RAID 0 和 RAID 1 的區別：條帶與映象，兩塊盤怎麼選

RAID0 和 RAID1 的區別在於資料怎麼放：RAID 0 把資料切成小塊輪流寫到兩塊盤上（條帶），兩塊盤的容量和吞吐疊加，但沒有任何冗餘，壞一塊盤整個卷的資料都丟；RAID 1 把同一份資料同時寫到兩塊盤上（映象），只能用一塊盤的容量，寫入不比單盤快，換來壞一塊盤業務照常執行。只有兩塊盤時，判斷標準只有一個：這份資料丟了能不能重新生成。能，就用 RAID 0 換速度和容量；不能，就用 RAID 1。

RAID 0 是什麼意思：條帶化，容量和速度疊加

RAID 0 把兩塊（或更多）盤組成一個卷，資料按固定大小切塊，第一塊寫盤 1，第二塊寫盤 2，第三塊又回到盤 1，每塊的大小叫條帶大小（strip，也叫 chunk）。以 256 KB 條帶為例，寫一個 1 MB 的檔案，第 1、3 塊落在盤 1，第 2、4 塊落在盤 2，兩塊盤各寫 512 KB，同時進行，耗時約為單盤的一半。

但速度不是在所有場景下都翻倍。一次 IO 比條帶小時（例如資料庫常見的 8 KB、16 KB 頁），只會落到一塊盤上，單個請求的延遲和單盤一樣；只有多個請求同時落到不同的盤上，總 IOPS 才會增加。所以 RAID 0 對大檔案順序讀寫和高併發的隨機讀寫有效，對一個接一個、單執行緒的小 IO 幾乎沒有提升。條帶大小一般用控制器預設值；以大檔案順序讀寫為主的，可以設大一些。

# 陣列卡（MegaRAID / PERC）：用 252:0、252:1 兩塊盤建 RAID 0，條帶 256 KB；EID:Slt 以 storcli64 /c0 show 的輸出為準
storcli64 /c0 add vd type=raid0 drives=252:0-1 strip=256
# Linux 軟 RAID：不指定 --chunk 時，mdadm 預設條帶為 512 KB
mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc

在陣列卡上還常見一種“單盤 RAID 0”：控制器不支援直通（JBOD）模式時，要讓系統看到某塊盤，就把它單獨建成一個 RAID 0 虛擬盤。這樣做不是為了效能，只是讓盤能被識別，常用於 Ceph、ZFS 這類自己管理磁碟的軟體。代價是盤上帶著陣列卡的配置資訊，換盤後要在陣列卡里重新建一次；檢視 SMART 也要透過陣列卡，例如 smartctl -a -d megaraid,0 /dev/sda，最後的數字是盤在控制器上的裝置號。

RAID 1 是什麼意思：映象，用一半容量換容錯

RAID 1 讓兩塊盤組成映象，每一次寫入都同時寫到兩塊盤上，兩塊盤的內容始終一致。可用容量等於一塊盤；寫入要等兩塊盤都完成，速度和單盤差不多；讀取可以從任意一塊盤讀，多個併發讀請求能分攤到兩塊盤上，而單個檔案的順序讀多數實現只從一塊盤讀，接近單盤速度。

壞一塊盤時，陣列進入降級狀態，業務照常讀寫，只是沒有冗餘了；換上新盤後，把好盤的內容整盤複製過去，這叫重建。RAID 1 的重建是順序複製，不需要校驗計算，比 RAID 5 簡單，耗時大約是“單盤容量 ÷ 持續寫入速度”，再加上業務讀寫的干擾。

# 陣列卡
storcli64 /c0 add vd type=raid1 drives=252:0-1
# Linux 軟 RAID，用兩塊盤上的分割槽做映象
mdadm --create /dev/md1 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1
cat /proc/mdstat      # 新建後會先做一次全盤同步（resync），進度在這裡看

RAID 1 防的只是“一塊盤壞了”。誤刪檔案、程式寫壞資料、勒索軟體加密，都會被同步到兩塊盤上，所以 RAID 1 之外仍然要有備份。另一個容易被忽略的問題出在 SSD 上：同型號、同批次的兩塊 SSD 做映象，寫入量完全相同，磨損程度同步增長，壽命可能在相近的時間耗盡。用 smartctl -a 定期看磨損指標（NVMe 盤是 Percentage Used，SATA SSD 的屬性名因廠商而異），接近壽命時錯開時間先換掉一塊。

兩塊盤做 RAID 0 和 RAID 1，具體差多少

以兩塊 1.92 TB 的 SATA SSD 為例。假設單盤順序讀 500 MB/s、順序寫 450 MB/s，4K 隨機讀在高併發下 80,000 IOPS、隨機寫 30,000 IOPS，下表是理論估算，不考慮陣列卡和匯流排成為瓶頸的情況：

對比項	單盤	RAID 0	RAID 1
可用容量	1.92 TB	3.84 TB（系統里約顯示 3.49 TiB）	1.92 TB（約 1.75 TiB）
順序讀	500 MB/s	約 1,000 MB/s	單個讀取流約 500 MB/s，多個併發流可接近 1,000 MB/s
順序寫	450 MB/s	約 900 MB/s	約 450 MB/s
4K 隨機讀，高併發	80,000 IOPS	約 160,000 IOPS	接近 160,000 IOPS
4K 隨機寫，高併發	30,000 IOPS	約 60,000 IOPS	約 30,000 IOPS
4K 讀寫，單執行緒逐個請求	基準	與單盤基本相同	與單盤基本相同
壞 1 塊盤	資料丟失	兩塊盤上的資料全部丟失	照常執行，進入降級
換盤之後	從備份恢復	重建陣列，再從備份恢復	重建，業務不中斷

兩個結論：RAID 0 的優勢集中在順序讀寫和高併發寫上；RAID 1 在讀多寫少、併發高的業務上並不慢，真正吃虧的只有寫入和容量。

風險方面，RAID 0 的丟資料風險是兩塊盤疊加，任意一塊壞整卷就沒了，大約是單盤的兩倍；RAID 1 只有在第一塊盤壞了、換盤重建完成之前第二塊也壞，才會丟資料，這個視窗通常是幾小時到幾天。但同批次、同環境的兩塊盤，故障並不完全獨立，這個視窗不能當作不存在。

用 fio 測一測：你的業務吃哪種 IO

表裡的數字是估算，陣列建好後用 fio 實測更可靠。下面的命令直接對陣列裝置讀寫（陣列卡上的虛擬盤把 /dev/md0 換成系統裡對應的 /dev/sdX），寫入測試會覆蓋裝置上的資料、破壞檔案系統，只能在新建、尚未存放資料的陣列上做：

# 大塊順序寫：RAID 0 應接近單盤的兩倍，RAID 1 接近單盤
fio --name=seqwrite --filename=/dev/md0 --rw=write --bs=1M --size=10G --direct=1 --ioengine=libaio --iodepth=32
# 4K 隨機讀，佇列深度 1：兩種陣列都和單盤差不多
fio --name=rand-qd1 --filename=/dev/md0 --rw=randread --bs=4k --size=10G --direct=1 --ioengine=libaio --iodepth=1 --runtime=60 --time_based
# 4K 隨機讀，高併發：兩種陣列都能接近單盤的兩倍
fio --name=rand-qd32 --filename=/dev/md0 --rw=randread --bs=4k --size=10G --direct=1 --ioengine=libaio --iodepth=32 --numjobs=4 --runtime=60 --time_based --group_reporting

更重要的是弄清現有業務的 IO 長什麼樣。在正在跑業務的伺服器上執行 iostat -x 1，看三列：rareq-sz、wareq-sz 是平均每次讀、寫的大小（KB），aqu-sz 是平均佇列深度（老版本 sysstat 對應的是 avgrq-sz 和 avgqu-sz，其中 avgrq-sz 以扇區為單位，而且讀寫不分開）。如果每次寫只有 8–16 KB、佇列深度在 1 左右，說明業務是一個接一個的小 IO，換成 RAID 0 幾乎不會變快；每次幾百 KB 以上、佇列常常排著十幾個請求的，RAID 0 才有明顯收益。

壞一塊盤之後，兩種陣列分別怎麼處理

RAID 0：陣列卡上的虛擬盤變成 Offline 或 Failed，系統裡這塊盤直接消失或者大量報 IO 錯誤；mdadm 的 RAID 0 讀寫大量報錯，整個裝置不可用。沒有任何重建的辦法，步驟只有換盤、刪掉舊虛擬盤重新建、重灌或重新掛載，再從備份或資料來源頭恢復。所以 RAID 0 上的資料必須滿足兩個條件之一：能從別處重新生成，或者有存放在這台機器之外的定期備份。

RAID 1：陣列卡上的 RAID 1 對系統來說只是一塊盤，插上新盤後控制器一般會自動開始重建。軟 RAID 要手動操作：

cat /proc/mdstat                                    # [U_] 表示缺了一塊盤
mdadm --detail /dev/md1                             # 看哪塊盤是 faulty 或 removed
mdadm /dev/md1 --fail /dev/sdc1 --remove /dev/sdc1
# 換上新盤後，把好盤 sdb 的 GPT 分割槽表複製到新盤 sdc，再給新盤生成新的 GUID
sgdisk -R /dev/sdc /dev/sdb && sgdisk -G /dev/sdc
mdadm /dev/md1 --add /dev/sdc1
watch -n 5 cat /proc/mdstat                         # 看重建進度

軟 RAID 1 做系統盤還要多一步：載入程式要裝到兩塊盤上。Legacy（BIOS）模式下對兩塊盤分別執行 grub-install（RHEL 係為 grub2-install），否則壞的恰好是裝了引導的那塊時，系統資料完好卻開不了機；UEFI 模式下，EFI 系統分割槽不能放在預設格式（metadata 1.2）的 mdadm 陣列裡，常見做法是每塊盤各建一個 EFI 分割槽並保持內容同步。

兩塊盤怎麼選：按資料能不能重新生成

場景	建議	理由
系統盤	RAID 1	系統壞了要重灌、恢復配置，停機的代價遠高於一塊盤的容量
小型資料庫、網站、業務應用	RAID 1，另做異機備份	資料不能重新生成，寫入量不大，單盤效能夠用
編譯快取、轉碼中間檔案、下載或 CDN 快取	RAID 0	丟了可以重新生成，要的是容量和吞吐
影片剪輯、科學計算的臨時工作區	RAID 0	原始資料另有儲存，工作區要速度
Ceph、HDFS、MinIO 這類分散式儲存節點	不做 RAID，兩塊盤分別交給軟體	軟體自己在多台機器之間儲存副本，做成 RAID 0 反而讓一塊盤的故障牽連兩塊盤的資料
拿不準	RAID 1	選錯 RAID 1 只是少用一塊盤的容量，選錯 RAID 0 是丟資料

還有一個常被忽略的選項：兩塊盤都不做 RAID，各自掛載到不同目錄。容量和 RAID 0 一樣，壞一塊只丟這塊盤上的資料。業務能把資料分到兩個目錄時（比如兩個快取目錄），它比 RAID 0 穩妥，代價是單個檔案的讀寫速度不會疊加。

陣列級別要在裝系統之前定好。建好之後再改，多數情況要先備份、刪除陣列再重建；部分陣列卡支援線上遷移級別，但對盤數和容量有要求，遷移過程也很長，以控制器文件為準。

在管理系統裡怎麼落地

同樣是壞了一塊盤，RAID 0 和 RAID 1 的伺服器處理方式完全不同：前者意味著資料已經丟失、要通知客戶準備恢復，後者只需安排換盤。值班人員接到報修時，要能馬上查到這台機器裝了幾塊盤、是什麼陣列，所以陣列級別應當和硬體配置一起記錄在資產資訊裡。DCIM 機房管理系統的機櫃與資產會向伺服器下發硬體採集指令碼，CPU、記憶體、硬碟等真實配置自動入庫並保留每次採集的歷史，與人工錄入的配置同時保留，少了一塊盤、換過一塊盤都能對照出來；換下的硬碟作為部件登記返修，伺服器故障的處理過程記錄在故障管理裡。RAID 0 的機器壞盤後要重建虛擬盤時，在 IPMI 遠端管理裡開啟走 BMC 通道的控制檯，開機時進陣列卡介面重建，再掛載 ISO 重灌系統，不必派人去機房接顯示器。