各RAID级别的特点以及对应的容量计算方式

RAID（Redundant Array of Independent Disks）是一种将多个独立的硬盘组合起来以提高数据存储性能、容量或冗余度的技术。在实际项目中，通常采购的磁盘阵列支持设置对应的RAID级别。本人也进行过实战，而现在为了应对软考来总结一下他们的特点以及容量计算方式。

常见的RAID级别包括RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10等，每种级别有不同的特点和适用场景。

可能有小伙伴有疑问，为啥不写RAID2、RAID 3这些。这是因为虽然RAID 2、RAID 3和RAID 4曾经存在，但它们并不常见或被广泛采用，主要是因为它们在实际应用中存在一些局限性和不足，逐渐被其他RAID级别所取代。

RAID 0:

• 特点：RAID 0通过数据条带化（Striping）将数据均匀地分布在多个硬盘上，从而提高了数据的读写速度和总体性能。它不提供冗余，因此对数据的安全性和可靠性要求较低。
• 容量计算方式：总容量等于所有硬盘容量之和。
  • 如果有n个硬盘，每个硬盘容量为C，则RAID 0的总容量 = n × C。

RAID 1:

• 特点：RAID 1通过数据镜像（Mirroring）将数据同时写入两个或多个硬盘，从而提供数据冗余，提高数据的可靠性和安全性。RAID 1的读性能通常比RAID 0略低。
• 容量计算方式：总容量等于最小容量的硬盘乘以硬盘数量的一半。
  • 如果有n个硬盘，每个硬盘容量为C，则RAID 1的总容量 = C × (n / 2)。

RAID 5:

• 特点：RAID 5通过将数据和校验信息条带化存储在多个硬盘上，实现了数据的分布式存储和容错能力。RAID 5至少需要三个硬盘，其中一个硬盘用于存储校验信息（奇偶校验）。
• 容量计算方式：总容量等于（硬盘数 - 1） × 最小容量的硬盘。
  • 如果有n个硬盘，每个硬盘容量为C，则RAID 5的总容量 = (n - 1) × C。

RAID 10（有时也称为RAID 1+0）：

• 特点：RAID 10是RAID 1和RAID 0的组合，它将数据首先进行镜像，然后对镜像的数据进行条带化，因此具备了RAID 0的性能优势和RAID 1的数据冗余能力。RAID 10至少需要四个硬盘。
• 容量计算方式：总容量等于所有硬盘容量之和的一半。
  • 如果有n个硬盘，每个硬盘容量为C，则RAID 10的总容量 = n × C / 2。

总结

RAID级别	特点	容量计算方式
RAID 0	通过数据条带化提高读写速度，无冗余	总容量 = 所有硬盘容量之和
RAID 1	通过数据镜像提供冗余，提高数据可靠性	总容量 = 最小容量的硬盘 × 硬盘数量的一半
RAID 5	数据和校验信息条带化存储，实现容错能力	总容量 = （硬盘数 - 1） × 最小容量的硬盘
RAID 10	数据镜像后条带化，兼具性能优势和冗余能力	总容量 = 所有硬盘容量之和的一半

RAID 0适用于对性能要求高而对数据安全性要求低的场景，而RAID 1、RAID 5和RAID 10则更适合需要更高数据安全性和可靠性的应用环境。