隨著虛擬化技術的不斷發(fā)展，全虛擬化環(huán)境已成為企業(yè)IT基礎設施中不可或缺的一部分。全虛擬化的核心是將物理資源抽象化，通過虛擬機進行管理和分配。無論是計算、網絡還是存儲，虛擬化都能大幅提升資源的利用率。在全虛擬化環(huán)境下，如何選擇適合的存儲方案，尤其是RAID級別，成了企業(yè)和IT管理者需要認真考慮的問題。RAID6和RAID5是兩種常見的存儲解決方案，二者在虛擬化環(huán)境中各具優(yōu)劣勢。本文將從多個維度分析RAID6與RAID5的差異，幫助讀者理解它們在全虛擬化中的實際應用場景。
什么是RAID？
RAID（獨立磁盤冗余陣列）是一種將多個硬盤組合成一個邏輯單元的技術，其目的是通過數據冗余或分布式存儲來提高數據可靠性和性能。常見的RAID級別包括RAID0、RAID1、RAID5、RAID6以及RAID10等，它們各自具有不同的性能、安全性與成本優(yōu)勢。RAID5和RAID6則是企業(yè)級應用中最為常見的選擇，因其具備較高的安全性和較低的成本。
RAID5簡介
RAID5是一種通過條帶化（Striping）和奇偶校驗（Parity）機制來保護數據的RAID級別。它將數據分布在多個磁盤上，并在每個磁盤塊中存儲一部分奇偶校驗數據。奇偶校驗數據能夠在單個磁盤故障時幫助恢復丟失的數據。RAID5的主要優(yōu)勢在于它的磁盤利用率較高（例如，使用4塊硬盤時，能有效利用75%的存儲空間），同時也提供了一定的數據冗余保護。
優(yōu)點：
較高的存儲效率：RAID5只需要一個磁盤的空間來存儲奇偶校驗信息，因此它的存儲利用率比RAID1和RAID10更高，特別適合預算有限的中小企業(yè)。
數據冗余：RAID5能夠容忍單個硬盤的故障，確保數據不會丟失。
讀取性能良好：RAID5采用數據條帶化技術，可以并行讀取多個磁盤上的數據，因而讀性能較好。
缺點：
重建性能差：在單個磁盤故障后進行數據重建時，RAID5的性能會大幅下降，尤其是重建期間，IO操作會顯著增加，影響整個存儲系統(tǒng)的性能。
只能容忍單個磁盤故障：如果出現雙盤故障，RAID5將無法恢復數據，風險較大。
RAID6簡介
RAID6基于RAID5進行改進，采用雙奇偶校驗技術。這意味著在RAID6中，除了正常的數據條帶化分布之外，奇偶校驗信息會被存儲在兩塊磁盤上。RAID6能夠容忍最多兩塊硬盤的同時故障，因此它比RAID5提供了更高的容錯能力。
優(yōu)點：
更高的數據安全性：RAID6允許兩塊磁盤同時出現故障而不會丟失數據，對于那些對數據安全性要求極高的企業(yè)來說是一個理想的選擇。
讀取性能強大：與RAID5類似，RAID6也具備條帶化數據分布的優(yōu)勢，因此讀性能依然相對優(yōu)秀。
缺點：
寫性能下降：由于RAID6需要進行雙奇偶校驗計算，寫入操作時會增加系統(tǒng)的負擔，寫性能通常低于RAID5。
存儲利用率降低：由于兩塊磁盤用于存儲奇偶校驗數據，RAID6的磁盤利用率較RAID5低。例如，使用6塊硬盤時，RAID6只能使用66.6%的存儲空間。
全虛擬化環(huán)境的特殊需求
在全虛擬化環(huán)境下，存儲設備承擔著更大的壓力。一方面，虛擬機的數量和性能需求在不斷增加；另一方面，數據的安全性和可靠性也必須得到保證。為了滿足這些需求，存儲系統(tǒng)不僅需要具備良好的性能表現，還要提供高可靠性，以應對硬件故障和數據丟失的風險。
虛擬化環(huán)境的存儲負載往往以大量隨機I/O操作為主，這對RAID方案的選擇提出了挑戰(zhàn)。通常來說，虛擬化環(huán)境中的存儲系統(tǒng)必須支持高效的讀寫性能，并且在故障時能夠快速恢復。這使得RAID6和RAID5成為虛擬化存儲系統(tǒng)中最具吸引力的選項。
RAID5與RAID6在全虛擬化中的應用對比
1.性能表現
在全虛擬化環(huán)境中，性能是一個至關重要的指標。由于RAID5僅需要存儲單一的奇偶校驗信息，它的寫入性能通常優(yōu)于RAID6。RAID6由于需要雙奇偶校驗，因此寫入數據時需要更多的計算，寫性能會有所降低。在大規(guī)模的虛擬化部署中，寫性能的瓶頸可能會影響整體的虛擬機響應速度。
但從讀性能角度來看，RAID5和RAID6表現都較為出色，因為數據是條帶化分布的，讀操作可以從多個磁盤并行獲取數據。無論是RAID5還是RAID6，都可以通過增加磁盤數量來提升讀性能。因此，如果全虛擬化環(huán)境的工作負載以讀取為主，性能差異不會太明顯。
2.容錯能力與數據恢復
RAID6最大的優(yōu)勢在于其更強的容錯能力。在虛擬化環(huán)境中，數據的安全性至關重要，特別是當企業(yè)依賴虛擬機來運行關鍵業(yè)務時，數據丟失的代價可能是難以估量的。RAID5只能容忍一個磁盤故障，如果同時有兩塊硬盤損壞，數據將無法恢復。而RAID6能夠容忍兩個磁盤故障，這為企業(yè)提供了更高的安全保障。
虛擬化環(huán)境中往往會有大量的數據讀寫，單一磁盤的故障恢復時間可能較長。在RAID5中，單個磁盤故障后的重建時間較長，且重建期間的系統(tǒng)性能會顯著下降。而RAID6雖然也需要較長的恢復時間，但它的雙冗余設計使得即使在重建期間再次發(fā)生磁盤故障，數據依然能夠得到保護。因此，從長期的容錯和數據安全角度來看，RAID6更適合要求高可靠性的虛擬化環(huán)境。
3.成本與磁盤利用率
RAID5的磁盤利用率高于RAID6，因為RAID5只需要消耗一個磁盤的空間用于存儲奇偶校驗數據，而RAID6則需要兩個磁盤來存儲雙重奇偶校驗信息。對于存儲空間敏感的企業(yè)，RAID5能夠節(jié)省更多的存儲容量，尤其是在使用大量磁盤時，RAID5能夠提供更高的可用存儲空間。
RAID6雖然磁盤利用率較低，但其在數據安全方面的優(yōu)勢彌補了這一缺點。對于那些核心數據系統(tǒng)，容忍雙盤故障的能力可能遠比節(jié)省一些存儲空間更為重要。因此，企業(yè)在評估存儲成本時，不能僅僅考慮磁盤利用率，還應權衡數據安全與存儲成本之間的平衡。
結論
在全虛擬化環(huán)境中，RAID5和RAID6各有優(yōu)劣。RAID5以其較高的存儲利用率和更好的寫性能成為了一些預算有限、對性能要求較高的中小企業(yè)的首選。對于那些數據安全性要求極高的環(huán)境，如金融、醫(yī)療和科研領域，RAID6無疑是更好的選擇。RAID6能夠容忍雙盤故障，并提供更高的安全性，盡管它的寫性能有所降低，但其容錯能力足以彌補這一不足。
最終的選擇應取決于企業(yè)的實際需求。如果預算有限且可以容忍一定的風險，RAID5是一個不錯的選擇；而如果數據安全性是最優(yōu)先考慮的因素，RAID6則是不二之選。企業(yè)在選擇RAID方案時，應該充分評估自身的業(yè)務需求、存儲預算以及對于數據安全的容忍度，以找到最合適的解決方案。
