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陣列技術
2021.01.20

RAID 磁碟陣列是什麼?請看這一篇

「RAID 磁碟陣列」在現代生活中越來越多企業和使用者在使用,舉凡應用在企業中 Server 伺服器以及日益常見 NAS 網路儲存裝置,甚至一般 PC 電腦內建功能就可以組建 RAID 功能,為什麼它會受歡迎?
因為擁有「容錯功能」,所以當有硬碟故障,資料還可以使用、讀取,但是一定要盡快將資料先行備份出來,不能有僥倖的心態讓裝置繼續使用。
      具備大容量
     
容錯機制
     
讀寫資料快速      ・硬體 Hardware Controller
     ・軟體 Software Controller      ・遇到硬碟故障
     
作業系統故障
     
硬體故障
 

RAID 磁碟陣列是什麼?運作原理


一般使用者在使用電腦儲存資料時,當 1 顆硬碟資料存滿後,需要繼續購買第 2 顆、第 3 顆、第 4 顆...加裝使用,這樣除了要在各個硬碟中存放並查找資料變成非常複雜及不方便而且容量很容易不足,這時候 RAID 就誕生,需要透過至少 2 顆以上組建而成,由特殊演算方式將這些硬碟組成一個儲存空間,並將資料分散儲存到各個硬碟中。

RAID 擁有的三項功能

  • 具備大容量
  • 容錯機制
  • 讀寫資料快速
RAID是許多硬碟組成一個大容量儲存空間           

一、具備大容量


RAID 是由數顆硬碟組成一個「大容量」的儲存空間,但因為有容錯機制關係,會有硬碟的空間被犧牲掉。
  • RAID1:5TB+5TB=5TB
  • RAID0:5TB+5TB=10TB
  • RAID5:5TB+5TB+5TB=10TB(N-1)
  • RAID6:5TB+5TB+5TB+5TB=10TB(N-2)
 

二、容錯機制

所謂「容錯機制」意思是,容許這組 RAID 硬碟可以故障,但是這個「儲存空間」還是可以讀取資料,但是當 RAID 硬碟有異常,第一件事就是先將資料備份並重建 Rebuild。

  • RAID1:容許故障一顆
  • RAID0:不容許故障
  • RAID5:容許故障一顆
  • RAID6:容許故障兩顆
RAID擁有容錯機制

三、讀寫資料快速


如果只有一顆硬碟透過 File Server 方式給予公司許多人讀取使用,速度一定會很慢,而且只要硬碟一故障資料就無法使用,但是 RAID 會將資料分散到組合儲存空間的硬碟儲存,所以會有數顆硬碟同時運作,速度會比只有一顆硬碟來得快。
 

RAID 磁碟陣列的形式


RAID 組建方式主要分成「硬體 Hardware Controller」及「軟體 Software Controller」,除了方式不同還有效能也有所差異。

一、硬體 Hardware Controller

透過「RAID Card」來控制硬碟組建 RAID,不同於用一般主機運算,不會拖慢使用的速度。
並且是透過 RAID Card 晶片去運算,不太會去消耗作業系統的運算,穩定性及速度上較高,大企業使用的 Server 伺服器幾乎都是使用 Hardware Controller。

  • 價格較高
  • 獨立運算,速度較快
RAID卡

二、軟體 Software Controller

NAS內建RAID功能

透過作業系統內建功能建立的 RAID 功能,舉凡 Windows、Linux、Mac 都有此功能,而且不單是透過硬碟去建立,也可以用「磁區 Partition」,也就是說可以將一顆硬碟分成兩個磁區建立 RAID,但這樣建立會失去效能以及容錯功能。

現在主流的 NAS 正是使用 Linux 建立 RAID,並且因為 NAS 也是獨立的硬體設備,速度上雖與 Hardware Controller 的 RAID 有差距,但 NAS 對於一般使用者來說是很夠用。

  • 價格較親民
  • 一般 Windows 電腦也可以建立

RAID 磁碟陣列等級


RAID 磁碟陣列等級有許多種,但以一般常見共有四種(RAID0、RAID1、RAID5、RAID6),及比較少用的 RAID1+0、RAID5E、JBOD...等,每一種磁碟陣列等級都適用不同需求。
 
陣列等級 RAID0 RAID1 RAID5 RAID6
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
需要硬碟數 2 顆以上(含) 2 顆 3 顆以上(含) 4 顆以上(含)
儲存容量計算 容量總和 N/2 N-1 N-2
需求及風險 追求速度快、高容量、風險高 備份、適合個人使用 企業用、容錯 1 顆 企業用、容錯 2 顆
 

RAID 故障資料讀不到該怎麼辦?


RAID 雖然擁有容錯的功能,但是只要 RAID 硬碟一但達到故障上限,整台裝置資料就無法正常讀取。
常常有客戶因為容許故障一顆硬碟就暫時不作理會或是沒有檢查確認「硬碟故障問題」,所以當硬碟已發現異常,建議先將重要的資料額外備份,再重新 Rebuild(重建),這樣比較安全保險,因為擔心直接 Rebuild 時可能其他顆硬碟會陸續跟著異常故障。
 

一、遇到硬碟故障


如果還是在容錯的範圍內(例:RAID5 容許一顆硬碟 Offline、RAID6 容許兩顆硬碟 Offline),建議先將重要資料先行備份出來再更換硬碟進行「重建 Rebuild」。
但是已經硬碟故障數量超出容錯範圍內,建議先不要一直嘗試甚至直接更換硬碟 Rebuild,先前遇到客戶整組 RAID 無法讀到,已經確認超出容錯數,自行做降級、Rebuild...等等操作,導致交給我們救援難度提高。
 

二、作業系統故障


通常來講 Server RAID OS 與 Data Partition(資料磁區)是不同硬碟分開的,通常 OS(作業系統)會建立 RAID1 在主機內,如果不幸是作業系統異常問題,要注意不要更動到 RAID 內資料磁區的任何資訊(例:RAID Config、設定...等等)。
 

三、硬體故障


RAID 使用的主機,有許多硬體設備(例:RAID Card、Power 電源供應器、RAM 記憶體、等等),可能遇到這些設備故障,建議不要自行操作,可以詢問機台原廠協助,如果是需要單純將資料救出,睿卡科技提供 RAID 資料救援專業服務
 

RAID 磁碟陣列資料備份?


既然會使用到 RAID 資料一定是很重要甚至很多,很多使用者「誤以為有建立 RAID 就是備份」但其實是錯誤的,「RAID 是擁有容錯保護機制而已」,但是不能不擔心資料會讀不到、遺失等情況,我們會請使用者一定要做好「異地備份」,很重要的資料除了 RAID 有一份,在其他裝置也需要有一份(例:Backup RAID Server、外接硬碟、NAS...等),才是最安全及保障的。
因為整組 RAID 容量很大資料也很多,通常一般企業公司有 File Server、Mail Server 都會有額外的 Backup Server,這樣兩個 RAID Server 裝置備份,做好「異地備份」是最安全的,除了有 RAID 的容錯保護機制也有備份。
亦或是可以將 RAID 整個儲存空間分成不同的「磁區」、「資料夾」由各個工作單位各別用「單顆硬碟、外接硬碟」自行備份,就算有使用 RAID 也是需要做好備份,避免資料遺失讀不到的困擾。
但是如果真的很不幸沒有備份,RAID 裝置又故障無法讀取資料,睿卡科技提供 RAID 資料救援服務,協助客戶救援並讓工作恢復軌道。

專業資料救援公司協助找回來

一、來電諮詢
瞭解 RAID 故障讀不到資料後需救援問題並協助解決簡易障礙排除;瞭解完整流程及可能收費範圍。

二、送件檢測
可以透過快遞收件運費由我們支付(線上送件)可只收取硬碟但需要標記好順序及提供主機型號;親臨現場工程師接待收件。

三、報價救援
工程師檢測 RAID 磁碟陣列後透過電話或LINE方式說明狀況及報價;同意報價費用後立即進行搶修。

四、確認檔案
完成搶救後請您確認檔案是否成功救出並可否開啟使用;成功救出指定資料才會收費。

五、備份付款
將 RAID 磁碟陣列救援出的資料交付給您;最後才需進行付款。
02-27199059