RAID5 vs. RAID6,哪个更安全?

莱莱  金牌会员 | 2024-12-20 17:24:46 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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号主:老杨丨11年资深网络工程师,更多网工提拔干货,请关注公众号:网络工程师俱乐部

下午好,我的网工朋侪。
在数据存储和保护领域,RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术被广泛应用于进步数据的可靠性和性能。
RAID通过将多个硬盘组合在一起,实现数据的冗余和分布存储。RAID5和RAID6是两种常用的RAID级别,它们在数据冗余和性能方面各有特点。
RAID5和RAID6哪个更安全?它们的偏重点那里不一样?今天就来详细讲讲它们,跟上脚步,老司机发车

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01 RAID的根本概念

RAID是一种数据存储技术,通过将多个硬盘组合在一起,进步数据的可靠性和性能。RAID通过数据条带化(Striping)、镜像(Mirroring)和奇偶校验(Parity)等技术,实现数据的冗余和分布存储。



01 级别

RAID有差别的级别,每个级别都有差别的特性和应用场景。常见的RAID级别包罗:


  • RAID 0:通过数据条带化进步读写性能,但不提供冗余,实用于对性能要求高、对数据安全性要求低的场景。


  • RAID 1:通过数据镜像实现冗余,实用于对数据安全性要求高的场景。


  • RAID 5:通过奇偶校验实现数据冗余,答应单个硬盘故障时数据规复,实用于对读取性能和存储利用率要求高的场景。


  • RAID 6:通过双重奇偶校验实现更高的数据冗余,答应两个硬盘同时故障时数据规复,实用于对数据安全性和容错能力要求高的场景。



02 工作原理



  • 数据条带化:将数据分割成多个块,分散存储在差别的硬盘上,进步读写性能。


  • 数据镜像:将数据完全复制到多个硬盘上,进步数据冗余和安全性。


  • 奇偶校验:通过计算奇偶校验值,实现数据的冗余和错误检测,进步数据的可靠性和规复能力。



02 RAID5

RAID5是一种通过奇偶校验实现数据冗余的RAID级别。它通过将数据和奇偶校验信息分布在所有硬盘上,进步了数据的可靠性和性能。

01 优点



  • 读取性能高:数据条带化技术进步了读取性能,因为可以从多个硬盘并行读取数据。


  • 存储利用率高:RAID5只需要一个硬盘的空间用于奇偶校验,因此存储利用率较高。例如,如果有5个硬盘,总容量为5TB,RAID5的有用容量为4TB。


  • 成本效益:相对于RAID1等镜像技术,RAID5在提供冗余的同时,成本较低。

02 缺点



  • 写入性能较低:写入操作需要计算奇偶校验值,并更新多个硬盘上的数据,因此写入性能较低。


  • 重建时间长:当某个硬盘故障时,重建过程需要读取所有剩余硬盘的数据,并计算新的奇偶校验值,重建时间较长。


  • 单个硬盘故障时风险增加:在重建过程中,如果另一个硬盘也发生故障,数据将无法规复。

03 示例

假设一个RAID5阵列由5个硬盘组成,总容量为5TB。
数据和奇偶校验信息匀称分布在5个硬盘上。当其中一个硬盘故障时,可以通过剩余的4个硬盘上的数据和奇偶校验信息重建丢失的数据。然而,在重建过程中,如果另一个硬盘也发生故障,数据将无法规复。



03 RAID6

RAID6是一种通过双重奇偶校验实现更高数据冗余的RAID级别。它通过将数据和双重奇偶校验信息分布在所有硬盘上,提供了更高的数据可靠性和容错能力。

01 优点



  • 更高的数据冗余:双重奇偶校验答应两个硬盘同时故障时数据规复,提供了更高的数据冗余和容错能力。


  • 读取性能高:数据条带化技术进步了读取性能,因为可以从多个硬盘并行读取数据。


  • 数据完整性:双重奇偶校验淘汰了数据丢失的风险,进步了数据的完整性。

02 缺点



  • 写入性能较低:写入操作需要计算两个奇偶校验值,并更新多个硬盘上的数据,因此写入性能较低。


  • 存储利用率相对较低:RAID6需要两个硬盘的空间用于奇偶校验,因此存储利用率相对较低。例如,如果有6个硬盘,总容量为6TB,RAID6的有用容量为4TB。


  • 重建时间更长:当硬盘故障时,重建过程需要读取所有剩余硬盘的数据,并计算新的奇偶校验值,重建时间更长。

03 示例

假设一个RAID6阵列由6个硬盘组成,总容量为6TB。
数据和双重奇偶校验信息匀称分布在6个硬盘上。当两个硬盘故障时,可以通过剩余的4个硬盘上的数据和双重奇偶校验信息重建丢失的数据。纵然在重建过程中,如果另一个硬盘也发生故障,数据仍旧可以规复。



04 RAID5和RAID6的安全性比较



01 单硬盘故障



  • RAID5:在单个硬盘故障时,RAID5可以通过剩余的数据块和奇偶校验信息重建丢失的数据。但是,在重建过程中,如果另一个硬盘也发生故障,数据将无法规复。


  • RAID6:在单个硬盘故障时,RAID6同样可以通过剩余的数据块和奇偶校验信息重建丢失的数据。由于RAID6具有双重奇偶校验,纵然在重建过程中,另一个硬盘发生故障,数据仍旧可以规复。

02 双硬盘故障



  • RAID5:在两个硬盘同时故障时,RAID5无法规复数据。这是RAID5的一个主要缺点,特别是在大规模存储体系中,硬盘故障的概率较高。


  • RAID6:在两个硬盘同时故障时,RAID6仍旧可以规复数据。双重奇偶校验提供了更高的数据冗余和容错能力,使得RAID6在高可靠性要求的场景中更具优势。

03 重建时间



  • RAID5:RAID5的重建时间相对较长,因为需要读取所有剩余硬盘的数据,并计算新的奇偶校验值。在重建过程中,体系的性能大概会受到影响。


  • RAID6:RAID6的重建时间更长,因为需要计算两个奇偶校验值。虽然重建时间更长,但重建期间的数据安全性更高,低落了数据丢失的风险。

04 数据完整性



  • RAID5:RAID5通过奇偶校验提供了一定程度的数据完整性保护,但在多个硬盘故障或数据破坏的情况下,数据完整性大概受到影响。


  • RAID6:RAID6通过双重奇偶校验提供了更高的数据完整性保护,淘汰了数据丢失和破坏的风险。


05 总结



  • RAID5:实用于对读取性能要求高、存储利用率敏感的场景,如中小型数据库、文件服务器等。但在高可靠性要求的场景中,单硬盘故障后的风险较高。


  • RAID6:实用于对数据安全性和容错能力要求高的场景,如大型数据库、关键业务体系等。虽然成本和写入性能略逊于RAID5,但提供了更高的数据冗余和容错能力。

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