RAID 5 是什麼？一篇搞懂其原理與架構（2021年最新）

S觀察員

RAID 5 是什麼？要至少幾顆硬碟？最大容忍損壞硬碟數是多少？

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RAID 5 是什麼？

RAID 5就是當1台硬碟故障時，資料還能夠正常讀取、使用，RAID 5是最常見、最廣為使用的架構，且企業級規格 Server 一定都採用 RAID 5 等級，但RAID 5因銷售上標榜「容錯功能(Fault tolerance)」，導致使用者誤以為容許發生故障、錯誤的情況，而忽略了資料備份，不可不慎，RAID 5技術至今已非常成熟可靠，並支援 3 台以上硬碟建立 RAID 5；建議設定5台硬碟一組，不建議太多台硬碟，可朝建立『多組 RAID 5』，便於管理、分散風險。

RAID 5 正常狀態


上圖為RAID 5 正常運作狀態

此篇文章將盡可能詳細說明 RAID 5的架構運作、運算原理、優缺點、使用注意事項，提供給使用者一個正確使用RAID 5的觀念。


RAID 5 Configuration 架構原理

RAID 5 Configuration 架構本身最少需要透過3台硬碟機來構成，例如：Physical Drives 1TB + 1TB+1TB = 2TB Logical Drive (RAID 5 Array)，其中有1TB 容量被當作 Parity Blocks，非單獨一台硬碟，而是平均分散在各硬碟內，每台硬碟提供 ⅓ 容量供 Parity 運算用。

這就是RAID 5的 Block Striping 儲存原理，將資料分散儲存至各硬碟中，當硬碟受損時則經由XOR運算，再將存在其他正常硬碟內的Parity Blocks及Data Stripe磁區的Data Blocks，進行計算而重建，進而將RAID 5 Rebuild，而 Parity 運算就是 RAID 5的容錯機制，運算原理非常艱深，後續我們會嘗試使用簡單易懂的方式向各位說明。

我們以透過三台硬碟機組成的 RAID 5來看，表面上安裝了 3 台硬碟，但 RAID 5 Array size 卻只有2台硬碟容量可使用，少了1台硬碟的容量，這就是被當作「Parity Blocks」。



上圖為 RAID 5 硬碟發生故障，仍可運作的示意圖。

無論是哪一台硬碟受損，RAID 5容量不會因此減少，都是維持原來2台硬碟的容量，這就表示 RAID 5 標榜的『容錯功能』，容許任何1台硬碟故障，並讓 RAID 5仍可正常讀寫。

注意：
若有1台硬碟故障時，RAID 5 Status會顯示『RAID Degraded』，但還是可以正常讀寫資料，當下最重要、該盡快處理的，不是立刻更換正常硬碟將 RAID 5 Rebuild，正確、安全的做法是趁 RAID 5還能夠讀取資料時，趕快將資料備份出來，事後再作重建 Rebuild。

RAID 5 硬碟壞掉勿慌張，有『容錯』機制在
當您在維護的 RAID 5突然發生異常、硬碟壞掉，請勿慌張，因為RAID 5 的容錯功能，接受其中一台硬碟機故障，此時您必須透過一台正常硬碟，與故障硬碟進行更換，更換完成以後，接著只要等候RAID 5恢復，便可以排除問題。

但是，我們必須優先思考首要問題：
重要的究竟是將 RAID 5恢復重要？還是將RAID 5 裡頭的資料保存下來重要？
當然是『搶救 RAID 資料重要』。

因為 RAID 5 Rebuild 的原理，是將讀取每台正常硬碟內所有的 Blocks，再將由XOR運算將結果寫入空白硬碟內，包含空白 Blocks，並非只限 Data，所以相當耗時。
所以 RAID 5 Degraded 時，先存資料為上上策

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