家用NAS到底要不要组raid

因为网盘价格以及越来越不靠谱的原因,以及智能电视带来的家庭影音需求逐步攀升,组建个人N AS 的人是越来越多了。 那家庭组建N AS 的时候很多人就会遇到一个问题: 要不要组raid,包括我也有这个问题。 那今天我们就来聊聊这个raid的问题吧。

聊raid之前,我们先主要说一下raid的种类。由于篇幅限制,我们主要聊一聊常见的种类吧。最常见的主要有raid0,raid1,raid5,raid10。如果你用黑群晖的话,还会遇到一种被称作SHR的raid种类。

1:raid0一时爽,数据火葬场

大家应该大都听过raid一时爽,数据火葬场这个梗,而且应该已经很久了。其实这里主要说的就是raid0。Raid0最低需要两块硬盘,它把数据分散到每块硬盘上进行存储,所以raid0拥有所有raid种类中最强的存储性能。而raid0的总可用空间容量就是你硬盘数量乘以最低容量硬盘的容量,连续读写性能就是单盘的倍数(随机性能除外,单盘是多少,raid之后还是多少)。

那么为什么会数据火葬场呢? 很简单,raid 0 并没有数据冗余所用的硬盘。 刚刚说了,raid 0 是把所有的数据分散到每块硬盘上存储以实现性能翻倍的。 这时候所有的硬盘都是一个整体,属于一个存储池。 那么这也带来一个严重的问题,一旦你raid 0 阵列中任意一块硬盘挂了,那你的数据就全部G G ,没有找回的可能性。 所以raid 0 虽然可以给你带来读写性能翻倍甚至几倍的爽快感,但是损坏的可能性同样也是成倍提高的。 没有服务器会选择raid 0 阵列,除了家用。 也正因为raid 0 这个特性,才有了数据火葬场这个梗。 所以慎用raid 0 ,除非你真的刚需。

2:相对安全之选——raid1

相比安全性低的爆炸的raid0,raid1就显得很安全了。Raid1只支持两块硬盘组raid阵列,而实际容量只有最小的那块硬盘的容量。这是因为raid1并没有对存储性能有任何提高,只是提高了数据的安全性。两块硬盘组成的raid1阵列中,每块硬盘的数据都是完全一样的,两个硬盘是互相的镜像关系。

所以在raid1阵列中,损坏任意一块硬盘,数据都是可以正常读取的,不会丢失。你这时候替换掉坏盘插入新盘重建阵列,也只是把好硬盘的数据重新镜像一份。正因为raid1这个特性,所以很多对数据安全有要求的服务器现在依旧广泛采用。只是因为容量是总硬盘容量的一半的原因吗,存储成本较高。但是记住一点,raid1不等于数据备份!

3:重建的痛你懂不懂——raid5

Raid5的初衷是raid0以及raid1的折衷方案。通过前面两个最基本的raid种类介绍,我们可以知道raid0和raid都有自己的不足,一个是安全性,一个是容量和性能。而raid5是在这中间的方案。Raid5采用了硬盘分割的技术,最少需要三块硬盘才可以组建raid5阵列,它没有数据冗余,而是把数据奇偶校验的方式存储到每块硬盘上,而其中一块硬盘用于备用,支持在线更换。Raid5允许一块硬盘损坏或者离线,这时候阵列依旧可以读取,但是处于降级状态,需要重建。所以Raid5硬盘的总容量是所有硬盘中最小硬盘容量的N-1倍。比如你用4块12T的硬盘组raid5阵列,实际你会得到一个36T的raid5阵列。性能上raid5比单盘情况下要高,不管是读取写入,但是不如raid0。

听上去raid5似乎很美好,而且你看的大部分数码博主在组建nas的时候应该也是raid5阵列,但是实际不是。因为现在硬盘容量越来越大,raid5在硬盘损坏之后重建阵列的时间越来越长。因为raid5是以奇偶校验来存储信息的,所以需要通过计算来重建raid5阵列。以单盘4T,4块硬盘为例,重建这样一个阵列所需要的时间往往也有4天到一周左右,并且成功率也不是100%。而且因为重建阵列的时候所有硬盘全部满负荷工作,如果重建的时候你有其他的硬盘挂了,那你的数据同样是全部打水漂。如果你是机械盘,那我真的不推荐你组raid5阵列,重建要太久,SSD倒是可以试试,毕竟硬盘的性能在那里,重建很快。

4:火葬场安全性升级——raid10

其实raid10很简单,就是我们前面介绍过的raid1和raid0的合体版本,Raid10阵列需要最低4块硬盘,两块硬盘两两组建raid1阵列,然后再组成raid0阵列,这就是raid10,也叫raid1+0。实际建立好之后的阵列容量和raid1一样,是所有硬盘数量的一半乘以最低容量硬盘的大小。不过要注意,raid10不是raid01,raid10是先进行镜像再组raid0,而raid01是先组raid0再组raid1。Raid10可以在其中一块硬盘完全离线的情况下依旧正常工作,并且在插入新硬盘替换坏盘后会按照raid1的规则进行数据重建,安全性相比单纯的raid0有了大幅度提高。

Raid10可以说兼顾了raid0和raid1的优点,既可以提供翻倍的磁盘性能,又可以提供不错的数据安全性。但是实际在使用时,你的最大磁盘容量依旧是砍半的,以4块10T组raid10阵列为例,你最终得到的空间只有20T。

5:群晖专用——SHR

SHR其实是群晖专用的专用的磁盘阵列,叫群晖混合raid阵列。相比传统的raid,SHR有一定的优势。SHR有两种,单盘的SHR-1以及四块硬盘以上的SHR-2。不过和传统的raid阵列不同的是,SHR允许随意添加新的磁盘。并且不会因为其中一块磁盘小对整个磁盘空间造成浪费,因为SHR阵列会自动把大容量硬盘分成较小的区块并创建冗余存储,实际可用空间比传统raid要大(硬盘容量不一致的情况下)。

SHR-1其实和basic没有什么区别(这里的basic就是windows下的单块磁盘什么阵列都不组建,单盘单用),而当你加入一块新硬盘后,这时候的SHR相当于raid1,而4块以上的SHR-2则类似raid6阵列。不过即便如此,SHR阵列依旧没有跳出传统raid的范畴,所遇到的问题和前面raid中说的一样。

6:软raid和硬raid

最后就是软raid和硬raid了。软raid很简单,就是由操作系统来构建的raid阵列。软raid会吃掉一部分的主机CPU资源用于raid阵列的开销,比如数据计算等。相比硬件raid,软raid只要系统支持即可,成本较低。但是同样的,因为吃CPU,所以速度比硬件raid较慢,安全性也低。但是我们目前在入门级NAS上见到的raid阵列基本都是软raid阵列。

硬件raid则是由专门的raid设备来实现的raid,一般是raid卡,或者主板集成的raid功能。硬件raid有自己的raid控制器以及IO芯片,而高端一些的raid卡往往还有电池以DRAM等硬件,整体性能是比软raid好一些的。而且因为硬件raid独立于操作系统,安全性也相对较高。但是同样的,因为需要额外的硬件,所以价格相对也较高。

介绍完了raid的种类,我想各位也应该对要不要组建raid阵列心里有了一个底。我个人的建议是,家用NAS尽量不要组建raid阵列,如果真要组建,我也只推荐raid1以及raid10。至于raid5,不要学那些数码博主去组建,否则重建能恶心死你。当然如果你是SSD的话倒是可以考虑一下raid5,毕竟SSD的读写性能在那里,重建时间相对较短,而且SSD的故障率比HDD要低。

我知道我说的不是所有的raid,比如还有raid3,以及raid5发展而来的raid6等。我从一开始就说了,我只说常见的raid种类,所以这些不怎么常见的就不提了。不管任何raid都有一定的局限性,也不一定是安全的。经常做异地备份,才是数据安全的王道。

好了,本期到这就结束了,我们下期再见。

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