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陣列技術
2023.11.29

RAID6技術解析:保障資料完整的最佳選擇

▼目錄


RAID6是儲存資料的磁碟陣列等級之一,提供更高的資料安全性和容錯性,相較於其他RAID等級,RAID6以獨特的容錯機制脫穎而出,因為能夠同時應對多個硬碟故障,是企業中常使用的磁碟陣列等級,我們將探討RAID6的運作原理、容量計算方式、優點、缺點,以及與其他RAID的比較,可以更全面了解高容錯的磁碟陣列技術,如果想了解RAID有什麼等級?請參考這篇《RAID磁碟陣列是什麼?需要知道的完整指南》。
 

RAID6是什麼?


在現在資訊爆炸的時代,資料安全是每個企業和使用者關心的重點,RAID6為了解決這個問題而生的一種資料儲存技術,因為RAID6是一種具有高度容錯的磁碟陣列等級,透過Parity的校驗機制,能夠『同時容許兩個硬碟故障』,確保資料的安全性和可用性,相較於其他RAID等級,它的容錯優勢更為明顯,特別適用極高資料保護的環境,如果想了解硬碟故障的原因,可以參考這篇《硬碟故障大揭密:探索12種常見狀況及對應策略》。

▼RAID6的基本運作原理

RAID6以高度的容錯性而廣為人知,因為具備獨特的運作原理,讓我們深入了解RAID6是如何實現這種資料保護的機制。
 
  • 雙重校驗碼
    RAID6採用雙重Parity校驗的機制,這是相較RAID5的一大改進,當資料寫入RAID6的磁碟陣列時,系統同時計算兩個Parity校驗碼,並分佈在各個硬碟上,使得RAID6在單一硬碟故障的情況下,仍保持資料的完整性,即便在同一時間兩個硬碟發生故障,RAID6可以透過Parity校驗進行恢復,確保RAID6和資料的運作,如果想了解RAID5是什麼?請參考這篇《RAID5是什麼?探討運作原理和優缺點》。
     
  • 需要四個硬碟
    RAID6的最小配置要求是四個以上的硬碟,因為RAID6使用兩個硬碟來儲存資料,同時還需要『兩個硬碟用於存放Parity校驗碼』,這樣設計使得RAID6具備較高的容錯,能夠允許最多兩個硬碟的同時故障,確保資料的完整性和安全性。
     
  • 資料分散儲存
    RAID6將資料分散存在各個硬碟上,而不是像RAID1那樣全部鏡像,這樣RAID6不僅擁有較快的讀取速度,同時也擁有RAID1所缺乏的大容量空間。

RAID6原理圖
(RAID6磁碟陣列架構示意圖容許兩顆硬碟故障)

▼RAID6的儲存容量計算方式

RAID6最低需求是四個以上的硬碟,這四個硬碟中,兩個用於儲存資料,另外兩個則負責Parity校驗,即便同時發生兩個硬碟故障,RAID6仍然能確保資料的完整性,儘管由四個硬碟組成一個儲存空間,實際『可用容量卻等同於兩個硬碟的空間』,總容量計算方式為硬碟容量*(硬碟數-2),以下提供容量計算的實例。
 
  • 4TB硬碟的RAID6
  • 4個硬碟:4TB*(4-2)=8TB
  • 5個硬碟:4TB*(5-2)=12TB
     
  • 8TB硬碟的RAID6
  • 4個硬碟:8TB*(4-2)=16TB
  • 5個硬碟:8TB*(5-2)=24TB

RAID6容量配置圖
(RAID6容許其中兩個硬碟故障,還有Parity進行分配和運算)

上圖顯示有保護的2TB空間是用於儲存Parity校驗,確保其中兩個硬碟無法讀取時,RAID6可以透過剩餘硬碟的資料和Parity校驗,讓我們仍然可以讀取資料,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》。
 

RAID6的優點和缺點


儲存資料除了在乎效能的提升外,還需要應對可能的硬碟故障問題,RAID6為一種高容錯的磁碟陣列等級,廣泛應用於企業的資料儲存需求,我們將探討RAID6的優點和需要考慮的缺點。

▼RAID6的優點

RAID6為一種高度容錯性的儲存方案,以卓越的優點在企業中廣泛應用,以下是RAID6的優點。
 
  • 強大的容錯性

    RAID6的主要優點是高度的容錯性,相較於其他RAID等級,RAID6有更強大的容錯機制,能夠容許同時兩個硬碟的故障,即便在面臨硬碟壞掉的壓力,RAID6仍然可以維持資料的完整性,如果想了解硬碟壞掉的前兆,請參考這篇《硬碟壞掉警訊:6個常見徵兆及救援方法》。
     
  • 持久的可用性

    由於有強大的容錯機制,RAID6在硬碟故障時能夠繼續提供資料的讀取和使用,降低資料停擺的可能時間,這種可用性使得RAID6成為追求連續運作和業務量大的企業環境首選。
     
  • 高讀取效能

    RAID6的儲存方式在讀取檔案過程中表現出色,同時使用多個硬碟進行資料讀取,RAID6能夠提供穩定並快速的資料讀取性能,RAID6就成為需要高效讀取資料的使用環境首選,例如:大數據分析、影片編輯...等。

▼RAID6的缺點

RAID6雖然作為一種可靠的儲存資料方案,具有獨特的優點,但也存在一些需要自行評估的缺點。
 
  • 硬碟容量利用相對較低

    RAID6的容錯性來自使用兩個硬碟進行Parity校驗,這導致硬碟容量利用相對較低,實際可用容量為硬碟總容量減去兩個硬碟容量,意味著RAID6相較於其他RAID等級提供的儲存空間較少。
     
  • 硬碟成本較高

    因為RAID6需要多個硬碟建立,雖然有較高的硬碟容錯性,但硬體成本較高,這包括硬體控制器(Hardware Controller)和硬碟的成本,特別是建立大型RAID6磁碟陣列時,硬體較高成本成為需要考慮的缺點。
     
  • 寫入速度相對較慢

    RAID6在寫入資料時需要進行複雜的運算,因為需要寫入兩個Parity校驗,可能導致相對較慢的寫入性能,尤其是當RAID6容量處於高度使用的狀態下。
 

RAID6和其它RAID的比較

 
RAID6有獨特的容錯性,在選擇最適合需求的RAID等級時,先了解RAID6與其他RAID等級之間的差異也很重要,讓我們深入比較RAID6與其他常見的RAID等級,以便能夠做出最合適的選擇。

▼RAID6 vs. RAID5-更強大的容錯性

RAID6在容錯能力上更為優越,RAID5使用單一Parity校驗進行容錯,RAID6則使用雙重Parity校驗,意味著RAID6能同時容許兩個硬碟的故障,提供了更高的資料完整性,特別是在大型的磁碟陣列中。
 
  RAID6 RAID5
性能對比 寫入性能略低於RAID5,但讀取性能相當 提供良好的性能,特別是在寫入性能略快於RAID6
可靠性對比 容許兩個硬碟故障 容許一個硬碟故障

▼RAID6 vs. RAID1-容量的權衡

RAID1是最簡單的陣列等級,因為是資料鏡像也提供基本的容錯能力,但硬碟容量的利用率較低,RAID6提供較高的容錯能力的同時,與RAID1相比,提供了更高的硬碟容量利用率,使得RAID6在企業中可能更受歡迎,如果想了解什麼是RAID1,請參考這篇《RAID1是什麼?入門指南與運作原理》。
 
  RAID6 RAID1
性能對比 相對於RAID1,讀取性能較高 寫入資料性能較差
可靠性對比 容許兩個硬碟故障 容許一個硬碟故障

▼RAID6 vs. RAID0-可靠性與性能的權衡

RAID0提供了卓越的讀寫性能,但沒有任何容錯能力,RAID6的雙重Parity校驗在保護資料更為安全,但性能相對較低,如果想了解什麼是RAID0,請參考這篇《RAID0技術揭密:打造高速資料讀寫體驗》。
 
  RAID6 RAID0
性能對比 相對於RAID0,讀取資料的性能較低 讀取性能較為優越
可靠性對比 容許兩個硬碟故障,提供更高的容錯機制 其中一個硬碟故障即失去所有資料
 

RAID6的應用環境


RAID6可以在哪裡發揮最大的效益?作為一種磁碟陣列的儲存方案,提供了較高的容錯能力,可以在某些的環境應用表現出色,讓我們深入RAID6在哪些應用環境中能夠發揮最大的效益。

▼龐大資料量需求

擁有龐大資料量的環境中,資料的安全性和可用性非常重要,RAID6能夠同時容許兩個硬碟故障的特性,為這些龐大資料提供了高度的容錯能力,確保即使在硬碟故障的情況下,系統和資料仍能持續運作,降低了資料損失的風險。

▼高性能運算

需要高性能運算的環境,RAID6也能夠足夠應對,雖然相較於RAID0或RAID10,RAID6的讀寫性能較差,但在大量資料的情況下,RAID6提供更優越的容錯性,這在高性能環境中變得更為重要。

▼中小型企業

對於中小型企業來說,RAID6可能是一種較為理想的磁碟陣列,不僅有較高的硬碟容量利用率,同時也擁有強大的容錯能力,為企業的資料安全提供了一層保護,這在中小型企業可能缺乏資訊人員(IT)的情況下更為適合。

▼影音編輯和製作

現在網路上有很多自媒體,需要處理大量影片和高解析度的影像製作,RAID6的高容量和容錯能力變得更為重要,即使在硬碟故障的情況下,RAID6仍能確保重要的影音檔可以使用。
 

RAID6的資料救援


RAID6為一種高容錯性的磁碟陣列,但在硬碟故障或異常問題發生時,仍然會面臨資料損失的風險,讓我們探討RAID6發生問題時的應對策略和委託專業資料救援公司的重要性。

▼RAID6的硬碟故障在容許範圍內

RAID6能容許兩個硬碟的同時故障,然而在進行重建(Rebuild)之前,我們建議採取以下步驟,尤其是在硬碟故障在容許範圍內的情況下:
 
  1. 停止寫入操作:
    在檢測到硬碟故障時,立即停止RAID6的所有寫入操作,防止重要的資料損失,如果想了解硬碟檢測的方法,請參考這篇《硬碟檢測的3款推薦軟體,教你檢測硬碟的健康》。
  2. 確認硬碟狀態:
    使用RAID內建管理工具確認故障硬碟的狀態,記錄離線(Offline)或異常的時間,並注意目前良好的硬碟,因為通常硬碟是相同時間建構RAID6,其他硬碟也可能陸續異常。
  3. 備份重要資料:
    在進行重建之前,我們強烈建議先備份重要的資料,雖然RAID6擁有容錯的能力,但異地備份仍然是最為保險的做法。
  4. 替換受損硬碟:
    完成以上步驟後,再開始替換故障的硬碟並開始重建,但確保新硬碟的規格和原故障硬碟相同。
  5. 尋求專業協助:
    如果不確定操作步驟或硬碟異常的狀態較為複雜,建議委託原廠或專業的資料救援公司,專業的工程師能夠提供準確檢測和解決方案,以較大程度保護重要的資料。

▼RAID6的三個以上硬碟故障

RAID6是一種具有高容錯能力的儲存方案,可以應對多達兩個硬碟的同時故障,然而當三個或以上的硬碟同時故障時,RAID6是無法重建資料,這種情況超出了RAID6所能應對的範疇,需要透過資料救援的方法處理。

RAID6如果3個硬碟發生異常,需要小心謹慎處理
(RAID6如果3個硬碟發生異常,需要小心謹慎處理)

RAID6的容錯設計能夠在最多兩個硬碟故障的情況下保持運作,然而當硬碟數量達到三個或以上的同時故障時,RAID6無法整合缺失的資料,一般的重建就會變得無效,在這種情況下,我們建議立即停止對RAID6的任何操作,防止重要的資料損失,建議委託專業的資料救援公司,因為資料救援公司具有專業的技術和工具,能夠應對RAID6的複雜故障情況。

睿卡科技擁有專業的RAID技術工程師和相關設備,我們了解RAID6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RAID6故障,我們提供詳細的《RAID資料救援流程》和《資料救援費用》。

⒈檢測RAID6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RAID6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。
 
⒉RAID6硬碟救援報價和救援機會

專業工程師檢測RAID6硬碟完成,說明RAID6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
 
⒊RAID6資料救援作業

專業工程師會定期回覆RAID6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RAID6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。
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