直观：各种RAID磁盘阵列组的实际容量的计算方法

独立磁盘RedundantArrays（RAID）的意思是“独立磁盘的冗余阵列”。

磁盘阵列由许多便宜的磁盘组成，并组合成一个庞大的磁盘组，利用单个磁盘的额外效果来提供数据以增强整个磁盘系统的性能。使用这项技术，数据可以分为许多部分，并分别存储在每个硬盘上。

磁盘阵列也可以使用奇偶校验的概念。当阵列中的任何硬盘发生故障时，仍可以读取数据。重建数据后，将计算数据并将其重新放置到新的硬盘中。

RAID 0

实现RAID 0的最简单方法是通过智能磁盘控制器以硬件形式连接N个相同的硬盘，或者使用软件中的操作系统中的磁盘驱动器来创建大容量集。在使用中，计算机数据被一个接一个地写入每个硬盘，其最大优点是可以使硬盘容量增加一倍。如果使用三个80GB硬盘驱动器构建RAID 0模式，则磁盘容量将为240GB。在速度方面，每个硬盘的速度完全相同。最大的缺点是，如果任何一个硬盘发生故障，整个系统将被破坏，可靠性仅为单个硬盘的1 / N。

尽管RAID 0可以提供更多的空间和更好的性能，但是整个系统非常不可靠。如果发生故障，将无法补救。因此，RAID 0通常仅在对数据安全性要求不高的情况下使用。

RAID

RAID 1称为磁盘镜像。原理是将一个磁盘的数据镜像到另一磁盘。也就是说，将数据写入一个磁盘时，在另一个空闲磁盘上会生成一个镜像文件。只要系统中任何一对镜像磁盘中至少有一个磁盘，当一半的硬盘出现问题时，系统就可以正常运行。当硬盘发生故障时，系统将忽略该硬盘，并使用剩余的镜像磁盘读取和写入数据，这具有良好的磁盘冗余功能。尽管这对于数据绝对是安全的，但成本也会大大增加。磁盘利用率为50％。有了四个80GB硬盘驱动器，可用磁盘空间仅为160GB。

RAID 5

它的奇偶校验代码存在于所有磁盘上。 RAID5的读取效率非常高，写入效率是平均的，并且块集体访问效率很高。由于奇偶校验码位于不同的磁盘上，因此提高了可靠性。但是它不能很好地解决数据传输的并行性，控制器的设计也相当困难。对于RAID 5，大多数数据传输只能在一个磁盘上进行，并且可以并行进行。在RAID 5中，存在“写丢失”，即每个写操作将产生四个实际的读/写操作，其中旧数据和奇偶校验信息被读取两次，新数据和奇偶校验信息被写入两次。

RAID 6

具有两种分布式存储奇偶校验码的独立磁盘结构，名称很长，但是如果看到图片，每个人都会立即理解为什么，请注意p0代表区域0的奇偶校验值，而pA代表数据块A的奇偶校验值。它是RAID5的扩展，主要用于数据一定不会出错的场合。当然，由于引入了第二种奇偶校验值，因此需要N + 2个磁盘。同时，控制器的设计变得非常复杂并且写入速度不好。它用于计算奇偶校验值并验证数据。正确性需要花费更多时间，从而导致不必要的负载。我认为除了军队以外，没有人能负担得起这种事情。

RAID 10/01

此结构无非是带状结构加上镜像结构，因为这两种结构各有优缺点，因此它们可以相互补充以实现高效率和高速度。您可以结合两种结构的优缺点来了解这种新结构。这种新结构昂贵且可伸缩性差。它主要用于数据容量较小但需要速度和错误控制的。

首先分区，然后将数据镜像到两组硬盘驱动器。它将所有硬盘分为两组，这成为RAID 1的最低组合，并将这两个硬盘视为RAID0。就性能而言，RAID 0 + 1的读写速度比RAID 1 + 0快。在可靠性方面，当RAID 1 + 0中的一个硬盘驱动器损坏时，其余三个硬盘驱动器将继续运行。 RAID 0 + 1只要一个硬盘驱动器损坏，同一RAID 0组中的另一个硬盘驱动器也将停止工作，仅使两个硬盘驱动器运行，这将降低可靠性。因此，RAID 10比RAID 01更常用。大多数零售主板支持RAID 0/1/5/10，但不支持RAID 01。

RAID 50

RAID50是RAID5和RAID0的组合。此配置剥离RAID5子磁盘组中每个磁盘上的包含奇偶校验信息的数据。每个RAID5子磁盘组需要三个硬盘。 RAID50具有更高的容错能力，因为它允许组中的一个磁盘发生故障而不会丢失数据。并且由于奇偶校验位分布在RAID5子磁盘组上，因此大大提高了重建速度。优点：更高的容错能力和更快的数据读取速度的潜力。应该注意的是，磁盘故障将影响吞吐量。发生故障后重建信息的时间比配置镜像时要长。

硬盘制造商以1000 base为基础进行计算，所使用的操作系统使用1024 base为计算基础，因此实际的硬盘容量计算方法如下

标准3T硬盘的实际容量

制造商：3T = 3,000G = 3,000,000M = 3,000,000,000Kb = 3,000,000,000,000字节

操作系统：3,000,000,000,000字节/ 1024（Kb）/ 1024（M）/ 1024（G）/ 1024（T）≈2. 73T

因此，标准3T的实际容量约为2. 73T。

标准6T硬盘的实际容量

制造商：6T = 6,000G = 6,000,000M = 6,000,000,000Kb = 6,000,000,000,000字节

操作系统：6,000,000,000,000字节/ 1024（Kb）/ 1024（M）/ 1024（G）/ 1024（T）≈5. 46T

因此，标准6T的实际容量约为5. 46T。

标准nT硬盘的实际容量的计算方法为：

（n X 10 ^ 1 2) /（1024 ^ 4)

RAID 0

由N个磁盘组成，逻辑容量是N个磁盘的容量之和。

N个mG硬盘组RAID0磁盘= N * mG后的容量

RAID 1

由N个磁盘组成，逻辑容量为N个磁盘容量

RAID 5

RAID5磁盘容量=单硬盘容量*（N- 1），N> = 3

N个mG硬盘组RAID5磁盘后的容量=（N- 1） * mG / 1. 024 / 1. 024 / 1. 024

RAID 6

它由N个磁盘组成，逻辑容量是N-2个磁盘的容量之和。

RAID 10/01

RAID 10：由2N个磁盘组成，逻辑容量是N个磁盘的容量之和。

RAID 50

RAID50：假设每个RAID5由N个磁盘组成，总共有M个RAID5构成RAID50，逻辑容量是（N- 1) * M个磁盘容量的总和。

单个存储设备使用11个标准3T硬盘构成3组RAID5实际容量：

3T硬盘的实际容量：3000G /（[1. 024 ^ 3) = 2794G

RAID5的实际容量：

（2794G * 11 * 0. 9 5) / 1024 +（2794G * 11 * 0. 9 5) +（2794G * 10 * 0. 9 5) /1024≈82. 94TB

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