RAID5是什么？专家说明运作原理和优缺点
RAID5是什么？专家说明运作原理和优缺点
RAID5是一种广泛应用于工业设备、企业计算机和服务器的磁盘阵列等级。它至少需要三个硬盘来建立，具有一定的容错能力，但存储原理并不等同于数据备份。本文将详细介绍RAID5的原理、优缺点，并提供RAID5硬盘异常的解决方案。
RAID5是什么？
RAID5是一种磁盘阵列等级，至少需要三个硬盘来建立。其存储空间计算方式为"硬盘数量（N-1）*单个硬盘的容量"。RAID5兼具RAID0和RAID1的优点，既拥有不错的性能，又能容许一个硬盘离线，从而保障磁盘阵列的数据可读性。虽然RAID5拥有容错机制，但不代表可以忽略异地备份的重要性。遭遇多个硬盘故障或其他问题时，仍然需要委托专业的数据救援公司。因此，异地备份可以帮助分散风险，更能保障数据的完整性。
（RAID5磁盘阵列架构示意图容许一颗硬盘故障）
RAID5的运作原理是将数据有效地分散在三个或更多硬盘中，建立一个磁盘区。每个硬盘不仅有存储数据，还包含运算和实现容错的同位元数据（Parity Data）。磁盘阵列的资料分散存储可以提高读写性能，而Parity应用是RAID5的容错特色。当RAID5的一个硬盘发生异常时，剩余硬盘会透过Parity的运算分配，保持数据的完整性和可用性。
RAID5的存储空间计算方式可以透过以下说明理解。举例：三个1TB的硬盘建立RAID5，总容量为硬盘容量*(硬盘数-1)，在这个案例中，即为（1TB+1TB+1TB-1TB），最后可以使用的存储空间为2TB。消失的1TB是用于存储Parity信息，可以确保其中一个硬盘读不到时，RAID5磁盘阵列可以利用剩余硬盘进行校验，让我们可以正常读取数据。因此，RAID5的效能和容错机制成为广泛应用的磁盘阵列等级。
RAID5的优缺点
RAID5是很常见的磁盘阵列等级，拥有独特的运作原理。RAID5中的数据是分散存储在各个硬盘中，同时透过Parity的应用来实现容错，因此RAID5在企业中是较常见的磁盘阵列等级。以下是RAID5的优缺点：
RAID5的优点
RAID5的运作原理结合容错机制、存储效能和成本效益，因此RAID5成为中小企业广泛使用的磁盘阵列等级。
优点1：容错机制
RAID5的容错机制是其特点。RAID5配置三个硬盘时，可以容许一个硬盘故障。即使一个硬盘无法读取，RAID5的数据仍然可以运作，并且能够读取数据。优点2：存储空间的使用率
RAID5的容错能力同时更有效利用硬盘空间。虽然RAID5舍弃一个硬盘的容量进行Parity校验，但相对完整镜像的RAID1，在相同数量的硬盘下提供更大的存储空间。RAID5在读写效能也优于单个硬盘和RAID1，因此RAID5为大量数据存储的理想选择。优点3：磁盘阵列的成本效益
相较其他RAID等级，RAID5提供容错的同时，更具成本效益。因为RAID5利用的硬盘空间较多，可以减少购买硬盘的成本。这在有限的预算下，仍然维持数据完整和大数据量存储的选择。
RAID5的缺点
RAID5在容错能力和存储效能表现优越，但仍然存在一些缺点。
缺点1：重建（Rebuild）时间长
RAID5的一个硬盘发生故障，进行重建的过程会相对冗长，并在重建期间，RAID5不具备容错能力。如果在重建过程中又有一个硬盘出现问题，就会导致重要的数据遗失。缺点2：效能损失
RAID5的一个硬盘发生故障时，因为需要Parity校验以维持数据的完整性，这会导致整体读写效能下降，尤其是在大量读写数据时。缺点3：限制硬盘数量
RAID5要求至少三个硬盘以上，但硬盘的数量越多，在重建时间和效能损失的风险就越高。因为硬盘数量增加也提高硬盘发生故障的机率，因此需要更密集检测硬盘和维护。缺点4：不是替代数据备份的方法
虽然RAID5提供容错的机制，但并不是替代数据备份的方法。因为仍然会发生硬盘故障或数据遗失的问题，建议建立异地备份才能保障数据的完整性。
RAID5的资料救援策略
RAID5虽然具有容错的能力，但发生硬盘异常导致数据无法读取的情况下，需要采取有效的数据救援策略。以下是RAID5硬盘异常的应对建议：
RAID5的硬盘故障两个（含）以上
RAID5的磁盘阵列发生硬盘故障的情况，硬盘超出容错的范围会导致磁盘阵列无法运作。在发生这种问题时，建议采取以下步骤：
步骤1：标记硬盘顺序
在执行任何操作前，建议将RAID5的硬盘按照位置顺序标记。这可以帮助追踪并确认是哪一个硬盘异常，并于未来委託数据救援公司可以减少救援的时间。步骤2：检查硬盘健康状态和异常原因
查看RAID控制器的后台，确认硬盘的健康状态和log，确认硬盘发生异常的时间点和其他信息。若硬盘开始发出异常声音或硬盘坏轨的问题，建议立即停止读取和检测，以免硬盘受损更严重。步骤3：委託专业数据救援公司
RAID5磁盘阵列已经无法运作或多硬盘故障，建议委託专业数据救援公司。磁盘阵列是复杂的存储技术，无法自行利用网路上的数据救援软件解决，甚至会导致受损更严重。建议取出或更换硬盘时，请标记取出的时间点后顺序，可以减少数据救援的时间。
磁盘阵列主机灯号的异常
RAID5磁盘阵列的主机灯号异常时，可能原因通常是主机或硬盘异常。以下是可能原因和建议：
建议1：检测磁盘阵列主机
主机的灯号异常，建议委託磁盘阵列主机原厂进行检测。因为主机内部有各种硬件，包含电源供应器、记忆体等，这些硬件是消耗品，可能是这些硬件异常而导致无法开机。建议2：检查硬盘是否异常
检查出是硬盘异常的问题，第一時間标记硬盘的位置顺序，并将异常的硬盘标记。不建议进行重建（Rebuild）和降级等操作，以免导致重要的数据遗失。因为，在重建的过程中，其他硬盘很可能會同时异常。如果只是一個硬盘故障，磁盘阵列的数据还可读取，在更换硬盘和重建前，请先备份数据再执行，以免数据损失的意外发生。建议3：了解主机灯号的意义
可以根據主机原厂说明书來了解灯号的闪烁模式和颜色，因为代表不同的意义。有些显示的灯号可能是警告或发生错误，我们可以依这為线索來解決问题。
硬盘变为离线的状态（Offline）
RAID5的磁盘阵列发现硬盘显示离线状态，有可能是硬件故障、主机硬件或设定错误等原因。以下是硬盘显示离线的建议和预防方法：
建议1：主机原厂咨询并检查硬盘
建议可以联系主机原厂，请原厂协助检测和排查问题。如果是主机硬件或设定的问题，原厂可以提供技术支持。但检查出是硬盘本体的问题，可以确认硬盘链接和安装方式是否正确。有可能是硬盘未启动，将磁盘阵列主机重新开机。经以上测试后，硬盘同样显示离线状态，请立即关机并不建议再测试。建议2：留意主机跳出的讯息
硬盘装回主机时，磁盘阵列的主机可能会提示「重新建立RAID」、「格式化」等视窗。若数据很重要，不建议接续执行，因为一旦执行可能会导致数据损失。建议委託专业数据救援公司帮忙救回数据。建议3：定期维护和监控的习惯
平时要预防硬盘离线的问题发生，建议定期检查和监控硬盘的状态。磁盘阵列主机的硬盘发生异常，都需要及时处理，不建议抱持侥幸的心态继续使用。
资料磁区显示未配置或异常
RAID5的资料磁区显示未配置或异常时，通常是硬盘故障、RAID Config Crash引起，提供以下建议步驟來降低资料遗失的风险：
步骤1：不建议执行任何动作
资料磁区显示异常时，請不要执行任何动作都可能影响资料的完整性，包含重建和格式化。一旦执行就会导致资料覆蓋，增加资料损失风险和资料救援的困难度。步骤2：关机
请不要自行尝试网路上的资料救援软件。有些网路方法会教学重建（Rebuild）或降级等操作，但建议关机是最保险的方式，停止RAID异常的状态，以免重要的资料损失。步骤3：委託专业数据救援公司
当资料磁区出现未配置或异常的状况，建议委託专业数据救援公司帮忙救回资料。因为未经专业处理，可能会导致资料损失。RAID5是一種複雜的磁盘阵列，需要专业技術才能進行有效的资料救援。
RAID5的迷思
RAID5是常见的磁盘阵列等级，平时应用在资料量庞大和要求效能的工作环境。因为RAID5至少需要三个硬盘，才能分散储存和Parity校验提供容错的能力。但RAID5不是资料备份的方案，而是具備硬盘容错的储存装置。以下是关于RAID5的常见误解：
重建（Rebuild）前需事先备份资料吗？
RAID5建议在重建（Rebuild）前，需要事先备份资料。因为RAID5是硬盘失效的容错机制，但执行Rebuild时，还是存在其他硬盘故障的风险。通常使用同型号的硬盘来建立RAID5，意味着硬盘处于相同的使用时间和磨损程度。当磁盘阵列中的一个硬盘发生故障时，其他硬盘可能接近故障的边缘。如果在重建过程中，其他硬盘跟著发生故障就会导致资料損失。因此，建议在重建前，請事先备份资料，可以降低硬盘故障、垂死硬盘或其他问题而引起的资料损失。事先备份资料可以保障在重建过程中出现意外，重要资料仍然保留。
（RAID5異常在執行重建前，請先備份出重要的資料）
RAID5一定要专家才能救回资料？
RAID5磁盘阵列中一个硬盘故障时，因为容错机制可以透过重建解决。但多个硬盘故障或磁盘阵列异常，需要委託专业的数据救援公司才能解决。专业数据救援公司拥有专业设备和RAID技术工程师，技术工程师熟悉RAID5的原理和技術，可以从硬盘故障或磁盘阵列组态异常等情况下救回资料。
检测RAID5的硬盘
提供总公司现场送件与免运费快递到府取件的服务。工程师团队收到RAID5的硬盘后，检测时间约半天到一天，由专业工程师亲自说明RAID5硬盘受損情况和救援费用。
RAID5硬盘救援报价和救援机会
专业工程师检测RAID5硬盘完成，说明RAID5硬盘的受損状况和救援机会：
- 资料救援的报价费用
- 预估所需的工作时间
- 同意报价后我们立即执行救援作业
RAID5资料救援作业
工程师团队定期回覆RAID5救援的进度，并於完成救援後立即通知。如果我們没有成功救出资料则不会收取救援费，给予客户最大的保障，让客户不会有任何风险。
验收RAID5救出的资料
专业工程师救援完成後，与使用者约定时间验收档案，亲自确认档案是否正常与是否有救出重要的资料。最後确认无问题才會收取救援费并交付资料。