趣云笔记
RAID 10是最常用的RAID级别之一，这是一种已有40年历史的技术，它将预先确定的配置与磁盘阵列相结合，以提高在多个硬盘上存储数据时的性能和可靠性，在行业内被广泛使用。
众所周知，与单磁盘配置相比，RAID提供了更高的访问速度、数据安全性和整体容错能力，而RAID 10（RAID级别0和1的组合）带来了更好的性能。本文简单介绍下RAID 10的概念以及其工作原理、同时包括与其它RAID级别的比较。
RAID 10概念及原理
RAID代表独立磁盘冗余阵列或廉价磁盘冗余阵列。RAID背后的基本思想是，它允许将多个驱动器配置为一个单元，从而提供更高的容错能力，使系统在单个磁盘发生故障后以较低的级别运行，而不是完全失败。
RAID最常用于网络附加存储（NAS）设备或服务器，并且在商业应用中比消费者或个人使用更常见。一般来说，在两个或多个磁盘系统中，RAID控制器或驱动程序根据配置使用三种主要方法来管理磁盘：条带化、镜像或奇偶校验。
RAID 10需要至少四个物理磁盘和一个RAID兼容磁盘控制器。每当数据写入服务器时，都会同时写入多个磁盘。它本质上结合了RAID级别0（将卷数据分布在多个驱动器上以提高性能）和RAID级别 1（通过磁盘镜像复制数据）的功能。由于它不管理奇偶校验，因此它也提供比其他级别更快的数据读/写速度。
RAID 10（或任何其它的RAID级别）并不能替代备份解决方案。如果其中一个磁盘损坏，其它磁盘上的数据可能也会随之损坏。实际上，真正的备份意味着数据已被复制并存储在不会损坏的另一个位置。
RAID 10容量计算方法
可以看出，RAID 10（也称为RAID 1+0）是一种将RAID 1（镜像）和RAID 0（条带化）结合起来的磁盘阵列级别，它提供了数据冗余性和性能增强。在计算RAID 10的容量时，需要考虑磁盘的数量和大小，以及数据的分布方式。
在RAID 10中，磁盘是成对进行镜像的，然后这些镜像的组合进行条带化。因此，对于N个磁盘来说，最终可用的容量等于总磁盘数的一半，因为数据被镜像存储。然后，这个容量再乘以条带化因子，通常为2，因为数据是以条带方式分布在镜像组之间。
以下是计算RAID 10容量的简单公式：
可用容量 = （总磁盘数/2） * 每个磁盘的容量 * 条带化因子
请注意，这个公式假定所有的磁盘大小相同（且磁盘数量>=3）。如果磁盘大小不同，那么实际可用的容量会受到最小磁盘大小的限制。
例如，假设你有8个相同容量的磁盘，每个磁盘为1TB，那么计算过程如下：
可用容量=（8/2）* 1TB * 2 = 8TB
另外要知道的是，RAID 10提供了冗余性和性能优势，但需要更多的磁盘，因此成本可能会更高。在计算RAID配置时，还要考虑故障容忍度、性能需求和预算等因素。
RAID级别差异说明
目前有多个级别的 RAID，使用不同的配置来提供更好的性能和容错能力。这些级别依赖于不同数量的磁盘以及不同的技术，包括镜像、条带化和奇偶校验。镜像只是在第二个磁盘上制作相同的数据副本，它很昂贵，因为它需要两倍的介质。条带化是一种查看多个磁盘上的多个可寻址存储块并确定如何分散数据的方法。奇偶校验是一种冗余检查，通过向条带化配置添加额外的磁盘来保护数据，并且不需要完全复制。以下是不同RAID级别差异说明：
- 磁盘阵列0；旨在通过将代码分解为数据块来提高磁盘速度。作为权衡，它不提供数据保护。
- 磁盘阵列1；这种镜像阵列方法可以在两个或多个相同大小的磁盘之间复制写入的数据，不使用奇偶校验或条带化。
- 磁盘阵列2；这种很少使用的配置被配置为具有纠错功能的条带阵列，可将信息条带化为较小的位。
- 磁盘阵列3；此配置使用专用奇偶校验盘进行字节级条带化，但对于较小的盘读/写过程无效。
- 磁盘阵列4；此配置使用带有专用奇偶校验磁盘的块级条带化，并且能够执行比RAID 3更长的读/写过程。
- 磁盘阵列5；在此设置中，块级条带化是使用分布式奇偶校验完成的，以平衡多个磁盘上的读/写过程，使其比RAID 4更有效。
- 磁盘阵列6；与RAID 5几乎相同，此配置使用具有双分布式奇偶校验的块级条带化，每个磁盘使用多个奇偶校验块。
RAID 10优缺点
在众多RAID级别中，RAID 10因其卓越的整体性能和容错能力而成为数据库实施和托管服务器的最佳选择。它结合了RAID 1的镜像保护和RAID 0的性能增强。由于 RAID 10不管理奇偶校验，因此不需要检查，因此提供的读取性能是RAID 5的两倍。出于同样的原因，如果单个磁盘发生故障，它可以提供更快的数据重建速度，配置也更容易。
RAID 10最常与RAID 5进行比较，因为这两种配置都是最常用的配置，它们之间最大的区别在于数据重建的方式。RAID 5和RAID 10的最大容错能力均为1个磁盘，总容量为8TB。
使用RAID 5，如果一个磁盘出现故障，系统将从其它每个磁盘读取奇偶校验数据来重建该数据，该系统虽然有效但耗时，并且会给系统带来更大的压力。使用RAID 10，它会从镜像磁盘中读取数据，然后将其复制到更换的磁盘上，从而确保读写操作不变并提高速度。
RAID 5 速度较慢，但效率更高（它使用分布式奇偶校验），而且比RAID 10更便宜，因为它只需要配置三个磁盘就可以了。
总结
在硬盘上存储信息时，RAID 10比其它RAID 级别提供卓越的速度、弹性和整体性能。虽然成本更高（它需要至少四个磁盘），但 RAID 10的实施起来也常使用的RAID 5更简单，并且提供更快的读/写速度。
