公司最近上馬新的ERP系統(tǒng)，舊的系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足業(yè)務(wù)迅速發(fā)展的要求，在服務(wù)器選擇方面遇到了一些技術(shù)難題。

　　經(jīng)過長達(dá)數(shù)月的調(diào)研，最近要開始實施了，但要決定的事情還有很多，費(fèi)用開銷(一次性和每個月份的)的差異性也很大，比如：軟件系統(tǒng)服務(wù)提供商的選擇；服務(wù)器是放在公司內(nèi)部還是在數(shù)據(jù)中心?如果采用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的方案，是放在電信的機(jī)房，還是網(wǎng)通的機(jī)房?亦或是聯(lián)通的機(jī)房?在選擇服務(wù)器方面，是選擇1U的服務(wù)器，還是2U的?CPU個數(shù)，內(nèi)存，儲存空間的使用，系統(tǒng)軟件的許可證的個數(shù)等等，都需要權(quán)衡，做出決定和取舍，要知道這些要素的組合產(chǎn)生的價格差異真是天壤之別！

　　這里就選擇磁盤陣列問題 —— 一個最具典型性的與儲存空間、效率以及可靠性相關(guān)的技術(shù)問題，就我了解到的情況列出來進(jìn)行探討，期望對遇到類似問題的朋友和公司內(nèi)部人士提供一些參考信息。

　　公司數(shù)年前已經(jīng)使用了一臺著名品牌的塔式服務(wù)器作為公司內(nèi)部的文件服務(wù)器和ERP數(shù)據(jù)服務(wù)器，使用兩塊完全相同的磁盤，采用RAID1結(jié)構(gòu)，這臺服務(wù)器使用了5年了，基本沒有出現(xiàn)過數(shù)據(jù)災(zāi)難，但因為頻繁的斷電和加電的不規(guī)范操作，前不久，這臺服務(wù)器的電源出現(xiàn)問題了，磁盤容量也幾乎消耗完了，我估計磁盤的壽命也差不多了，可能也需要升級了。

　　公司新上馬的ERP系統(tǒng)，因為要滿足各個分公司，各辦事處，銷售人員和后勤人員，服務(wù)人員甚至客戶的協(xié)同的、大量的、24小時不間斷的遠(yuǎn)程高負(fù)荷的數(shù)據(jù)操作，在數(shù)據(jù)儲存方面需要采用更高級別的RAID磁盤陣列容錯系統(tǒng)。

　　就在此時，服務(wù)器基礎(chǔ)構(gòu)架，型號基本定了，但是采取何種磁盤陣列，到現(xiàn)在為止，還無法決定，但我明白，我們只能在RAID5和RAID10二者之間做出選擇，我將我了解到的二者的區(qū)別列出來進(jìn)行分析，期望從中獲得決策的靈感。

　　為了方便RAID10和RAID5對比，這里拿同樣多驅(qū)動器的磁盤來做對比(4個相同的磁盤)，RAID5可以選擇3D+1P的RAID方案，RAID10則可以選擇2D+2D的RAID方案。

• 安全性方面的比較， 其實在安全性方面，勿須質(zhì)疑，肯定是RAID10的安全性高于RAID5。我們也可以從簡單的分析來得出。當(dāng)盤1損壞時，對于RAID10，只有當(dāng)盤1對應(yīng)的鏡象盤損壞，才導(dǎo)致RAID失效。但是對于RAID5，剩下的3塊盤中，任何一塊盤故障，都將導(dǎo)致RAID失效， 在恢復(fù)的時候，RAID10恢復(fù)的速度也快于RAID5。

• 空間利用率的比較: RAID10的利用率是50%，RAID5的利用率是75%。硬盤數(shù)量越多，RAID5的空間利用率越高。

• 讀寫性能方面的比較: 主要分析分析如下三個過程：讀，連續(xù)寫，離散寫。

　　在介紹這三個過程之前，先介紹一個特別重要的概念：cache(寫入緩存)， cache已經(jīng)是整個存儲的核心所在，就是中低端存儲，也有很大的cache存在，包括最簡單的raid卡，一般都包含有幾十，甚至幾百兆的Raid cache。

　　Cache的主要作用是什么呢？體現(xiàn)在讀與寫兩個不同的方面，如果作為寫，一般存儲陣列只要求寫到cache就算完成了寫操作，所以，陣列的寫是非常快速的，在寫cache的數(shù)據(jù)積累到一定程度，陣列才把數(shù)據(jù)刷到磁盤，可以實現(xiàn)批量的寫入，至于cache數(shù)據(jù)的保護(hù)，一般都依賴于鏡相與電池（或者是UPS）。

　　Cache的讀一樣不可忽視，因為如果讀能在cache中命中的話，將減少磁盤的尋道，因為磁盤從尋道開始到找到數(shù)據(jù)，一般都在6ms以上，而這個時間，對于那些密集型IO的應(yīng)用可能不是太理想。但是，如果cache能命中，一般響應(yīng)時間則可以在1ms以內(nèi)。兩者應(yīng)該相差3個數(shù)量級（1000倍）。

　　讀操作方面的性能比較

　　RAID10可供讀取有效數(shù)據(jù)的磁盤個數(shù)為4，RAID5可供讀取有效數(shù)據(jù)的磁盤個數(shù)也為4個（校驗信息分布在所有的盤上），所以兩者的讀的性能應(yīng)該是基本一致的。

　　連續(xù)寫方面的性能比較

　　在連續(xù)寫操作過程中，如果有寫cache存在，并且算法沒有問題的話，RAID5比RAID10甚至?xí)靡恍?，雖然也許并沒有太大的差別。（這里要假定存儲有一定大小足夠的寫cache，而且計算校驗的cpu不會出現(xiàn)瓶頸）。 因為這個時候的RAID校驗是在cache中完成，如4塊盤的RAID5，可以先在內(nèi)存中計算好校驗，同時寫入3個數(shù)據(jù)+1個校驗。而RAID10只能同時寫入2個數(shù)據(jù)+2個鏡相。

　　根據(jù)前面對緩存原理的介紹，寫cache是可以緩存寫操作的，等到緩存寫數(shù)據(jù)積累到一定時期再寫到磁盤。但是，寫到磁盤陣列的過程是遲早也要發(fā)生的，所以RAID5與RAID10在連續(xù)寫的情況下，從緩存到磁盤的寫操作速度會有較小的區(qū)別。不過，如果不是連續(xù)性的強(qiáng)連續(xù)寫，只要不達(dá)到磁盤的寫極限，差別其實并不是太大。

　　離散寫方面的性能比較

　　如果采用的是Oracle數(shù)據(jù)庫，每次寫一個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)，如8K；由于每次寫入的量不是很大，而且寫入的次數(shù)非常頻繁，因此聯(lián)機(jī)日志看起來會像是連續(xù)寫。但是因為不保證能夠添滿RAID5的一個數(shù)據(jù)條帶塊，比如32K（保證每個盤都能寫入），所以很多時候更加偏向于離散寫入（寫入到已存在數(shù)據(jù)的條帶中）。在離散寫的時候?qū)τ赗AID5，實際發(fā)生了4次I/O：但對于RAID10，同樣的操作，最終RAID 10只需要2個I/O操作，但是，在RAID5中， 如果需要讀取的數(shù)據(jù)已經(jīng)在cache中，可能并不需要4個IO的。這也證明了cache對RAID5 的重要性，不僅僅是計算校驗需要，而且對性能的提升尤為重要。 當(dāng)然，并不是說cache對RAID10就不重要了，因為寫緩沖，讀命中等，都是提高速度的關(guān)鍵所在，只不過RAID10對cache的依賴性沒有RAID5那么明顯而已。

　　磁盤實際讀寫操作(機(jī)械 電磁操作)的IOPS對比

　　假定有一個數(shù)據(jù)請求事件，其IOPS是10000，讀cache命中率是30%，讀IOPS為60%，寫IOPS為40%，磁盤個數(shù)為120，那么分別計算在RAID5與RAID10的情況下，每個磁盤的IOPS為多少。

Raid 5: 單塊盤的IOPS=(10000*(1-0.3)*0.6+4*(10000*0.4))/120=(4200+16000)/120=168

　　這里的10000*(1-0.3)*0.6表示是讀的IOPS，比例是0.6，除掉cache命中，實際只有4200個IOPS。4*(10000*0.4)表示寫的IOPS，因為每一個寫，在RAID5中，實際發(fā)生了4個IO，所以寫的IOPS為16000個。

　　為了考慮RAID5在寫操作的時候，那2個讀操作也可能發(fā)生命中，所以更精確的計算為：單塊盤的IOPS=(10000*(1-0.3)*0.6+2*(10000*0.4)*(1-0.3)+2*(10000*0.4))/120=(4200 + 5600 + 8000)/120=148計算出來單個盤的IOPS為148個，基本達(dá)到磁盤極限。

Raid10：單塊盤的IOPS=(10000*(1-0.3)*0.6+2*(10000*0.4))/120=(4200+8000)/120=102

　　可以看到，因為RAID10對于一個寫操作，只發(fā)生2次IO。所以，同樣的壓力，同樣的磁盤，每個盤的IOPS只有102個，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于磁盤的極限IOPS。

　　RAID10和RAID5對比結(jié)論

　　要求較高的空間利用率，對安全性要求不是特別高、大文件存儲的系統(tǒng)采用RAID5比較好。相反，安全性要求很高，不計成本，小數(shù)據(jù)量頻繁寫入的系統(tǒng)采用RAID10的方式比較好。另外，磁盤數(shù)量增加，對電源的要求上升，能耗也加大了，且服務(wù)器散熱風(fēng)扇的噪音也將急劇增大。