RAID5是什麼？探討運作原理和優缺點

▼目錄

---

• RAID5是什麼？
• RAID5的優點和缺點
• RAID5的資料救援策略
• RAID5的迷思

---

RAID5是廣泛應用於工業機台、企業電腦和伺服器（Server）的磁碟陣列等級，建立『RAID5至少需要三個硬碟』，儘管RAID5擁有一定的容錯能力，但其儲存原理並非等同於資料備份，我們將探討RAID5的原理、優點與缺點，並提供RAID5硬碟發生異常的解決方法。
 

RAID5是什麼？

RAID5是一種強大的磁碟陣列等級，至少需要三個硬碟來建立，RAID5的儲存空間計算方式為『硬碟數量（N-1）*單個硬碟的容量』，兼具RAID0和RAID1的優點，RAID5提供不錯的效能並可以容許其中一個硬碟故障，確保磁碟區的資料可以讀取，雖然RAID5擁有容錯機制，但並不代表可以忽略異地備份的重要性，遭遇多個硬碟故障或其他問題，仍然需要委託資料救援的方式，異地備份有助於分散損失的風險，更是確保資料完整性和安全性的關鍵，如果想了解資料備份的方法，請參考這篇《資料備份全攻略：認識5個備份方法與觀念》。

▼RAID5的基本運作原理

RAID5的基本運作原理將資料有效率分散儲存在三個或更多硬碟中，建立一個虛擬磁碟區，每個硬碟不僅有儲存資料，也包含用於運算和實現容錯的同位元資料（Parity Data），資料的分散儲存可以提高讀寫效能，而Parity的應用則是RAID5的一大特色，當RAID5其中一個硬碟發生異常時，剩餘硬碟會透過Parity的運算分配，保持資料的完整性和可用性。


(RAID5磁碟陣列架構示意圖容許一顆硬碟故障)

RAID5架構不僅提供高效率的讀取速度，同時也有一定程度的容錯機制，Parity使得RAID5不僅可以擁有高容量和高速度，同時也具備了資料完整的重要性。

▼RAID5的儲存容量計算方式

RAID5的儲存容量計算方式可以透過以下來理解，舉例來說：若有三個1TB的硬碟建立RAID5，總容量即為硬碟容量*（硬碟數-1），在這個案例中，即為（1TB+1TB+1TB-1TB），最後可以使用的儲存空間為2TB。


(RAID5容許其中一個硬碟故障，還有Parity進行分配和運算)

這額外1TB是用於儲存Parity的資訊，確保當其中一個硬碟發生異常且無法讀取時，RAID5仍然可以透過剩餘硬碟的資料和Parity的校驗，讓我們依舊可以讀取資料，RAID5的效能和容錯機制，使其成為較為廣泛應用的磁碟陣列等級，如果想了解硬碟讀不到的原因，可以參考這篇《硬碟讀不到？專家教你解決的4個有效方法》。
 

RAID5的優點和缺點

 
RAID5是一種常見的磁碟陣列等級，擁有獨特的運作原理，RAID5的資料是分散儲存在各個硬碟中，同時透過Parity的應用來實現容錯，所以RAID5在企業中為較常見的磁碟陣列等級，我們將探討RAID5的優點和缺點。

▼RAID5的優點

RAID5的基本運作原理結合了容錯能力、儲存效能和成本效益，RAID5成為一種廣泛應用的磁碟陣列等級。
 

• 容錯機制
  
  RAID5的容錯機制是特點之一，當RAID5配置至少三個硬碟時，可以容許其中一個硬碟發生故障，意味著即使一個硬碟無法讀取，RAID5仍然可以運作並且能夠正常讀取資料。
   
• 儲存空間的使用效能
  
  RAID5在提供容錯的同時，也能夠更有效利用硬碟的容量，雖然RAID5需要捨棄一個硬碟的容量空間來進行Parity校驗，但相對於完整鏡像的RAID1，RAID5在相同數量的硬碟下提供更大的儲存空間，此外，RAID5的讀寫效能也優於單一硬碟和RAID1，RAID5就成為大量資料儲存的理想選擇。
   
• 成本效益
  
  相較於其他RAID等級，例如：RAID1，RAID5在提供類似容錯的同時，更具成本效益，RAID5利用的硬碟空間容量較多，可以減少硬碟的購買成本，這使得RAID5成為在有限預算下，仍然維持資料安全性和較大資料量儲存的選擇，如果想了解RAID1是什麼？請參考這篇《RAID1是什麼？RAID技術入門指南》。

(RAID5儲存空間的使用效能較高)
 
▼RAID5的缺點

儘管RAID5在容錯能力和儲存效能表現優越，但仍然存在一些缺點。
 

• 重建（Rebuild）時間長
  
  當RAID5中的一個硬碟發生故障，進行Rebuild的過程可能會相當冗長，在Rebuild期間RAID5就不具備容錯能力，而且如果在重建過程中另一個硬碟出現問題，可能會導致重要的資料遺失。
   
• 效能損失
  
  RAID5當一個硬碟發生故障時，因為需要計算Parity校驗資訊以維持資料的完整性，這個計算負擔可能導致整體效能下降，尤其是大量寫入操作時。
   
• 限制硬碟數量
  
  RAID5的架構要求至少三個硬碟，然後硬碟的數量越多，重建時間和效能損失的風險就越高，再來硬碟數量的增加也提高硬碟發生故障的機率，因此需要更密集的維護和檢測硬碟，如果想了解硬碟檢測的方法，可以參考這篇《硬碟檢測的3款推薦軟體，教你檢測硬碟的健康》。
   
• 不是資料備份的替代方法
  
  儘管RAID5提供了容錯機制，但並『不是資料備份替代的方法』，仍然會發生硬碟故障或其他資料損失的問題，我們需要異地備份才能確保資料的保護。

(RAID5的重建時間較長)
 

RAID5的資料救援策略

RAID5雖然具有一定的容錯機制，但在硬碟發生異常且資料無法讀取的情況下，我們必須採取有效的資料救援策略，以下是應對RAID5硬碟異常的建議和解決方案。

▼RAID5的硬碟故障兩個（含）以上

當RAID5發生兩個或以上硬碟故障的情況，因為超出容許的範圍就會導致整組磁碟陣列無法運作，在面對這種問題時，以下是建議的應對方法：
 

1. 標記硬碟順序：
   在進行任何操作之前，建議將RAID5的硬碟按照位置順序進行標記，可以幫助追蹤並確認是哪個硬碟發生異常。
2. 後台檢查硬碟健康：
   透過RAID控制器後台，查看硬碟的健康狀態和Log檔，這可以得知硬碟發生異常的時間點和詳細資訊。
3. 確認硬碟異常原因：
   如果硬碟發出異常聲音或疑似硬碟壞軌...等問題，請立即中止讀取和檢測，以免造成硬碟更嚴重受損，建議委託專業的RAID資料救援公司來進行搶救，如果想了解硬碟壞軌是什麼？請參考這篇《硬碟壞軌的專業指南：6項徵兆和解決之道》。
4. 尋求專業資料救援：
   遭遇多個硬碟故障，建議委託專業的RAID資料救援公司，資料救援專家擁有專業的設備和技術，才能夠有效復原RAID5的資料。
5. 硬碟取出與標記時間：
   如果確認需要取出硬碟進行更換，請標記取出的時間點，可以幫助後續檢討和維護操作的追蹤。

(RAID5如果2個硬碟發生異常，需要小心謹慎處理)

▼磁碟陣列主機燈號顯示異常

當RAID5陣列的主機燈號顯示異常時，這可能是陣列主機或硬碟發生異常，以下是建議的處理方法和可能原因，若需要進一步的資料救援，建議委託專業的資料救援公司的協助。
 

1. 檢測主機異常：
   如果主機燈號異常，第一時間建議委託主機的原廠進行檢測，主機內部有各種硬體，例如：電源供應器、記憶體...等，這些硬體屬於消耗品，有可能因為損壞導致無法正常開機。
2. 確認硬碟異常：
   如果確認是硬碟的問題，請先標記每個硬碟的位置順序，並查找確認哪個硬碟發生異常，請不要進行不必要的Rebuild，因為可能會導致重要的資料損失，甚至在Rebuild的過程中，其他硬碟也跟著發生異常。
3. 處理硬碟異常：
   如果確認是硬碟故障，可以更換異常的硬碟，並在更換硬碟之前，請先備份出重要的資料，以免發生資料的損失。
4. 了解燈號顯示意義：
   我們可以了解主機燈號的不同閃爍模式和顏色，這可能代表有意義的信息，不同的燈號表示不同的錯誤或警告，可以作為解決問題的線索。

(RAID主機燈號異常可以先確認是硬碟還是主機的問題)

▼硬碟顯示離線的狀態（Offline）

當RAID5檢測到硬碟顯示離線的狀態，可能是因為各種原因導致，例如：硬體問題或設定錯誤，以下是處理硬碟離線的建議和預防措施：
 

1. 聯繫原廠協助排除：
   第一時間建議聯繫主機原廠，原廠可以進行檢測並排除問題，因為有可能是主機設定的問題，原廠的技術支援可以提供專業的協助。
2. 檢查硬碟的狀態：
   硬碟離線可能是硬碟異常的問題，我們可以檢查硬碟是否連結並有電源供應，確保硬碟正確安裝，若是硬碟未啟動，可以試著重新開機，但最後一樣顯示離線狀態，表示硬碟已經故障，建議立即關機並移除硬碟。
3. 留意主機顯示的訊息：
   如果將硬碟安裝回去時，陣列主機顯示需要重新建立RAID、格式化...等視窗，請停止操作，可能意味著RAID受損，繼續執行可能導致資料損失，建議委託專業的資料救援公司協助搶救。
4. 定期維護和監控：
   為了預防硬碟離線問題的發生，建議定期進行硬碟檢查和監控，主機內的硬碟發生異常問題，都應該要及時處理。

▼磁碟區顯示未配置或異常

當RAID5的磁碟區顯示未配置或異常狀態時，這可能是由硬碟故障、RAID Config異常...等問題引起，在處理這種情況時，我們建議遵照以下步驟以確保資料不要損失：
 

1. 不要執行任何操作：
   如果磁碟區顯示異常，請不要執行影響資料完整性的操作，例如：重建RAID、格式化...等，這樣的操作可能導致資料覆蓋，進一步增加資料損失的風險，如果想了解資料覆蓋是什麼？可以參考這篇《檔案覆蓋如何救援？教你拯救檔案的方法》。
2. 停止RAID的操作：
   避免執行Rebuild、降級...等操作，建議直接關機是最保險的方式，以停止RAID異常的狀態，防止資料進一步的損失。
3. 委託專業協助：
   當磁碟區出現未配置或異常的情況，建議委託專業的資料救援公司協助，專業的資料救援公司具有豐富經驗和技術，能夠有效檢測和解決RAID異常的問題，並保護資料的完整性。
4. 避免自行操作：
   我們不建議使用網路上的資料救援軟體，因為未經專業評估的操作可能導致資料損失，RAID5是一種複雜的磁碟陣列，需要專業知識來進行有效的資料救援。

(RAID5如果異常顯示未配置，請不要執行任何RAID設定避免資料遺失)
 

RAID5的迷思

RAID5是一種常見的磁碟陣列等級，應用於資料量多和效能要求較高的環境，構建RAID5需要至少三個硬碟，以分散儲存和Parity校驗來提供容錯的機制，但是RAID5並非備份資料的方案，而是具備一個硬碟失效容錯能力的儲存裝置，在探討RAID5運作原理、優缺點之後，我們先說明一些常見的誤解，以了解RAID5的實際應用。

▼為什麼Rebuild前需要先備份資料？

進行RAID5的Rebuild操作之前，為什麼需要先備份資料？儘管RAID5具備一個硬碟失效的容錯機制，但在執行Rebuild時，還是存在資料損失的風險，因為RAID5通常使用相同品牌和型號的硬碟進行建立，意味著可能處於相同的使用磨損狀態，當磁碟陣列中的一個硬碟發生故障時，『其他硬碟也可能在接近故障的邊緣』，在Rebuild過程中，磁碟陣列將故障硬碟的資料復原到新的硬碟上，如果其他硬碟在這個過程中發生故障，可能導致資料損失，所以在進行Rebuild之前，請事先備份資料，這樣可以降低硬碟故障、垂死硬碟或其他未知問題而引起的資料損失，備份資料確保了即使在Rebuild過程中出現意外，重要資料仍然可以被保留。


(RAID5異常在執行重建前，請先備份出重要的資料)

▼RAID5一定要專家才能救回資料？

RAID5如果一個硬碟的發生故障，我們通常可以透過Rebuild來修復，但如果多個硬碟發生故障或陣列受損嚴重，需要更專業的資料救援方法，睿卡科技擁有專業的RAID技術工程師和相關設備，我們了解RAID5的複雜性，可以協助從硬體故障、RAID Config...等異常各種情況中搶救資料，若遇到RAID5故障，我們提供詳細的《RAID資料救援的流程》和《資料救援費用》。

⒈檢測RAID5的硬碟

提供現場送件與《免運費快遞到府取件》的服務，我們專業工程師收到RAID5硬碟後，花費一天的時間檢測並說明硬碟是否可以執行資料救援和報價費用。
 
⒉RAID5硬碟救援報價和救援機會

專業工程師檢測RAID5硬碟完成，說明RAID5硬碟的受損狀況和救援機會：
 

• 資料救援的報價費用
• 預估所需的工作時間
• 同意報價後我們立即執行救援作業

 
⒊RAID5資料救援作業

專業工程師會定期回覆RAID5救援的進度，並於完成救援後立即通知，如果我們沒有成功救出資料則不會收取救援費，給予客戶最大的保障，讓客戶沒有白花錢的風險。
 
⒋驗收RAID5救出的資料

專業工程師搶救完成後，我們會約定時間由使用者親自驗收檔案，確認檔案是否正常與是否救出重要的資料，確認無問題才會收取救援費並交付資料。