RAID是什麼？新手必看RAID磁碟陣列全攻略

▼目錄

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• RAID磁碟陣列是什麼？
• ①RAID的運作原理
• ②RAID擁有大容量空間
• ③RAID具備硬碟的容錯性
• ④RAID的讀寫快速
• RAID磁碟陣列的形式
• ①硬體控制（Hardware Controller）
• ②軟體控制（Software Controller）
• RAID磁碟陣列的等級
• RAID磁碟陣列的資料讀不到？
• ①RAID的硬碟故障
• ②RAID的作業系統異常
• ③RAID的主機異常
• RAID磁碟陣列是資料備份嗎？

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許多企業在意資料安全與資料儲存的效能，磁碟陣列（RAID）是現今保護資料與提升效能的儲存技術，主要 RAID 應用於企業級伺服器、網路儲存裝置（NAS），甚至桌上型電腦也能建立 RAID 來提升效能與容錯，睿卡科技說明 RAID 原理與遇到異常的解決方法，交由專家幫忙選擇適合自己的 RAID 等級。
 

RAID磁碟陣列是什麼？

磁碟陣列是一種透過「多顆硬碟組成儲存區」的技術，主要特點是容錯性、高效能、大儲存容量空間，RAID 的硬碟整合方式可提升讀寫速度，如果不幸發生硬碟故障時，因為硬碟容錯仍然可讀取資料，以下整理出 RAID 的運作原理與特色。
 

①RAID的運作原理

電腦隨著長時間的使用，會不斷增加資料儲存的需求，傳統的解決方式就是購買硬碟分散存放，但這樣不僅會分散資料，還會增加資料管理與尋找的不便性，RAID 技術的誕生就解決這問題，因為透過整合多顆硬碟，可以提升儲存效能與擁有容錯性，RAID 將兩顆（含以上）的硬碟透過特殊計算方式組成一個儲存空間，不僅擁有更大的容量，還能「提高讀寫效能並具備容錯性」，所以即使有些硬碟發生異常，RAID 仍可讀取並使用資料。


(RAID擁有硬碟的容錯性與建立大容量的儲存空間，受到許多企業的親睞)

▼磁碟陣列的三大功能

磁碟陣列透過特殊的計算方式將「資料分散儲存於多顆硬碟」上，這能提升讀寫效能還具備硬碟容錯，所以即使某顆硬碟故障，RAID 可保持正常運作，除了企業級的伺服器，常見的 NAS 也能建立 RAID 來管理大量資料，一般使用者就能使用大容量與擁有容錯的儲存裝置，以下整理 RAID 的三大功能。
 

②RAID擁有大容量空間

RAID 可以將多顆硬碟「整合為一個更大容量的儲存空間」，並依照 RAID 等級的不同來提升效能與容錯性，因為 RAID 的容錯機制會利用硬碟空間進行資料冗餘儲存，保護硬碟在故障時仍能正常讀取資料，例如：RAID0 是提高容量與效能的等級 ，整合一個磁區並分散寫入資料，如果使用兩顆 4TB 硬碟來建立 RAID0 ，就會形成總容量 8TB 的儲存空間，但 RAID0 毫無容錯性，只要其中一顆硬碟故障，所有資料都會遺失，請參考我們撰寫的這篇《RAID0是什麼？》來了解更多。

▼RAID容量的計算方式
 

• RAID0：「1TB」+「1TB」＝「2TB」
• RAID1（鏡像）：「1TB」+「1TB」＝「1TB」（因資料複製，容量不增加）
• RAID5：「1TB」+「1TB」+「1TB」＝「2TB」（N-1，其中 N 為硬碟數量）
• RAID6：「1TB」+「1TB」+「1TB」+「1TB」＝「2TB」（N-2）

(磁碟陣列的儲存空間會依等級差異而有所不同，但通常儲存空間都會比單顆硬碟來得大)
 

③RAID具備硬碟的容錯性

RAID 最大特點是擁有硬碟的容錯性，如果有些硬碟異常離線（Offline），這組 RAID 仍能正常讀取，保護儲存空間的資料，減少因為硬碟壞掉導致資料損失的風險，但硬碟的容錯能力取決 RAID 等級，等級不同的 RAID 對於硬碟容錯也有不同，例如：RAID1 是資料鏡像（Mirror）確保完整同步，每一筆資料都會完整複製到另一顆硬碟，因此其中一顆硬碟故障，仍然可以讀取到資料，可以參考我們這篇來了解《RAID1是什麼？》。

▼RAID容錯的硬碟數量

磁碟陣列的容錯取決於 RAID 等級，因為等級不同會影響硬碟的容錯數量，建議 RAID 的硬碟發生異常時，需立即備份資料並執行重建（Rebuild），可以保護資料完整並縮短 RAID 處於脆弱狀態的時間，以下整理 RAID 等級的硬碟容錯數量。
 

• RAID0：「不」容許故障
• RAID1：容許「一顆」硬碟故障
• RAID5：容許「一顆」硬碟故障
• RAID6：容許「兩顆」硬碟故障

④RAID的讀寫快速

有些公司會用電腦架設簡易的伺服器，再透過一顆硬碟建立「共用資料區（File Server）」提供給所有員工存取資料，但這方式的資料讀寫速度緩慢，因為一顆硬碟無法同時處理大量的資料存取，如果這顆唯一的硬碟故障，就會導致整個共用資料區無法使用，影響公司的運作。

▼RAID如何提升讀寫速度？

因為 RAID 是多顆硬碟同時讀寫，這可以提升資料的讀寫速度與擁有硬碟容錯性，硬碟組成 RAID 會分散儲存資料在這組 RAID 的硬碟上，資料讀寫是同時進行，除了會提升速度與效能，即使其中一顆硬碟發生異常，資料仍然可讀取使用，在磁碟陣列所有等級中，RAID0 雖然適合要求讀寫速度快的使用者，但 RAID0 並不提供硬碟的容錯性，只要其中一顆硬碟無法讀取時，所有的資料都無法使用，再來是 RAID0 會整合所有硬碟的容量，可以最大化儲存的空間。


(RAID具備較快的讀寫速度，上圖為讀寫快速的示意圖)
 

RAID磁碟陣列的形式

RAID 的組成主要分為「硬體控制」與「軟體控制」 兩類，從組建方式、管理方式、效能都有差異，所以在思考 RAID 配置如何選擇時，可以先了解硬體與軟體的區別，以下說明 RAID 組成的類型。
 

①硬體控制（Hardware Controller）

  
Hardware Controller 是透過 RAID Card 來管理與控制硬碟並建立 RAID，因為與 Software Controller 的運算相比，RAID Card 內建專屬晶片與記憶體，更能獨立處理 RAID 資料運算，大幅減少 CPU 的負擔，帶來更穩定與更高效能的資料讀取，因為「硬體控制」是獨立的韌體（Firmware）與 RAM，如果不幸發生 RAID 的系統崩潰，擁有較高的 RAID 保護性，所以 Hardware Controller 廣泛應用於企業級伺服器與資料中心等環境。
 

• 特點1：高效能與穩定性
  RAID Card 有專屬硬體能夠獨立處理，不會影響到電腦的效能亦可提升讀寫速度，因為具備獨立的晶片與快取記憶體，能降低資料不明遺失的風險，適用企業級伺服器與大量資料存取的工作環境。
   
• 特點2：建置成本高與相容性問題
  RAID Card 的建置費用較高，並需專業人員設定與維護，可能某些品牌或型號的 RAID 卡，與現有使用的主機板不相容，需整台主機設備一併更換。

②軟體控制（Software Controller）

  
Software Controller 透過作業系統的內建功能來建立 RAID，而非使用專屬的 RAID Card，常見的作業系統：Windows、Linux、macOS，皆能支援 RAID，因為 Linux 被應用於 NAS（網路儲存裝置）來建立 RAID，與 Hardware Controller 相比，Software Controller 主要利用 CPU 進行 RAID 運算，雖然成本低也適合一般使用者，但在效能與穩定性上與 Hardware Controller 有一段差距，在進行大量讀寫運算時，影響效能並容易造成系統崩潰，可能會導致 RAID 發生資料遺失的風險。
 

• 特點1：建立容易且價格親民
  因為不需額外安裝 RAID Card，可降低建立的成本，並且可以使用不同規格的硬碟來建立 RAID，NAS 與個人電腦大多採用 Linux 建立 RAID。
   
• 特點2：效能與穩定性
  RAID 的資料讀寫增加，可能會影響電腦的整體效能，如果作業系統損壞或異常會導致 RAID 無法讀取和使用。

(NAS 可以透過 Linux 軟體建立 RAID，現在是普遍受許多使用者喜愛的儲存裝置)
 

RAID磁碟陣列的等級

RAID 有許多不同的等級，每一種 RAID 的效能、容錯性、儲存空間利用率皆不同，常見的等級：RAID0、RAID1、RAID5、RAID6，還有進階的 RAID10（RAID1+0）、RAID5E 等，可提供更高的安全性與效能，以下整理常見 RAID 等級的優缺點、應用環境，能更好選擇適合的 RAID。
 

磁碟陣列的等級	RAID0	RAID1	RAID5	RAID6	RAID5E	RAID1+0
允許容錯硬碟	不容許	容許故障 1  顆	容許故障 1 顆	容許故障 2 顆	容許故障 1 顆	容許故障多顆（取決組合）
需要硬碟數量	2 顆以上（含）	2 顆	3 顆以上（含）	4 顆以上（含）	3 顆以上（含）	至少 4 顆硬碟
儲存空間計算方式	各硬碟容量相加	單顆硬碟容量	（硬碟數-1）*單顆容量	（硬碟數-2）*單顆容量	（硬碟數-1）*單顆容量	各硬碟容量相加，再取一半
常見需求及風險	追求高速和大容量，風險較高	資料冗餘和備份	企業使用、容忍一顆硬碟故障	對容錯性能要求較高的環境，例如大型伺服器	適用於大型儲存裝置，提供更高效的錯誤校驗	高效能和高容錯性能

 

RAID磁碟陣列的資料讀不到？

RAID 雖然擁有硬碟的容錯性，但「硬碟故障的數量超出容錯」時，RAID 資料就會無法讀取，因為許多使用者誤以為建立 RAID 就能忽略硬碟異常的問題，所以當 RAID 發出警告都不在意，讓硬碟的問題逐漸惡化，如果 RAID 當下還可以讀取到資料，第一時間建議備份重要的資料，其次是確認硬碟異常的數量，不建議貿然執行重建（Rebuild），因為擔心在重建過程中，其他正常的硬碟承受著更大負擔，如果 RAID 進入降級（Degraded）模式，表示磁碟陣列正處於最脆弱的狀態，需儘快備份與處理，可以參考這篇了解《硬碟故障的原因》。
 

①RAID的硬碟故障

RAID 磁碟陣列擁有硬碟的容錯性，如果硬碟故障的數量超出容錯範圍，就會導致這組 RAID 的資料無法讀取，很多使用者以為 RAID 能自動修復硬碟故障的全部問題，平時就忽略硬碟異常的警告通知，所以 RAID 的硬碟故障時，錯誤的操作方法可能導致損壞更嚴重，以下說明 RAID 發生異常的建議。
 

• 建議1：立即備份重要的資料
  如果硬碟壞掉在容錯範圍內，例如：RAID5 的一顆發生故障，建議立即備份重要的資料再開始其他操作，因為直接更換硬碟重建 RAID，擔心其他硬碟跟著陸續故障，可以優先備份資料出來，再開始更換故障硬碟並執行重建（Rebuild），RAID 就能恢復繼續使用，可以參考我們撰寫這篇了解《硬碟壞掉的徵兆》。
   
• 建議2：不建議嘗試自行修復
  如果硬碟已經超出容錯的範圍時，「請勿嘗試網路的方法」例如：強制重建（Rebuild）、降級（Degraded）等操作，可能會導致資料覆蓋或剩下的硬碟也受損，並且避免重複開機與重複插拔硬碟測試，以免導致硬碟受損更嚴重，如果 RAID 有重要的資料，建議委託專業的 RAID 資料救援公司，因為 RAID 故障需要謹慎處理，任何的錯誤操作都會造成 RAID 加重損壞。

(RAID 的硬碟故障時，需謹慎處理，不建議自行嘗試修復)
 

②RAID的作業系統異常

伺服器（Server）的作業系統通常與儲存資料（Data）的磁區分開，因為可以加快讀寫速度與增加系統穩定性，常見作法是安裝兩個硬碟建立 RAID1，但如果主機的作業系統出現異常時，就會導致這組 RAID 無法讀取，在進行硬碟更換或安裝作業系統時，需要謹慎操作，避免「造成 RAID Config 受損」，以下提供作業系統出現異常的專業建議。
 

• 建議1：檢查系統與RAID狀態
  首先開機檢查 RAID 的狀態是否正常，需要避免進行不必要的系統變更，如果更換作業系統硬碟或重灌時，建議委託專業人員協助，因為不能影響到 RAID 的資料磁區，當主機的作業系統重灌後，可以檢查 RAID Card 安裝的驅動程式，以免無法辨識到資料磁區。
   
• 建議2：不要初始化或重建RAID
  RAID 使用的作業系統發生異常時，不建議執行初始化或重建 RAID，這會覆蓋原本的 RAID 設定與資料，再來需要避免更換 RAID Card，以上這些錯誤操作都可能導致 RAID 受損更嚴重，如果 RAID 的資料無法讀取時，建議委託專業的 RAID 資料救援公司幫忙。

(RAID的作業系統可以重建、控制、管理這組 RAID 的軟硬體)
 

③RAID的主機異常

因為 RAID 主機是由各種硬體組成，例如：磁碟陣列卡（RAID Card）、電源供應器（Power）、記憶體（RAM）等，如果主機的硬體出現異常，就會導致 RAID 無法讀取資料與正常運作，所以不建議「自行更換硬體」，以免導致 RAID 資料損失，建議委託主機原廠或專業人員協助，以下提供 RAID 主機出現異常的建議。
 

• 建議1：定期檢查RAID的主機硬體
  可以定期檢查 RAID 的主機狀態，以免資料讀寫異常，當主機的硬體出現異常時，需要立即處理，建議委託專業人員幫忙檢測和更換，以免因硬體故障導致 RAID 無法正常使用。
   
• 建議2：委託專業人員處理主機問題
  可以自行檢查電源與連接線是否正常，避免更換 RAID 卡，因不同品牌或型號的 RAID 卡可能導致原有 RAID 設定遺失，如果主機問題排除後仍然無法讀取資料，建議委託專業的 RAID 資料救援公司。

(RAID 主機或其他硬體發生異常，建議第一時間委託主機原廠協助)
 

RAID磁碟陣列是資料備份嗎？

RAID 通常存放大量的重要資料，但需要有個正確觀念：「RAID 並不是資料備份」，雖然 RAID 擁有硬碟的容錯性，但硬碟故障超過性錯範圍時，RAID 仍然會無法讀取資料，因此 RAID 不能取代備份資料，建議建立異地備援的良好習慣，這樣即使 RAID 的重要資料出現異常，仍有備份可以快速恢復重要的資料，以下提供 RAID 使用正確的觀念，可以看我們撰寫這篇了解更多《資料備份的方法》。
 

• 觀念1：建立異地備援
  一般具有規模的企業都會建立 Backup RAID Server，就是一組 RAID 會有其他組 RAID 當作備援機，除了原有硬碟容錯還有更高層級的容錯性，如果再建置一組 RAID 的成本過高，其實可以透過外接式硬碟或雲端空間進行備份，這都是 RAID 故障避免資料損失的方法，因為只要有資料的異地備援，就可以隨時恢復重要的資料。
   
• 觀念2：儲存空間分類管理
  建立平時 RAID 的資料可以分類資料夾，例如：「各部門或使用者負責不同的資料」並自行備份，這樣使用者就可以定期追蹤備份的狀況，因為 RAID 是提高系統穩定與資料存取效率，並不能完全避免資料遺失的發生，因此需搭配備份資料的良好習慣，像是：異地備援、NAS 備份、雲端備份，才能真正保護資料的完整性。

(RAID 不是資料備份的方式，需建立異地備援的習慣)

▼RAID資料救援的服務流程

RAID 磁碟陣列無法開機嗎？RAID 資料突然讀不到嗎？有重要的資料無法讀取但從未備份，睿卡科技具備專業設備與工程師團隊，擁有 RAID 資料救援的豐富經驗，我們提供詳細的《RAID資料救援流程》和《資料救援費用》，專業人員能協助並迅速讓 RAID 資料恢復，並提供專業的支援諮詢。

⒈送件與檢測RAID硬碟

睿卡科技提供現場送件與《免運費快遞到府取件》的服務，專業的工程師團隊收到 RAID 主機與硬碟後，預計檢測時間約 1-2 天，後續由專業工程師親自說明 RAID 硬碟受損情況與 RAID 資料救援費用。
 
⒉RAID資料救援報價與救援機會

專業的工程師檢測 RAID 硬碟完成時，說明 RAID 受損狀況和救援機會：
 

• RAID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

 
⒊RAID資料救援作業

專業工程師團隊定期回報 RAID 資料救援的進度，並於硬碟救援完成後立即通知效果與資料量，如果我們沒有救出指定資料則不會收取救援費，給予客戶最大的保障，不會讓客戶有白花錢的風險。
 
⒋驗收RAID救出的資料

專業工程師救援完成後，客服人員與客戶約定時間驗收檔案，交由客戶親自確認檔案是否正常與救出重要的資料，最後確認無問題才會收取救援費並交付資料。