什么是RAID?小白也能看懂的NAS硬盘存储技术解读

作为新手,当你准备好了NAS机器和硬盘,准备开始使用的时候,就需要了解什么是存储池/存储空间RAID了,上篇介绍新手如何选用NAS硬盘的文章里其实也已经提到了这两个概念。

存储池/存储空间就是用硬盘组合起来的用于NAS存储的空间。在NAS里,硬盘的使用方法和Windows这种桌面系统有一些区别,它不是按照每个物理硬盘分别盘符格式化之后直接显示每个磁盘的方式存储,而是可以将所有磁盘通过RAID的方式合并到一起,格式化之后创建成为一个存储空间,也就是存储池。

微信图片_20250414222219.png

那么这个RAID又是啥呢?

咱们可以想象成一个“团队合作”的故事。假设你有好几块硬盘,想让他们一起帮你存东西,但怎么分工协作才能既安全又高效呢?这就是RAID技术要解决的问题。

RAID全称叫“独立磁盘冗余阵列”,听起来复杂,其实说白了就是用不同方式把硬盘组合起来,让它们像一支队伍一样,有的负责跑得快,有的负责防风险。

接下来Jony用大白话聊聊家用NAS系统常见的几种RAID类型,它们的优缺点,以及适合什么场景。

不同存储类型解读

Basic(无RAID):单兵作战,各自为政

Basic.png

Basic模式就和Windows系统的硬盘使用方式一样,很好理解,每个硬盘独立存储数据,各自分别建立存储池单独使用。

它的优点是空间可以完全利用,硬盘不参与RAID,可以独立休眠,没有数据读写的硬盘就可以休眠,省电且减少硬盘损耗,更换单个硬盘不影响其他硬盘的数据。

它的缺点是数据单独存在一块硬盘上,这块硬盘如果坏了,数据就永久丢失难以恢复了。这种方式适合存储影视音乐等等可重复下载的内容。

RAID 0:速度狂魔,但风险极高

RAID 0.png

想象你有一个大文件要存,RAID 0会把文件切成两半,同时往两块硬盘里写,相当于并联关系,速度直接翻倍。比如你有两块4TB硬盘组RAID 0,总容量变成8TB,读写速度几乎翻倍,特别适合需要快速处理大文件的场景,比如视频剪辑。

但缺点也很明显:如果其中一块硬盘坏了,两个盘的所有数据就全毁了,因为文件被切成两半存在两块盘上,缺了任何一块都拼不回来。

所以RAID 0适合“敢死队型”用户——追求速度,能接受数据随时可能全军覆没的风险。

RAID 1:镜像保镖,安全但浪费

RAID 1.png

RAID 1就像照镜子,两块硬盘完全同步存储相同内容。需要2块硬盘。

RAID 1的两个硬盘必须具有相同的大小。如果两个硬盘的容量大小不同,可用容量是最小的那个硬盘的容量。

存一个文件,系统会同时往两块硬盘各写一份。如果一块硬盘坏了,另一块马上顶上来,数据零损失。它的设备实际读写速度也是翻倍的,但因为另一份是镜像文件,所以实感速度和Basic模式速度一样。

这种模式安全性极高,适合存重要资料,比如家庭照片、证照合约等文件。但代价也很明显:两块4TB硬盘组RAID 1,实际只能用4TB,另一半容量全用来做备份了。

相当于雇了个贴身保镖,工资(硬盘成本)翻倍,但安全感拉满。

RAID 5:平衡大师,兼顾安全与效率

RAID 5.png

这是中小型企业自建存储最常用的方案,需要至少3块硬盘。

RAID 5的精髓在于“分布式备份”:它会把数据和校验信息(可以理解为恢复数据的钥匙)分散存到所有硬盘上。比如3块4TB硬盘组RAID 5,总容量是8TB(损失1块盘容量做校验),允许其中任意1块硬盘损坏而不丢数据。

读写速度比Basic模式快,空间利用率也比RAID 1高。所以RAID 5适合对成本和安全性都有要求的场景,比如公司文件服务器。

但RIAD 5有个隐藏问题:一旦硬盘损坏,重建阵列时需要把所有硬盘的数据重新计算一遍,数据量大的话,这个过程可能持续几小时甚至几天,期间如果再坏一块盘,数据就全完了。Jony前公司就发生过这样的问题。所以不要以为组了RAID 5就可以高枕无忧了,还是要定期关注每块磁盘的健康状况。

RAID 6:双保险专家,专治意外

RAID 6.png

RAID 6可以看作是RAID 5的升级版,需要至少4块硬盘。

它在RAID 5的基础上多存一份校验信息,允许同时坏2块硬盘而不丢数据。

比如4块4TB硬盘组RAID 6,总容量是8TB(损失2块盘容量)。虽然更安全,但容量损失多,写入速度也会更慢一些,因为每次都要计算两份校验信息。

适合存放极其重要的数据,或者硬盘数量较多的环境(比如8块盘以上的阵列),毕竟硬盘越多,同时坏两块的概率也越高。

RAID 10:土豪套餐,又快又稳

RAID 10.png

这不是RAID“十”,而是RAID 1+0,是RAID 1和RAID 0的结合体,需要至少4块硬盘。

原理也好理解,就是先把硬盘两两组成RAID 1(镜像),再把两组RAID 1组成RAID 0(提速)。

比如4块4TB硬盘,先分成两组RAID 1(每组实际容量4TB),再合并成RAID 0,总容量8TB。这样既享受了RAID 0的速度,又有RAID 1的安全性。

RAID 10最多允许同时坏2块硬盘(但必须是不同镜像组的)。缺点是成本最高,4块硬盘只能当2块用,适合不差钱又追求极致性能和安全性的土豪。

不同存储类型对比简表

RAID类型 硬盘数量 容量利用率 安全性 读写速度 适用场景
Basic ≥1 100% ★☆☆☆☆ ★★☆☆☆ 简单存储
RAID 0 ≥2 100% ⚠️ ★★★★★ 临时存储
RAID 1 ≥2 50% ★★★★★ ★★☆☆☆ 重要数据
RAID 5 ≥3 (n-1)/n ★★★☆☆ ★★★★☆ 性价比兼顾
RAID 6 ≥4 (n-2)/n ★★★★☆ ★★★☆☆ 侧重安全性
RAID 10 ≥4 50% ★★★★★ ★★★★★ 高安全性高性能

给新手的几条建议

  1. 不要为了RAID而RAID,家庭影音库之类的日常读取大于写入的场景,用Basic分盘模式更省电。
  2. 用几块小容量旧盘做下载使用,可以用RAID 0,提高速度,聚合成一个存储池也便于文件管理,但要及时转移或备份该盘上的数据。
  3. 家庭用户存珍贵照片视频等重要数据,首选RAID 1,因为作为一个家庭单位来讲,极度珍贵的数据量其实没有那么多,两块做镜像备份,比三块以上的RAID 5更便于维护。
  4. 慎重使用老旧硬盘混用组RAID 5,RAID 5重建时连续读写可能引发旧硬盘集体故障。
  5. 中小企业自组存储,重要数据优先考虑RAID 6,尤其是硬盘数量多的情况。

最后,存储重要数据,无论选哪种RAID,都尽量配一块冷备盘定期备份,因为RAID防硬件故障,但防不了误删、中病毒或意外损毁。

本文主要面向普通人和新手,解释尽量浅显,避免过多专业语言,希望以上这些关于NAS存储类型的介绍,能帮大家选对适合自己的存储方案!

如果希望更全面的了解RAID技术原理,可以参考这篇文章:【完全图解RAID存储技术:RAID 0、1、5、6、10、50、60-腾讯云开发者社区】