隨著虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展，全虛擬化環(huán)境已成為企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)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(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(shù)，其目的是通過數(shù)據(jù)冗余或分布式存儲來提高數(shù)據(jù)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(yīng)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(shù)據(jù)的RAID級別。它將數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。奇偶校驗數(shù)據(jù)能夠在單個磁盤故障時幫助恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)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(yù)算有限的中小企業(yè)。

數(shù)據(jù)冗余：RAID5能夠容忍單個硬盤的故障，確保數(shù)據(jù)不會丟失。

讀取性能良好：RAID5采用數(shù)據(jù)條帶化技術(shù)，可以并行讀取多個磁盤上的數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)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(xiàn)雙盤故障，RAID5將無法恢復(fù)數(shù)據(jù)，風(fēng)險較大。

RAID6簡介

RAID6基于RAID5進行改進，采用雙奇偶校驗技術(shù)。這意味著在RAID6中，除了正常的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)安全性：RAID6允許兩塊磁盤同時出現(xiàn)故障而不會丟失數(shù)據(jù)，對于那些對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(dān)，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(shù)據(jù)，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(shè)備承擔(dān)著更大的壓力。一方面，虛擬機的數(shù)量和性能需求在不斷增加；另一方面，數(shù)據(jù)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(xiàn)，還要提供高可靠性，以應(yīng)對硬件故障和數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)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(fù)。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(yīng)用對比

1.性能表現(xiàn)

在全虛擬化環(huán)境中，性能是一個至關(guān)重要的指標(biāo)。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(shù)據(jù)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(yīng)速度。

但從讀性能角度來看，RAID5和RAID6表現(xiàn)都較為出色，因為數(shù)據(jù)是條帶化分布的，讀操作可以從多個磁盤并行獲取數(shù)據(jù)。無論是RAID5還是RAID6，都可以通過增加磁盤數(shù)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(shù)據(jù)恢復(fù)

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(shù)據(jù)的安全性至關(guān)重要，特別是當(dāng)企業(yè)依賴虛擬機來運行關(guān)鍵業(yè)務(wù)時，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)將無法恢復(fù)。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(shù)據(jù)讀寫，單一磁盤的故障恢復(fù)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(fù)時間，但它的雙冗余設(shè)計使得即使在重建期間再次發(fā)生磁盤故障，數(shù)據(jù)依然能夠得到保護。因此，從長期的容錯和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)安全方面的優(yōu)勢彌補了這一缺點。對于那些核心數(shù)據(jù)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(yīng)權(quán)衡數(shù)據(jù)安全與存儲成本之間的平衡。

結(jié)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(yù)算有限、對性能要求較高的中小企業(yè)的首選。對于那些數(shù)據(jù)安全性要求極高的環(huán)境，如金融、醫(yī)療和科研領(lǐng)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(yīng)取決于企業(yè)的實際需求。如果預(yù)算有限且可以容忍一定的風(fēng)險，RAID5是一個不錯的選擇；而如果數(shù)據(jù)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(yīng)該充分評估自身的業(yè)務(wù)需求、存儲預(yù)算以及對于數(shù)據(jù)安全的容忍度，以找到最合適的解決方案。