軟 RAID 和硬 RAID 各有什麼優劣？

01-25

最近在配置一套伺服器，對性能要求不高但需要做 RAID1，請問從方便性和安全性的方面考慮是使用硬 RAID 還是軟 RAID？
P.S. 我們沒有買 RAID 卡，用的是主板的 RAID 功能

不太同意樓上大部分的回答,

OS崩潰，嵌入式系統就不叫OS？當然lsi 很多都是Power的CPU，有CPU就得有系統。FPGA也一樣。單細胞動物就不是動物？病毒就不是生物？

OS崩潰，Raid就Over，請問是否Raid卡掛了，你整個Raid就Over? 那太不穩定了吧？Raid信息既然有保護的作用，由此可得，信息存儲應該是存儲在硬碟上。

Raid 1+0 軟硬raid 差別不大，甚至硬raid控制器的吞吐量不如x86的系統，從而吞吐量會比不上軟Raid。

Raid 5，6則是硬raid完勝。why？

（當然這個前提不包括Solaris ZFS文件系統，以及使用Linux 3.09之後的內核的相關係統）

簡單通過Raid5來進行比較。Raid 5基本原理是異或運算來實現。

XOR (0, 1) = 1

XOR (1, 0) = 1

XOR (0, 0) = 0

XOR (1, 1) = 0

硬碟1 硬碟2 硬碟3

| 101 | 010 | 011 |

XOR (101, 010, 011) = 100

過程如下:

XOR (101,010) = 111 ， XOR (111, 011) = 100

校驗盤P

| 101 | 010 | 011 | 100 |

| 101 | 掛了 | 011 | 100 |

還原010

XOR (101, 011, 100) = 010

當然實際過程比這個要複雜的多的多。

Raid 5讀寫數據流程是，讀寫也是基於Raid stripe size, 相當於是一個數據快是Raid最小基礎單元。像人體細胞一樣。

Raid5 寫一份數據，需要下列操作，普通硬碟只要1次寫操作。

控制器讀取舊的數據塊，

讀取舊的校驗塊。

並和新計算出來的進行比對，如果有修改，則要改寫舊塊為新塊(數據快和校驗塊)。

如果只是同等內容修改，沒有用到新的塊。就到此為止了。

簡單的例子是，我新建一個文本文檔，只有一個字元A，沒有空格，空行，tab。我修改A為B，然後保存，文件大小是不變的。如果我把A改成兩個字母「AB」，再保存。相當於申請新的空間來保存另外一個字元B。（此例子只能用來理解，不能代表100%Raid控制器和文件系統是這樣存儲數據）

如果有追加的數據

則還要寫入新的數據塊和新的校驗塊。這一段參考wiki，但是它沒有寫出追加和修改的區別，我這裡寫出來了。

所謂硬體Raid控制器也是一套私有系統，自己的CPU，內存，以及存儲數據的單元。只是很小，根據LSI的文檔，同一代高中低端的晶元也是這樣劃分的。根據CPU，內存頻率，當然也有軟體演算法升級和以及某些功能license。其實和intel，nvidia沒啥區別。

注意cache的速度比硬碟快很多。100倍或更多。當然和硬體有關。

硬體raid控制器優勢，有電池或者SLC的SSD來對cache進行保護。（不清楚有沒有無良廠商使用MLC的），相當於給你的台式機內存加裝電池，或者類似win7的關機休眠功能，關機後，內存仍可以得到供電。重新開機後，打開的程序都還在。所以有了電池或者SSD作為cahce，所以硬體raid控制器可以把上述Raid5頻繁讀寫操作往cache裡面塞，主要針對讀寫量不連續磁碟塊的寫操作和以及校驗操作，如果夠大的話，會預讀一部分校驗數據到緩存裡面。順序讀寫磁碟速度是可以接受的(相對來說，極少磁碟額外尋道時間)。所以，我寫10次校驗數據不連續的寫操作，可能都是寫到帶電池的高速緩存中，同樣連續的寫操作，cache會保存校驗數據，但是個人覺得連續寫操作不經過cache效率會更高。

同樣，軟raid，控制調度是OS內核，Xeon E5 E7怎麼都比Power 800要牛B的多吧，注意注意，高速cache不是內存哦。因為你的伺服器內存木有電池哦，所以軟Raid則會使用同步IO操作(帶fsync, O_SYNC標誌的操作)。結果就是相當於沒有內存，因為每次要等磁碟確認響應，相當於你把你的硬Raid控制器調整為write through模式。相當於你的Raid沒有那塊高速cache。

於是，校驗寫一次，雖然經過內存，但是kernel要求要求軟raid驅動給一個數據寫入的確認，軟raid驅動會把這個請求仍給硬碟，要求我（軟raid驅動）剛才寫入1，2，3，4號盤的數據是不是都寫入了。如果寫入了給一個確認。它會等到最後才執行完的那塊硬碟給出確認後，再回復kernel，啊，數據寫完了。

廢話這麼多，硬體raid可以在高速緩存中合併非連續寫和校驗寫為連續的寫操作。

軟體raid則要確認每一次數據和校驗寫是否都寫入到磁碟上去了，還要額外附加一些讀操作，7200或者15000的磁頭要轉啊轉，延時啊。

所以軟Raid用來做Raid 1+0 或者Raid 1是和硬體Raid沒有太多區別，可能性能會更好。

但是用來做有校驗的Raid 4，5，6. 則會導致寫性能瓶頸。

當然如果你做Raid4，校驗盤用一塊同容量SSD來替代，也是不錯的。哈哈。

在來一個例子理解，比如軟raid要出差，目前在帝都北京，但是明天要去武漢，後天又要回北京，最後還要去深圳，去完了還要返回北京，客戶都約好了，不能改時間。

但是硬raid比較靈活，提前和客戶排好了班，先去深圳，再去武漢，最後回北京。

雖然OS自己有自己的IO調度隊列，但是被fsync，O_SYNC這種同步IO標誌限制了，沒辦法必須寫到此盤，因為沒有帶電池的內存。（不帶電存儲的高速cache）

但是Linux 3.09之後，情況不是這樣了，3.09引入dm-cache，3.10引入bcache

簡單而言，就是可以使用一個block device塊設備，作為另一個塊設備的write back cache。

也就是說，我用一塊高速SSD + 若干的硬碟做軟raid，也有高速寫cache了。

硬體raid慢慢要失去優勢了。後續我也看好btrfs加入raid5，6的支持，當然在沒有raid7，8出現的情況下。

之前還提到了Sun的存儲，Sun有一個系列Sun ZFS Storage

為什麼Sun的SAN存儲都是軟Raid + SSD，就可以實現和硬Raid匹敵的速度呢？

因為ZFS裡面或者說Solaris內核裡面，早就實現了linux 3.10的bcache的功能。

所以SUN真是先驅者。確認了用更廉價的硬體是可以搭建出和硬體raid匹敵的硬體。

本人非硬體驅動，電子電路工程師，少部分只是看程序YY的答案，回答難免有誤。

歡迎大嬸指正。

建議你使用軟RAID。

現在的硬體跑軟體RAID 1/0/1+0基本都沒問題。

不要認為你晶元組自帶的RAID功能就是「硬RAID」。因為實質上，晶元組提供的RAID功能需要靠CPU進行計算，和操作系統的軟RAID相同，都是軟RAID。

真正的硬RAID是有專門的處理器處理信息的。

你這需求直接上軟RAID就行，至於RAID信息，無論是硬RAID還是軟RAID都是存放在硬碟頭幾個扇區的。根本就不存在「重裝系統後所有資料消失」的情況。

PS：如果你要上RAID5等RAID類型，強烈建議你用硬RAID，畢竟硬RAID的RAID卡具有自己的處理器（計算校驗值時不會佔用主機CPU資源），還有緩存，寫入速度不至於太難看。

PSS：軟RAID可以使用INTEL RST提供的（BIOS中設置），也可以用Windows的動態磁碟/存儲空間，OS X磁碟工具中提供的軟RAID，（Linux沒玩過，不清楚）。

太明顯了，硬體RAID獨立於系統，例如win/linux都可以用，是本身有自己的CPU和內存等。

而軟RAID是基於系統驅動模擬出來的，佔用主機的CPU資源。唯一的好處應該就是便宜了。

如果是伺服器，一般是有帶硬體RAID的，而PC機則更多是軟RAID，例如現在PC機集成的Intel的RAID，就是BIOS中開和關的，就是軟RAID的一種。

如果是raid0/1建議用硬raid，反正卡便宜(h200什麼的)或者用intel自帶的，適合追求性能數據不重要的場合。卡壞掉的時候數據恢復是個麻煩事情。

如果是raid5/6建議直接用zfs的raidz/z2/z3，有快照數據備份方便，擴容簡單，硬碟控制器壞掉直接掛到別的機器直接import即可，硬碟狀態用郵件通知隨時知道硬碟掛掉。缺點是性能受限，不適合1000M/s以上的高速SSD陣列。

俺從1998年開始用Linux核心的軟RAID5。一直很滿意，直到現在在家裡的一個四個2T盤組成的四盤位陣列依舊是用Fedora 22/23跑在ATOM D525上。

如果你看不起軟體RAID非要硬體RAID卡，也很好，但是一定要買帶電池後備的。

當需要遷移系統時，硬 RAID 可以直接 Ghost ；但是軟 RAID 沒法 Ghost 備份。

如果對性能不高，就用硬體RAID就可以了。如果是高速存儲設備，譬如NVMe SSD，我現在還沒看到過能扛得住的硬體RAID方案。單SSD差不多80萬IOPS/讀3GB每秒/寫1.6GB每秒，兩塊卡讀就是6GB每秒(注意是Bytes, 不是bits)的吞吐量峰值，160萬次IO每秒，硬體RAID卡直接就成為性能瓶頸了。

還是那句話，如果對性能要求不高，而且板載的RAID控制器靠譜的話，就用板載的吧，越簡單越好。

我來個通俗版的說明：

硬體RAID獨立於系統，一般是獨立的硬體，本身有自己運算處理晶元比如CPU;內存等。

軟RAID一般是通過軟體來實現，基於系統驅動來工作的，還是需要電腦本身的CPU 幫助運算。自己沒有運算處理功能

HostRaid 是一種Software RAID,軟RAID不是OS里提供的RAID功能.

raid 5及以上最好用硬raid，帶cache和電池，raid1同樓上，可軟可硬。

既然提及安全性角度，既然要用RAID，那麼數據的保障是第一要素

那麼，建議你還是用硬體RAID，獨立RISC晶元與內存，高級的還帶電池，防止意外掉電的數據寫入

如果軟體RAID就用ZFS文件系統實現，而非intel主板上的RAID功能

最好上硬RAID，除非你這個伺服器只做文件伺服器。

軟raid 靈活，功能不爽的話，升級軟體即可，不過計算RAID校驗碼，需要佔用CPU資源；硬raid有專門的硬體處理RAID校驗碼計算，性能更高。

但是現在基於x86的伺服器，CPU都很強大，軟的慢不到哪裡去。所以用軟RAID的話，成本更低。

主板的RAID功能，也應該是軟的RAID吧，只是BIOS里的軟體幫忙做了而已。（沒有驗證，屬於個人分析）我一般喜歡用Linux自帶的RAID，感覺很好很強大。

我的理解是：軟raid是基於你的OS的，一旦OS崩潰，遇到病毒入侵或者OS的系統文件被誤刪或者丟失之類的，你的raid就over了，數據什麼的也就沒了，基於raid的數據保護就更不用提了。

硬raid是基於硬體的，即便你的OS崩潰了，數據還在，raid功能還在。或者你某一塊硬碟宕機了，照樣可以正常運行系統。一般的伺服器都自帶板載raid，可以做raid0，raid1.一般做raid5以上才需要外插raid卡。外插raid卡價格高。

你既然是做raid1，那就做硬raid。