Raid 0 vs Raid 1：异同

已发表: 2022-08-26

独立磁盘冗余阵列 (RAID) 是一种用于存储单元的技术，可提供平衡的流量和许多好处，例如更好的容错性、增强的可靠性和高性能。

它将两个或多个磁盘存储阵列组合成逻辑单元，其行为类似于单个驱动器。这提供了分组是使用软件和硬件实现的。

简单来说，RAID 允许多个硬盘驱动器与单个更大存储容量的磁盘耦合。

除了从众多较小的驱动器创建更大的存储空间外，它还有助于执行不同的性能任务，例如跨驱动器保护以提高写入和读取速度以及镜像以实现数据冗余。

有不同的 RAID 级别可供选择。 RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6 和 RAID 10 是最流行的级别。每个级别都是为了完成特定任务而开发的。

这个术语相当陌生，因此，许多人发现很难在 RAID 0 和 RAID 1 之间做出正确的选择。

在本文中，我将讨论 RAID 0 与 RAID 1 并进行比较，以帮助您了解这两种技术之间的区别。

开始吧！

什么是 RAID 0？

RAID 0 是一种标准配置，它使用数据条带化而不是奇偶校验和镜像来处理数据。它是将数据划分为不同块并将它们分布到其他存储设备（例如固态驱动器 (SSD) 或硬盘）的过程。

RAID 0 通常会提高系统的性能并完全依赖 RAID 进行操作。此外，它还有助于从各种小容量驱动器集创建大型逻辑卷。

RAID 0 如何工作？

条带包括跨 SSD 或硬盘划分的数据，条带单元定义单个驱动器上的数据片。由于条带化将数据扩展到物理驱动器，不同的磁盘可以访问内容，从而更快地完成读取和写入。

磁盘条带化，没有奇偶校验来处理数据，往往具有零容错和冗余。这意味着当驱动器发生故障时，驱动器上的所有数据都将丢失。系统在不同级别上对数据进行条带化，例如字节级别、位级别、块级别或分区级别。

例如，一个存储系统有十个硬盘，它们在第一、第二、第三、第四和第五个磁盘上剥离一个 64 KB 的块。它从第一个磁盘重新启动。同样，系统会在 10 个磁盘中的每一个磁盘上剥离 1 MB 的数据，然后返回到第一个磁盘以重复该过程。

因此，RAID 0 是用于存储的最佳技术之一。虽然它不是关键的，但它需要高速写入和读取。由于其速度和性能，缓存视频编辑和实时流视频是 RAID 0 的一些用例。

什么是 RAID 1？

RAID 1，也称为磁盘镜像，是将数据克隆/复制到多个磁盘。需要高可用性和性能的应用程序（例如操作系统、电子邮件系统、事务应用程序等）可以利用此磁盘镜像。

RAID 1 是最常用的 RAID 级别，旨在增强存储数据的安全性。它使用了一个简单的概念，即组合两个或多个以重复方式存储数据的硬盘。此过程称为镜像。

例如，如果一个文件被写入并保存到一个硬盘，它会自动保存在硬盘 2、3 或其他磁盘上。这意味着系统提供了完全的冗余，这意味着如果一个驱动器发生故障，第二个就可以插入。

RAID 1 如何工作？

如果一个驱动器处于活动状态且可操作，则 RAID 阵列工作。由于两个驱动器都可以运行，因此可以轻松地从中读取数据，从而加快操作速度。由于 RAID 1 适用于现代存储系统的 SSD，因此许多人更喜欢“驱动器监控”。

但是，写入操作较慢，因为每个写入操作都执行两次。在灾难恢复场景中，一个且唯一的磁盘镜像很有帮助，因为它可以为关键任务应用程序所需的数据提供故障转移。

如果主驱动器损坏或无法运行，流量会立即切换到镜像或辅助备份驱动器。然后，由于应用程序软件和操作系统与应用程序的信息一起被克隆到驱动器，因此镜像副本可以开始运行。

RAID 0 与 RAID 1：优点和限制

现在您已经了解了 RAID 0 和 RAID 1，让我们来讨论这两种技术的一些优点和局限性。

RAID 0 的优点

增强的性能： RAID 0 提供更高的速度和性能。让我们通过一个例子来理解这一点。当数据跨三个设备条带化时，它提供了三倍的带宽。如果我们假设每个驱动器以每秒 250 次输入输出操作运行，则设置将具有 750 IOPS，这对您来说非常快。
无开销：每个驱动器的全部容量都用于存储，因为 RAID 0 不使用奇偶校验磁盘。
易于实施：您不需要很多技能即可设置 RAID 0 级别，使其更快、更容易实施。
成本低： RAID 0 的配置成本较低，RAID 控制器支持。
带宽： RAID 0 的带宽大于单盘。
存储容量：它利用了完整的存储容量

RAID 0 的限制

RAID 0 的主要限制是没有奇偶校验，导致没有容错性。如果您的数据由于某种原因丢失或损坏，则没有备份或弹性，因此无法检索任何数据。

RAID 0 的故障概率高于单个驱动器。因此，它被认为是关键系统的理想选择。

RAID 1 的优点

数据冗余： RAID 1 技术的主要优点是数据冗余，因为数据在两个或更多磁盘上复制。
容错：对于最关键的应用程序，这种类型的数据存储是最适合的。当一个驱动器发生故障时，另一个驱动器将承担主要职责。由于两个驱动器都包含相同的数据，因此对用户没有影响。
高性能：您使用的数据可以同时从多个设备读取。因此，它相对更快。
高可用性：数据在两个或更多磁盘上进行镜像。因此在需要或灾难恢复的情况下，您可以轻松地检索数据。因此，丢失数据的可能性很小。
高安全性：从安全角度来看，RAID 1 通过在多个位置复制数据来提供数据安全性。假设您的一个系统被黑客入侵并且您丢失了数据；您仍然可以访问另一个。

RAID 1 的限制

RAID 1 由于其镜像功能而在许多扇区中得到使用。此级别在保护您的数据从个人使用到企业使用方面起着至关重要的作用。但它仍然有一些限制。

无实时交换：当第一个磁盘发生故障时，辅助磁盘不会立即或自动扮演角色。它需要重新启动，这有点不便。
昂贵： RAID 1 需要更多空间来实施。因此，与 RAID 0 相比，它的成本更高。
减少存储容量：如果您一次使用两个磁盘并且都包含相同的数据，那么您的总容量将减半。
性能： RAID 1 中的读写性能。

RAID 0 与 RAID 1：相似之处

RAID 0 和 RAID 1 在构建和需求方面有一些相似之处。然而，它们在存储数据的功能上有所不同。让我们看看它们是什么：

RAID 0 和 RAID 1 是阵列级别。
两种 RAID 级别的主要用途是直接管理磁盘驱动器的数据。
这两种技术都是在 1987 年构思并于 1988 年发布的。
RAID 0 和 RAID 1 是开放格式。
这些级别中使用的技术是服务器、虚拟化和硬盘驱动器。
两个阵列所需的最小磁盘数为 2。

RAID 0 与 RAID 1：差异

两个级别之间最大的区别在于它们的主要数据存储功能。 RAID 0 和 RAID 1 以不同方式处理它们的存储设备。 RAID 0 将 RAID 阵列中的所有驱动器放入一个逻辑卷中，而 RAID 1 将主驱动器实时复制到阵列中的多个驱动器。

这使得 RAID 0 成为以低得多的成本进行读写操作的最快存储驱动器。相比之下，RAID 1 成为企业数据完整性和安全性更安全的选择。由于两者在他们的道路上都充满了优势，因此决定选择哪一个将是一项挑战。

简单而强大的选项可以是每个阵列的实际使用情况。这意味着存在失败或安全风险的地方；您需要专注于 RAID 1。在某些情况下，例如 PC 游戏和 3D 建模，您需要最快的读写操作速度，RAID 0 是您的最佳选择。

让我们并排了解 RAID 0 和 RAID 1 之间的主要区别：

RAID 0	RAID 1
RAID 0 表示独立磁盘级别 0 的冗余阵列。	RAID 1 表示独立磁盘级别 1 的冗余阵列。
在 RAID 0 阵列中，磁盘条带化是主要操作。	在 RAID 1 中，磁盘镜像或复制是主要操作。
成本相对较低。	与 RAID 0 相比，它的成本更高。
没有写惩罚。	有书面处罚。
相对存储容量为100%。	相对存储容量为50%。
读写性能以及速度都很高。	读写性能和速度比RAID 0慢。
它强调数据访问速度。	它强调数据的可用性。
没有保护。	你会发现镜子保护。
没有冗余、容错和镜像功能。	您将获得冗余、镜像和容错。
在不太关心数据可靠性但速度至关重要的情况下使用它。	当数据丢失不可接受时使用它。
数据不可恢复。	数据可以在灾难恢复程序中快速恢复。
数据存储在一个地方。	数据可以存储在多个位置。
两个磁盘包含两组不同的数据。	两个磁盘包含相似的数据集。

RAID 0 与 RAID 1：何时使用各自？

RAID 0

如果您需要 100% 的存储容量并且数据丢失不是大问题，那么 RAID 0 是您的最佳选择，因为它更便宜。
如果您需要在卷之上创建逻辑卷，例如在 Linux 服务器中受 RAID 保护的 LVM 上创建卷，则 RAID 0 级别是完美的。
如果可以使用另一种形式的数据安全性，例如副本副本、网络 RAID 等，则在丢失数据的情况下，RAID 0 是个人使用（如 PC 游戏）的更好选择。

RAID 1

如果数据冗余是您的主要需求，RAID 1 会更好。
如果存储容量和预算不是主要问题，但安全性是主要问题，RAID 1 级别更可取。
它最适合任务关键型应用程序。
如果您想要较高的每秒输入输出操作 (IOPS)，请使用 RAID 1。

组合 RAID 0 和 RAID 1

两个概念可以分开组合，以便在不同领域充分利用这两种技术。如果您组合 RAID 0 和 RAID 1，您可以创建两种组合：

RAID 01 (RAID 0+1)
RAID 10 (RAID 1+0)

组合中最先出现的层次有它的作用，后来作为第二层次的第二作用。 RAID 0 和 RAID 1 组合成镜像条带，而 RAID 1 和 RAID 0 连接成条带配置镜像。

这些组合称为嵌套 RAID 级别。由于 RAID 10 具有更大的容错能力，因此在许多企业中被广泛使用。它结合了磁盘镜像和磁盘条带化概念，可同时使用 100% 的存储容量和数据安全性。这样，即使在灾难恢复程序期间，您也可以存储越来越多的数据而不会丢失任何数据。

结论

在 RAID 0 和 RAID 1 之间进行选择可能很棘手。这不是技术问题，但在很大程度上取决于您的用例。

RAID 0 不提供冗余并使用条带化，这意味着数据被拆分到多个驱动器以高速读取或写入数据。另一方面，RAID 1 通过数据复制提供数据冗余，这意味着数据以类似方式写入两个或更多驱动器，从而为任何灾难做好准备。但是，与 RAID 0 相比，RAID 1 稍微慢一些。

您会看到，这两个级别在不同的用例中都能很好地工作。当您需要性能而不是冗余时，RAID 0 可能是更好的选择。当您需要处理关键任务系统时，RAID 1 会更好。因此，根据您的要求选择 RAID 0 或 RAID 1。