定义

Raid 10 (Raid 1+0)

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什么是RAID 10？

RAID 10，也称为RAID 1+0，是a突袭组合的配置磁盘镜像和磁盘条带化为了保护数据。它需要至少四个磁盘和跨镜像对的条带数据。只要每个镜像对中有一个磁盘是正常的，就可以检索数据。如果同一个镜像对中的两个磁盘故障，将导致所有数据丢失奇偶校验在条纹组。

RAID代表独立磁盘的冗余阵列，有几种不同的配置。RAID 1配置将数据从一个驱动器复制到另一个驱动器，镜像和复制数据，以提供更好的容错和数据保护。如果原始驱动器被禁用或不可用，则镜像副本可用，因此数据得到完全保护。因为它是数据的完整副本，RAID 1需要的存储容量是原始数据的两倍。

RAID 0不提供任何数据保护;它的唯一目的是提高驱动器访问性能。它通过将数据分散到两个或多个驱动器上来实现这一点。这样，驱动器上的多个读写头可以同时写入或访问部分数据，从而加快整体处理速度。

RAID 10提供数据冗余并提高了性能。对于I/ o密集型应用程序(包括电子邮件、web服务器、数据库和需要高磁盘性能的操作)来说，这是一个不错的选择。对于那些几乎不需要停机时间的组织来说，这也很好。

RAID 10的高性能以及加速写和读活动的能力使它适合于经常使用的任务关键型数据库服务器。然而，4个磁盘的最低要求使得RAID 10在较小的计算环境中成为昂贵的选择。对于小型企业和消费者来说，100%的存储容量开销可能过于庞大。

它与其他形式的RAID有何不同

RAID 10/1+0的两位数格式被称为嵌套RAID配置，因为它结合了两个RAID级别来提高性能。其他嵌套的RAID级别有:

01/0 + 1
03/0 + 3
50/5+0
60/6+0
100/10 + 0

RAID 1+0与RAID 0+1类似，但数字的顺序颠倒了，说明这两个RAID级别是按照相反的顺序分层的。RAID 1+0同时镜像两个驱动器，然后用这对驱动器创建一个条带集。RAID 0+1创建两个分条集，并进行镜像。虽然这两个RAID级别使用相同数量的驱动器，但它们并不相同。

磁盘镜像的数据保护优势

镜像是确保数据保护的最简单方法。它创建所有活动数据的完整副本。当原始驱动器或一组驱动器出现故障时，用户只需切换到镜像设备即可重新获得对数据的完全访问。切换到镜像驱动器几乎是瞬时的，因此对正常操作的任何中断都将受到限制。

其他RAID级别使用基于奇偶校验的方案来保护数据。使用奇偶校验，将使用来自集合中幸存驱动器的数据以及奇偶校验信息重新构建失败的驱动器。如果在支持奇偶校验RAID的驱动器阵列上有大量数据，则重建可能需要数小时甚至数天。rebuild过程中，RAID系统中的数据将不可用。

Raid 10 (Raid 1+0) — RAID 10如何镜像两个驱动器并使用它们创建条带集

根据制造商规范和独立基准，RAID 10提供更低的延迟与除RAID 0以外的所有其他RAID级别相比，具有更高的吞吐量。

磁盘镜像需要100%的存储容量开销，这意味着如果在RAID 10环境中安装了20 TB，则只有10 TB的磁盘空间可用于实时数据，其余10 TB保留用于镜像拷贝。此驱动器容量损失远高于不使用镜像的RAID级别。

由于这种容量损失，级别，例如RAID 5、50（5+0）和6可被视为备选方案。但是，使用RAID 10重建时，只读取所有驱动器的剩余镜像，而非镜像级别要求读取所有剩余驱动器。因此，RAID 5、50和6所需的较重提升可能会导致更高的故障和数据丢失风险。

RAID 6分条数据和计算奇偶校验两次，将这些结果存储在磁盘的不同区域。这有助于防止同时发生两个磁盘故障，但是为每次写操作进行两次奇偶校验所需的计算能力大大降低了RAID 6的速度。

文件，或者只是一组磁盘，也可以考虑作为raid10的替代方案。JBOD不使用条带或奇偶校验，但它可以将多个磁盘视为一个实体并合并它们的容量。虽然JBOD可能比RAID便宜，但它没有什么其他优势。由于缺乏冗余，JBOD安排使用了所有可用的驱动器容量，但使数据面临更高的损坏风险。

通常，RAID阵列上的读/写操作速度更快，数据流可以同时分割和存储。JBOD数据一次只能存储在一个磁盘上。

先进的数据镜像

磁盘镜像将数据复制到连接到单个控制器上的多个硬盘上。它是某些RAID阵列中使用的一种备份形式，可以基于硬件或软件。

与RAID 0和RAID 1不同，RAID 1+0结合了条带化和镜像，实现了冗余。只要一个阵列有偶数个硬盘驱动器，这两种操作就可以一起使用。虽然镜像可以减少RAID 1+0阵列的可用容量，但它创建了防止数据丢失的另一层保护。

通过数据镜像，RAID 10阵列可以维护数据的多个拷贝，从而在发生故障时能够更快地恢复。通过对镜像数据进行条带化，RAID 10将条带化的速度提升与镜像的额外冗余结合起来。

硬件RAID和软件RAID

RAID 10与所有其他RAID级别一样，可以使用硬件或软件进行部署。硬件RAID在连接驱动器的主板插槽中需要一个RAID控制器。软件磁盘阵列使用实用程序应用程序管理RAID配置。

硬件RAID通常比软件RAID成本更高，但它可以有更好的性能。这种方法有时可以在不关闭服务器的情况下替换磁盘，这种做法称为热交换．使用硬件RAID，可以支持更高的写吞吐速度，以及更快地恢复丢失的数据。因此，在处理基本服务器时，硬件RAID是首选选项。

软件RAID成本较低，部署起来也不太复杂。大多数操作系统都支持软件RAID。然而，虽然硬件RAID可能在电源故障时提供电池备份，但软件RAID却不能。小型企业更喜欢软件RAID，因为它在标准RAID级别上提供了更高的性能。软件RAID不提供类似RAID 10这样的嵌套级别。

RAID 10 + SSD

虽然RAID是为硬盘驱动器创建的，但有一些RAID级别（如RAID 5、6和10）可用于固态驱动器(ssd)例如，RAID 10对镜像集进行条带化的方法在闪存系统中非常有用。但是，大多数传统RAID级别都没有针对闪存环境进行优化。

与SSD一起使用时，写容量较大的RAID级别（如5和6）可能会导致延迟和性能问题。由于闪存驱动器上的每次写入都需要擦除，并且SSD上的擦除周期受到限制，因此RAID 5和RAID 6创建的额外写入会严重影响闪存性能。

与磁性介质相比，使用固态存储需要100%的驱动器容量开销，这一成本更高，而且由于固态存储的成本更高，这一成本更大。已经比其他形式的RAID更贵了，使用RAID 10的ssd的成本可能会让消费者望而却步。然而，闪存的成本一直在下降，因此随着时间的推移，使用固态存储的RAID 10方案可能会成为更有吸引力的选择。

RAID 10的优点

RAID 10的优点包括：

成本效益。RAID 10是一种经济的、技术上简单的数据保护方法，同时还能提高性能。
全冗余。RAID 10环境下的数据是完全冗余的。
快速恢复。因为它不依赖奇偶校验来重建在驱动器故障或磁盘故障期间丢失的任何数据元素，所以在RAID 10阵列中恢复数据速度很快，停机时间很短。
某些应用程序的性能提升。对于不需要大量数据的应用程序来说，RAID 10的基本数据分段是提高性能的有效方法。

RAID 10的缺点

RAID 10的一些缺点包括:

大容量点球。因为RAID 10需要100%的容量开销，所以对于大量数据来说，它不是理想的RAID实现。其他形式的RAID(特别是基于奇偶校验的RAID)的容量损失要小得多。
有限的可扩展性。RAID 10对于较小的应用程序是一种有效的替代方案，但它的伸缩性不好。
耗时的复苏。如果磁盘阵列必须切换到镜像驱动器，则必须尽快创建一个新的镜像，以确保连续数据保护．将所有原始数据复制到一个新驱动器或一组驱动器可能非常耗时，并且可能会阻碍依赖该数据的正在进行的操作。