一、基础概念

简单来说，RAID技术通过将多个物理硬盘组合成一个逻辑磁盘，实现“1+1>2”的效果——要么通过数据拆分提升读写速度，要么通过数据备份增强冗余（即数据损坏后的恢复能力），或在两者间找到平衡。不同RAID模式的核心差异，就在于数据在多块硬盘上的存储和校验方式。

二、主流RAID

1. RAID 0：“速度至上”的性能猛兽

工作原理：RAID 0又称“条带化存储”，核心是“拆分数据、并行读写”。当系统写入数据时，RAID控制器会将数据分割成多个“数据块”，然后同时写入到多块硬盘中；读取时则从多块硬盘同时读取数据块，再组合成完整数据。就像多人同时搬运一堆货物，效率自然比单人搬运高得多。

关键指标：

• 硬盘利用率：100%。由于没有冗余数据，所有硬盘的容量都用于存储实际数据，例如2块1TB硬盘组成RAID 0，总可用容量为2TB。

• 冗余性：无。RAID 0没有任何数据备份或校验机制，一旦其中一块硬盘损坏，所有数据都会丢失——因为数据是拆分存储的，缺少一块硬盘就无法还原完整数据。

• 性能：读写性能随硬盘数量线性提升。理论上，n块硬盘组成的RAID 0，读写速度约为单块硬盘的n倍（实际受接口带宽等限制）。

• 最少硬盘数：2块。

适用场景：追求极致速度、数据可随时重建的场景，如视频剪辑、临时文件存储、游戏缓存等，不适合存储重要数据。

2. RAID 1：“数据安全”的备份专家

工作原理：RAID 1又称“镜像存储”，核心是“数据完全复制”。当系统写入数据时，会将相同的数据同时写入到多块硬盘中，每块硬盘都存储完整的副本，相当于给数据做了“镜像备份”。读取数据时，可从任意一块硬盘读取，控制器会选择速度最快的硬盘响应。

关键指标：

• 硬盘利用率：50%（n块硬盘时为1/n）。例如2块1TB硬盘组成RAID 1，总可用容量仅为1TB；4块1TB硬盘组成RAID 1，可用容量仍为1TB，多余硬盘均用于存储镜像。

• 冗余性：极高。只要至少有一块硬盘正常工作，数据就不会丢失。对于2块硬盘的RAID 1，任意一块损坏后，更换新硬盘即可通过镜像完整恢复数据。

• 性能：读取性能略有提升（可并行读取），写入性能与单块硬盘基本一致（需同时写入多块硬盘，受最慢硬盘限制）。

• 最少硬盘数：2块。

适用场景：存储核心重要数据的场景，如系统盘、数据库日志、财务数据等，优先保障数据安全而非容量和速度。

3. RAID 5：“平衡之王”的性价比之选

工作原理：RAID 5是“性能、容量、冗余”的平衡方案，核心是“数据条带化+分布式校验”。数据会被拆分成块存储在多块硬盘中，同时会生成“校验数据”——校验数据并非存储在某一块固定硬盘上，而是分布式存储在所有硬盘中。这种设计的好处是，即使一块硬盘损坏，也能通过其他硬盘的“数据块+校验块”反向计算出损坏的数据，实现数据恢复。

关键指标：

• 硬盘利用率：(n-1)/n（n为硬盘数量）。例如3块1TB硬盘组成RAID 5，可用容量为2TB；5块1TB硬盘组成RAID 5，可用容量为4TB，相当于只“牺牲”一块硬盘的容量用于存储校验数据。

• 冗余性：支持单盘故障。任意一块硬盘损坏时，系统可通过校验数据重建丢失的数据；但如果同时损坏两块及以上硬盘，数据将无法恢复。

• 性能：读取性能优秀，随硬盘数量提升明显（并行读取数据块）；写入性能略低于单盘，因为写入数据时需要同时计算并存储校验数据，会消耗部分资源。

• 最少硬盘数：3块。

适用场景：大多数企业级应用场景，如文件服务器、数据库服务器、邮件服务器等，需要在性能、容量和数据安全间取得平衡。

4. RAID 10：“安全与速度”的双重保障（RAID 1+0）

工作原理：RAID 10是“RAID 1”与“RAID 0”的组合，采用“先镜像，后条带”的策略。首先将硬盘两两分组，每组组成RAID 1（镜像组），保障每组数据的安全性；然后再将所有RAID 1组组成RAID 0，实现数据的条带化存储，提升读写速度。例如4块硬盘组成RAID 10，先分成（1-2）、（3-4）两组RAID 1，再将两组合并为RAID 0。

关键指标：

• 硬盘利用率：50%。与RAID 1一致，因为本质是“镜像组的条带化”，例如4块1TB硬盘组成RAID 10，可用容量为2TB；6块1TB硬盘组成RAID 10，可用容量为3TB（需成对分组，多余单块硬盘无法使用）。

• 冗余性：较高。只要每个镜像组中至少有一块硬盘正常，数据就不会丢失。例如4块硬盘的RAID 10，允许（1或2）、（3或4）中各坏一块，但不允许同一镜像组中两块同时损坏。

• 性能：读写性能都非常优秀。读取时可同时从所有镜像组的硬盘读取；写入时需同时写入每个镜像组的两块硬盘，但因镜像组间是条带化，整体速度仍远高于RAID 1。

• 最少硬盘数：4块（需成对组成RAID 1，再组合成RAID 0）。

适用场景：对速度和安全都有高要求的场景，如高性能数据库、金融交易系统、虚拟化平台等，是企业级存储的“黄金方案”之一。

5. RAID 01：“条带优先”的组合模式（RAID 0+1）

工作原理：RAID 01与RAID 10是“反向组合”，采用“先条带，后镜像”的策略。首先将硬盘分成两组，每组组成RAID 0（条带组），提升每组的速度；然后再将两个RAID 0组组成RAID 1，实现两组数据的完全镜像，保障安全性。例如4块硬盘组成RAID 01，先分成（1-2）、（3-4）两组RAID 0，再将两组合并为RAID 1。

关键指标：

• 硬盘利用率：50%。与RAID 10完全一致，4块1TB硬盘的可用容量为2TB。

• 冗余性：低于RAID 10。RAID 01的风险集中在条带组——如果同一RAID 0组中损坏一块硬盘，整个条带组就会失效；若两个条带组各坏一块，只要不是同一组，数据仍安全，但如果同一RAID 0组坏两块，数据直接丢失。例如4块硬盘的RAID 01，若（1-2）组中1和2先后损坏，数据丢失；而RAID 10中（1-2）组坏1、（3-4）组坏3，数据仍安全。

• 性能：读写性能与RAID 10接近，理论上无明显差异，但实际中因冗余设计不同，故障恢复速度慢于RAID 10。

• 最少硬盘数：4块。

适用场景：与RAID 10类似，但因冗余性较弱，实际应用中远不如RAID 10普及，仅在特定硬件架构下使用。

三、五大RAID模式核心指标对比表

RAID模式	工作原理	硬盘利用率	冗余性	读写性能	最少硬盘数	核心优势
RAID 0	数据条带化，无校验	100%	无，单盘坏则数据丢	读写极快，线性提升	2	速度优先，容量无浪费
RAID 1	数据镜像，完全复制	1/n（n为硬盘数）	极高，单盘坏不丢数据	读略快，写同单盘	2	安全优先，数据零风险
RAID 5	条带化+分布式校验	(n-1)/n	一般，支持单盘故障	读优秀，写略慢	3	平衡性能、容量与安全
RAID 10	先镜像（RAID1）后条带（RAID0）	50%	较高，支持跨组单盘故障	读写均优秀	4	速度与安全双重保障
RAID 01	先条带（RAID0）后镜像（RAID1）	50%	一般，组内单盘故障即失效	读写均优秀	4	速度优秀，冗余较弱

四、总结：如何选择适合的RAID模式？

1. 若追求速度、不在乎数据安全：选RAID 0（如临时存储、视频渲染）；

2. 若数据绝对重要、容量和速度次要：选RAID 1（如系统盘、核心日志）；

3. 若需要性价比、平衡三者需求：选RAID 5（如文件服务器、普通数据库）；

4. 若预算充足、速度与安全都要顶级：选RAID 10（如金融交易、高性能数据库）；

5. RAID 01因冗余缺陷，日常应用中优先选RAID 10。