RAID 5 效能數據，用 Intel VROC 測試給你看

磁碟陣列( RAID )，就是提供了容錯或加速的功能。尤其是在系統中搭配不同類型的磁碟陣列，可以得到不同的功效。而【 RAID 5 】，就是具備加速( RAID 0 )與容錯( RAID 1 )功能於一身，但是最少需要 3 顆硬碟才能實現，最多可以容許壞掉 1 顆硬碟。

在這一篇文章中，我們可以看到使用 Intel VROC 這一個主機板 RAID，將四顆 HDD 建立 RAID 5 的完整【 Stripe Size 】vs【 Throughput】測試結果。

哪種硬碟適合做 RAID 5 呢?

關於這一點的確是眾說紛紜，而且已經是一個公說公有理，婆說婆有理的問題了，我覺得問題的主因應該是每個人應用的狀況不同所造成的。

對於公司行號，本來就應該使用企業級硬碟、硬體式 RAID CARD 、異地備份…等方式，來達到資料安全性的目的，但是這就是用錢砸出來的架構。然而，對於一般消費者而言，考慮的是 CP 值、低成本，難道就無法享受 Intel 主機板 RAID VROC 的好處嗎？

基本上，要把本機資料跟備份區資料完全分開來存放。所以，一般消費者假使不用企業級硬碟，又要玩 RAID 的話，備份區資料當然是燒成DVD保存或放雲端或行動硬碟或 1 Bay/2Bay NAS 或另一台電腦….。但是:

• 燒成 DVD 保存
  • 資料量那麼大，要燒多少片化多少時間才能完成呢?所以，我覺得費時費力，這一點不可行。
• 放雲端
  • Google Drive 免費容量才 15GB ，多的容量就要付費。假使要額外付費的話，乾脆不要建 RAID 好了；而且又要花一筆費用， CP 值又變差了，不是嗎？
• 行動硬碟
  • 好像可行，但是可以的話，最好避免。畢竟行動硬碟的壽命通常比桌上型硬碟短，而且發生意外掉落、震動、斷電、資料傳輸中斷….的風險，比較高也無法預期或避免。
• NAS 或電腦
  • 我本身是使用另一台電腦，定期做資料同步備份。而兩台電腦使用的硬碟，都是當時市場上主流銷售的消費級硬碟。這種作法用了好長一段時間了，覺得蠻適合我的狀況，所以也就沒有用其他專家的建議，升級成企業級硬碟或硬體式 RAID CARD 了。

總之，在觀念上要知道 RAID 是一種資料保護的技術，而不是設計來解決資料備份的問題。所以，在使用方面上萬一有硬碟壞掉了，資料還是可以繼續存取，讓你有機會把資料就回來，而不像單一顆硬碟的話，壞掉了資料就真的全部不見了！

大容量硬碟適合建 RAID 5 嗎？

當硬碟同時使用一段時間後，很容易會一個接一個的壞掉，這種現象都發生在企業級硬碟與消費級硬碟。所以，最好是在不同時間點或同時間不同通路，購買硬碟來使用。

怎麼挑選硬碟容量呢？也許你有聽過 RAID5 重建的時間好久！其實，重建時間取決於RAID容量的大小。舉個例子來說明，假設單一顆硬碟容量 4TB ，使用 3 顆建RAID5，那麼總容量就是 8TB 。對比於單一顆硬碟容量 2TB ，同樣使用 3 顆，那麼總容量就是 4TB 。

所以，8TB 容量的重建時間當然會比 4TB 容量還要久很多，而在重建的過程當中，假使又發生了第 2 顆硬碟壞掉、電腦電源中斷、主機板/記憶體/任何零件故障…等情況，當然就是造成資料完全毀損的結果。

因此，我會傾向主流的小容量為主，畢竟目前的主機板很容易找到 6 或 8 個 SATA 接頭與 M.2 插槽。所以，想要更大容量的話，也許可以考慮建兩組RAID5在系統中，而每一組RAID由 3 顆以上的硬碟組成，這樣子也是一個方法。

當然也是可以使用大容量硬碟來建立RAID5，不過，最好是定期將資料備份到另一個裝置上，以免有一天在重建RAID的時候，發生悲劇了。

總之，使用大容量硬碟組 RAID ，安全性會比小容量硬碟低；硬碟顆數多的RAID，也是比顆數少的風險高。因為，在重建時要算的資料量會更大，導致重建的時間需要更久，最終風險性也相對提高很多。

根據大家的經驗，使用RAID5的話，硬碟顆數最好不要超過 10 顆，建議是 4 到 6 顆就好了。假使使用越多顆硬碟的話，相對的，硬碟品質就需要越好！

Raid 5 救援 – 重建成功機率很低嗎?

相信有些人有看過網路上的文章，某論壇說四顆 4TB 硬碟，重建RAID5的失敗機率是 72.6%；而國外的一篇文章( RAID array failure probabilities )卻說：在3年內，假使是因為硬碟故障，導致整個 RAID 重建失敗的機率是 0.000105%。兩篇文章的結論也差太多了吧！

一篇分析的前提是以硬碟的 URE ( uncorrectable read error )的論點來分析，而得到重建失敗率是72.6%；另一篇分析的前提是以硬碟的 MTBF ( Mean Time Between Failure，平均故障間隔時間 )，所估出來的數字。倒底哪一個分析比較合理呢？

其實，像這種太深奧的理論分析，就交給專家去探討就好了，一般消費者就拿結果論來判斷兩篇文章的結論就可以了。以當今的電腦技術：

• Intel 9 代 / 10 代 / 11 代 / 12 代 / 13 代平台，有沒有提供主機板 RAID 呢？
  • 當然有，在 Intel VROC / RST / RSTe 的差異 這張圖，可以看到 Intel VROC 支援 SATA HDD。
• 雲端儲存企業是不是繼續使用 RAID 的技術，提高資料安全性呢？
  • 至少是這樣，到目前還沒看到哪家大企業使用別種已經商業化的技術，取代 RAID
• RAID controller vendors( Boardcom, Microchip)有消失嗎？
  • 市面上硬體 RAID CARD 使用的控制器，都是這兩家廠商設計的，還沒聽說要關閉產品線

所以，重建RAID5的失敗機率應該不會是 72.6% 那麼高吧!!!否則，我們日常使用雲端服務的個人資料，三不五時就遺失了，不是嗎？

Intel 難道還會持續提供主機板 RAID 的功能，讓消費者使用嗎?一個不成熟的技術或失敗的技術，絕對是會影響商譽的。

Boardcom, Microchip 養了那麼多工程師，假使品牌廠商或終端消費者都不買單的話，應該早就虧損連連了。

因此，我個人猜測 RAID-5 這個技術，基本上是沒問題的，會發生重建失敗的結果，大部分都是人員因素造成的，或者是上一段提到的，RAID 容量太大，重建時間太久，導致過程中風險變高所造成的。

完整 Intel VROC HDD RAID 5 效能數據

有了以上的說明之後，相信對於如何建立 RAID 的原則，會比較清楚一些。接著，就讓我們來看完整的測試數據，測試結果會依序分成 4 個部分:

1. Sequential Read
2. Sequential Write
3. Random Read
4. Random Write

軟體設定參數如下:

• Stripe Size：4KB, 8KB, 16KB, 32KB, 64KB, 128KB
• Data Size：4KB, 16KB, 64KB, 256KB, 1024KB
• QD：1, 2, 4, 8, 16, 32

每一張圖表當中，黑色虛線是原本單一顆 HDD 的讀寫結果，而圖中有顏色的實線就是不同 Stripe Size 所產生的讀取速度。其中：

• X 軸：QD( Queue Depth )
• Y 軸：速度，單位是 MB/s

Intel VROC HDD RAID-5 Sequential Read 數據

Intel VROC HDD RAID-5 Sequential Write 數據

Intel VROC HDD RAID-5 Random Read 數據

Intel VROC HDD RAID-5 Random Write 數據

Intel VROC 用 4 顆 HDD 做 RAID 5 的結論

大家都知道 RAID 5 的特性就是：讀快寫慢。所以，從圖 6 – 圖 10 與圖 16 – 圖 20，可以印證寫入速度真的不如單顆硬碟。

另外一點，不知道為什麼 Intel 要將預設的 Stripe Size 設定在 64 ，因為從圖 1 – 圖 5 與圖 11 – 圖 15 ，可以明顯看到 Stripe Size = 128KB 的時候，讀取速度幾乎都是最好的狀態。

延伸閱讀