2021.06.12

RAID 6 是什麼?帶你了解其原理與架構(2021年最新)

2021/6月
 
RAID 6 是什麼?
RAID 6原理、架構
RAID 6 + Spare 原理
RAID 6硬碟數量要幾台?
RAID 6效能如何?
RAID 6速度快嗎?
RAID 6的優點與缺點
RAID 6資料備份方式
RAID 6 vs RAID 10
使用 RAID 6的建議、結論


 

RAID 6 是什麼?

RAID 6 是比 RAID 5 容錯功能更好的磁碟陣列,以安全性來看,萬一 RAID 6 同時發生兩台硬碟機故障時,也能夠容許、並維持磁碟陣列持續正常運作,儲存、寫入資料不受影響,實際上不會因為壞兩台硬碟,而導致整組 RAID 6 Offline 的情況;相較於 RAID 5 而言,是能夠容許再多故障一台硬碟的磁碟陣列架構,至今為止有一定程度的企業會採用 RAID 6 架構類型,作為各種媒體設備、伺服器專用。
 

RAID 6原理、架構

這邊簡單說明RAID 6 的原理與架構,我們舉例:假設目前手邊一共有四台 1TB 硬碟,我們將四台硬碟機組成 RAID 6 後,到磁碟管理查看會發現,RAID 6 分割區的容量只有『2TB』的容量。

4台硬碟機:1TB硬碟 + 1TB硬碟 + 1TB硬碟 + 1TB硬碟 = 2TB可用儲存空間
(Physical Drives: 1TB + 1TB + 1TB + 1TB = 2TB Logical Drive ,RAID 6 Array)

 

RAID 6 + Spare原理


raid0601

RAID 6 除了本身容許故障2台硬碟還可正常讀寫之外,設備上會附加一台備用的空白硬碟,平時都是『閒置』的狀態,用意是當其中一台硬碟機發生故障時,可以透過 Space原理機制立即將該硬碟的資訊重建,透過其他台硬碟機將資料回寫至該空白硬碟內,做到『Online Rebuilding』的效果,此便是RAID 6 + Spare的原理。
 

RAID 6硬碟數量要幾台?

RAID 6 至少需要4台硬碟機來完成其架構,若要再往上提升,則要看選擇使用的tray支援幾到bay,只要硬碟數量、插槽空間足夠,例如24、36、48 bay…等,若是機櫃硬碟插槽不足,有些則可支援擴充櫃的效果,硬碟數量也可以再往上提升,不過本公司不建議單組RAID 6,將硬碟數量提升到驚人的地步,畢竟硬碟機數量一多,當RAID 6發生故障時,風險也越高。
 

為什麼RAID 6容量比較少?

從上方舉的例子來看,是因為其中有 2TB 的容量被當作『容錯』運算使用(Parity Blocks),非單獨2台硬碟,而是平均分散在各硬碟內,並擁有2份相同的 Parity Blocks,比 RAID 5多一份。
 

RAID 6效能如何?

因為 RAID 6 將其中兩個硬碟機的容量,用在儲存其他台硬碟的 Parity Blocks,作為容錯機制下的硬碟,但也進而影響了其效能降低的情況;當每次 RAID 6 讀寫一個 Blocks 時都需 Parity check 一次,所以系統的 Loading 會很重,如是用 Software RAID Controller (Linux RAID)當大量讀寫時,會明顯感受出讀寫速度降低,如果只是一般小檔案,讀寫上不會感受到太大差別。
 

RAID 6速度快嗎?

上面我們有提到,基於 RAID 6 的同位校驗與運算原理方式關係,速度上肯定是會相較於其他種類的磁碟陣列來得慢,若你是相當重視 RAID速度的使用者,我們建議您使用RAID 0比較合適。
 

RAID 6的優點與缺點

RAID 6優點

【安全性】RAID 6 的使用者,是看重其容許壞兩台硬碟,比 RAID 5的容錯機制更好的『安全性』考量,比 RAID 5多一層保障,RAID 6故障2台硬碟後,還能夠進行正常讀寫。
 

RAID 6缺點

【速度】因共有2份相同 Parity Blocks,運算複雜 Loading 加重,建議用 Hardware Controller Card,相關廠牌有HP、Dell、LSI…等,雖說讀寫速度是RAID 6的缺點,但相信使用 RAID 6的用戶,在意的並非速度。
 

RAID 6資料備份方式

RAID 6 用戶端,相信更為重視安全性,本公司建議平時便將RAID 6 資料定期、定時備份,若是公司預算充裕,也可考量採取『異地備援』的備份方式,我們在其他篇 RAID文章提到過,無論你是何種 RAID架構,都無法做到完善,所以不能過於依賴 RAID的容錯機制,若是你誤認為 RAID售價高,品質、性能肯定好,平時使用疏於『資料備份』,仍會遇到需要資料救援的可能性,無論是何種 RAID架構,都務必勤做資料備份,跟開百萬名車還是要綁安全帶的道理相同。
 

RAID 6 vs RAID 10?

網路上經常會有人拿RAID 6和 RAID 10來比較,因為兩者都能夠壞兩台硬碟,但實際上真的能夠比較嗎?其實不然,兩者之間對等的只有『容量』;雖說兩者都可容許壞兩台硬碟,但RAID 6的防護性還是相較於RAID 10來得高,但是速度上則是RAID 10較吃香。


以下針對兩種RAID組態,並且同時為四台硬碟的情況,來進行說明舉例:

速度、效能

RAID 10基於有『RAID 0』的功能,無論是在讀取/寫入速度上,絕對都還是會略勝RAID 6一籌,甚至要比 RAID 5來得快。
 

安全性

RAID 6 接受『任意兩台』硬碟故障,但RAID 10則不行,因為RAID 10是先將RAID 1組態設定完成後,再組成RAID 0,所以當萬一發生問題的硬碟,剛好是在同一組下的硬碟機(例如:1-1、2-1此種情況),很抱歉,那您RAID 10便會失效、無法讀取資料,這時則需請求專業『RAID資料救援』協助了。
 

使用 RAID 6 的建議、結論

RAID 6 雖說在安全性方面優於其他磁碟陣列許多,但這邊也想和各位探討一個問題,假設目前手邊共有 5台硬碟機,非要規劃成 RAID 6嗎?

以下提供2種架構,並朝此方向思考:

1. 改建立 RAID 5+Spare,會多1TB容量,讀寫速度較快,單純易管理維護。

2. 全部當單台使用,第 1、2 台都當傳統單台硬碟機用,各自儲存不同資料,其它 3 台當個別備份資料硬碟,每份資料最少有 2份備份,架構簡單、容易使用、管理方便,又有額外的資料備份,遺失風險也跟著降低。

3. 為了 Create RAID 6 + Spare 也只可使用2台硬碟容量,必須先購一片高性能 RAID 6 controller card,再 Create 複雜的 RAID 6 + Spare ,架構複雜,管理維護難度高。

接下來資料備份怎麼辦?還需另外添加多台硬碟機來備份資料。現在拿 RAID 5 + Spare 和 RAID 6 + Spare 比較,唯一不同處,只是『容許故障2台硬碟還可正常讀寫』。

但試問:誰會放心當發生一台硬碟故障時放著不處理,繼續等第2台硬碟故障時再處理?以本公司立場觀點來看,寧可選擇第 1 or 2 種架構,簡單、易用易操作,任何人都可交接使用管理;無論使用任何RAID架構一定要具備風險意識,因為多半 RAID 內擁有的資料,也屬於整個企業的重要心血,絕不能輕易丟失、損毀。

結論:
建議規劃RAID 6 時勿超過您的技術能力,RAID容量也取決於硬碟數量,使用一組您有能力管理,能夠做到排除輕微故障的基本知識,才是正確的選擇,本公司真的不建議一般使用者使用自已不熟悉、無法自行管理的磁碟陣列。

當然最後還是有可能遇到專業問題,原廠無法排除,需要尋求專業建議時,歡迎來電聯絡『凌威科技』,本公司擁有一群多年RAID 6實務救援經驗的資深工程師團隊,能夠協助您救資料。 

如果除了 RAID 6 之外,想了解更完整的RAID解析,可以參考這一篇文章:RAID 磁碟陣列是什麼?一篇文章就理解(2021年最新) ,內有針對RAID提供非常完整的介紹解析。

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