冗余家族新贵——RAID6基础入门

【IT168 专稿】众所周知服务器上的数据是珍贵的，而这些宝贵数据的保护工作是通过硬盘的冗余技术实现的，在以往的配置过程中我们依据数据的安全级别和当前服务器硬件配置两个条件来选择冗余技术的级别，从最简单的RAID0到RAID1，从中级冗余技术RAID3到RAID5。然而即使是通过三块以上硬盘建立的RAID5磁盘阵列也不能百分之百的保证数据的安全，当同时有两块硬盘出现问题时部分数据还是会损坏的。因此为了进一步提高数据的安全级别，保证工作硬盘在同时损坏两块的情况下还可以保证数据不丢失，RAID6这种技术应运而生，而今天我们也将为各位IT168的读者介绍RAID6的一些基本情况并给大家推荐几款不错的RAID6存储产品。
一、RAID6的前世今生：
如图

RAID6属于RAID磁盘冗余技术的最新标准。在了解他之前首先要对RAID家族中的其他成员信息有所掌握。RAID将普通硬盘组成一个磁盘阵列，在主机写入数据，RAID控制器把主机要写入的数据分解为多个数据块，然后并行写入磁盘阵列；主机读取数据时，RAID控制器并行读取分散在磁盘阵列中各个硬盘上的数据，把它们重新组合后提供给主机。由于采用并行读写操作，从而提高了存储系统的存取系统的存取速度。另外这种将数据平均分配在各个磁盘上的方法也避免了数据的大量损坏，再结合校验和冗余技术就可以保证一定的数据安全性。
RAID可分为级别0到级别6，通常称为RAID0，RAID1，RAID2，RAID3，RAID4，RAID5，RAID6。当然在了解RAID6之前我们需要对RAID5的基本情况进行介绍，因为RAID6是从RAID5技术的扩展。
目前RAID5是服务器采用最多的RAID级别，RAID5使用至少三块硬盘来实现阵列，它既能实现RAID0的加速功能也能实现RAID1的备份数据功能，在阵列当中有三块硬盘的时候，它将会把所需要的存储的数据按照用户定义的分割大小分割成文件碎片存储到两块硬盘当中，此时阵列当中的第三块硬盘不接收文件碎片，它接收到的是用来校验存储在另外两块硬盘当中数据的一部分数据，这部分校验数据是通过一定的算法产生的，可以通过这部分数据来恢复存储在另外两个硬盘上的数据。另外这三块硬盘的任务并不是一成不变的，也就是说在这次存储当中可能是1号硬盘和2号硬盘用来存储分割后的文件碎片，那么在下次存储的时候可能就是2号硬盘和3号硬盘来完成这个任务了。可以说，在每次存储操作当中，每块硬盘的任务是随机分配的，不过，肯定是两块硬盘用来存储分割后的文件碎片另一块硬盘用来存储校验信息。
这个校验信息一般是通过RAID控制器运算得出的，通常这些信息是需要一个RAID控制器上有一个单独的芯片来运算并决定将此信息发送到哪块硬盘存储。RAID5同时会实现RAID0的高速存储读取并且也会实现RAID1的数据恢复功能，也就是说在上面所说的情况下，RAID5能够利用三块硬盘同时实现RAID0的速度加倍功能也会实现RAID1的数据备份功能，并且当RAID5当中的一块硬盘损坏之后，加入一块新的硬盘同样可以实现数据的还原。也就是说RAID5是通过三块以上的硬盘共同作用产生的冗余技术，在实际使用过程中出现一块硬盘损坏的情况后，其他硬盘可以共同作用把损坏的那块硬盘上的数据恢复出来，从而提高了数据保存的安全性。
二、RAID6的工作状态：
如图

RAID6是RAID家族中的新技术，是在RAID5基础上扩展而来的。所以同RAID5一样，数据和校验码都是被分成数据块然后分别存储到磁盘阵列的各个硬盘上。RAID6加入了一个独立的校验磁盘，它把分布在各个磁盘上的校验码都备份在一起，这样RAID6磁盘阵列就允许多个磁盘同时出现故障，这对于数据安全要求很高的应用场合是非常必要的。这样搭建一个RAID6磁盘阵列最少需要四块硬盘。但是RAID6并没有改善RAID5写入性能不佳的情况，写入缓存的应用仅仅能对于这个缺点进行一定程度的弥补但是并不能从根本上解决问题。因为RAID5和RAID6都可以根据应用程序来更改数据块的大小，所以它的实际性能还会受到这个因素的影响。
在实际应用中RAID6的应用范围并没有其它的RAID模式那么广泛。如果实现这个功能一般需要设计更加复杂、造价更昂贵的RAID控制器，所以它一般也不会集成在主板上。总的来说RAID6是可以容忍两块硬盘同时出现故障而仍然可以恢复出数据的，另外他的实际容量是总容量减两块硬盘，例如80G的硬盘一共五块来做RAID6，那么他的实际可用容量就是80*5-80*2了，为240G。
三、RAID6的性能：
既然RAID6是最新的RAID冗余技术，那么他的性能应该是非常不错的。
（1）RAID6的随机读取性能：很好（当使用大数据块时）。
（2）RAID6的随机写入性能：差，因为不但要在每硬盘上写入校验数据而且要在专门的校验硬盘上写入数据。
（3）RAID6的持续读取性能：好（当使用小数据块时）。
（4）RAID6的持续写入性能：一般。
（5）RAID6的优点：快速的读取性能，更高的容错能力。
（6）RAID6的缺点：很慢的写入速度，RAID控制器在设计上更加复杂，成本更高。
四、国内RAID6产品简介：
由于RAID6是最新的冗余技术，而且他可以确保工作硬盘在有两块损坏的情况下仍然可以把这两块硬盘上的数据通过RAID6技术恢复出来。所以他适用的场合是对数据安全级别更高的地方，例如一些数据提供中心，证券交易服务器，数据库服务器上。该技术在国外已经应用于很多场合，不过在国内这方面的产品并不多，笔者询问了几个存储经销商，他们手里有的大部分还是RAID5的产品，包括RAID5阵列，RAID5卡等。仅仅有少数经销商能够提供RAID6的相关产品。笔者从中选出几个介绍给各位读者。
（1）OApro DASraid(TM) 6700系列（如图）

支持级别：RAID 0，1（0+1），3，5，6及JBOD，多个RAID组，NRAID。
接口类型：Ultra 320 scsi接口和串行ATA（Serial ata，sata）
冗余技术：磁盘阵列
RAID CPU：intel 80321 risc cpu
硬盘数量：12，16个
功能介绍：该产品支持3TB的容量，使用时和主机的操作系统无关，支持使用各种操作系统的服务器，支持自动或手动线上重建硬盘资料，支持热插拔，支持线上直接扩充容量，支持WEB和终端机操作界面，支持多款备份软件。（如图）

（2）诚捷WS-108 系列NAS产品（如图）

支持级别：RAID 0、1、5、6、热备盘支持，数据资料完整保护。
接口类型：Ultra 320 scsi接口和串行ATA（Serial ata，sata）。
冗余技术：磁盘阵列。
硬盘数量：3U高密度可配备8颗热插拔高速大容量硬盘。
功能介绍：功能强大的Windows Storage Server 2003，实现高性能的文件存储管理，双千兆网卡，多种模式，高速存取，完善用户权限管理、配额管理、卷影复制功能。远程WEB用户管理界面，可配合Windows平台下第三方应用软件如存储备份管理、防病毒等。支持iSCSI协议，为网络提供IP SAN应用。配备冗余电源/冗余风扇。
总结：
RAID6技术虽好不过并不是每个企业都可以用得到的，而且他的高额价格也不是谁都承担得起的，对于大部分中小企业来说数据的保存所需级别并没有那么高，这种情况下我们只需要使用常规的RAID5即可。就目前而言，对于那些数据中心，信息中心等对数据安全级别要求比较高的企业，笔者觉得才有使用RAID6保护数据的必要。