越多,阵列将在没有冗余的情况下运行的时间越长。那是令人痛苦的时间,在这段时间内,另一个失败确实意味着非常糟糕的一天;使用我们最好的云存储和备份服务之一,至少可以使您的指甲保持完整.

在我们之前比较硬盘,NAS和云备份的文章中,我们建议Carbonite作为备份RAID阵列的一个不错的选择,因为该提供程序具有定制的软件,可帮助您备份RAID设置而不必大惊小怪。有关我们对此的更多信息,请查看我们的Carbonite评论.

对我来说RAID?

考虑到以上所有这些,让我们看看RAID是否适合您。如果您将大量数据存储在计算机上,并且想要确保所有数据都不会因为硬盘发生小故障而丢失,或者只想加快多个硬盘的运行速度,那么RAID是明智的选择选项.

尽管RAID并不是目前最便宜的解决方案,但它是在云上进行所有操作的理想选择,特别是对于从事音频和视频工作的人们,因为除了存储之外,这些群体的SaaS空间几乎没有提供.

但是,请了解RAID并非万能药:硬件控制器可能会发生故障,并且您可能不愿找到兼容的型号来替换它。 RAID并非备份解决方案,因此一次丢失多个HDD意味着除非备份,否则数据就消失了.

尽管RAID并非适合所有人,但它为某些人群提供了巨大的好处。你是其中之一吗?设置RAID阵列如何为您工作?请在下面的评论中告诉我们。感谢您的阅读.

Kim Martin
Kim Martin Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me