存儲是目前it産業發展的一大熱點，而raid技術是構造高性能、海量存儲的基礎技術，也是建構網絡存儲的基礎技術。專家認為，磁盤陣列的性能優勢得益于磁盤運作的并行性，提高裝置運作并行度可以提高磁盤的性能和資料安全性。
20年來，raid 推出了一系列級别，包括raid 0、raid 1、raid 2、raid 3、raid4、raid 5，以及各種組合如 raid 0+1 等。其中最廣泛的包括raid5與raid10。但是一直以來，關于raid5與raid10的性能優劣的争端還是非常多的，甚至很多人包括很多公司都那拿出了測試資料。而這些測試資料複雜難懂互相沖突，更加讓使用者感到迷惑，不知道如何選擇。
在這裡，我将就這兩種raid的内部運作原理來分析一下，看看我們在什麼情況下應當适合選哪一種raid方式。根據我的經驗與分析：象小io的資料庫類型操作，如erp等等應用，建議采用raid10，而大型檔案存儲，資料倉庫，如醫療pacs系統、視訊編輯系統則從空間利用的角度，建議采用raid5。下面請看詳細的性能對比：
本文分為上下兩篇，上文側重分析兩種raid的内部運作原理，下文将根據不同的影響磁盤性能的因素來分析，raid方案對磁盤系統的影響，參考“raid5和raid10，哪種raid更适合你(下) ”
為了友善對比，我這裡拿同樣多驅動器的磁盤來做對比，raid5選擇3d+1p的raid方案，raid10選擇2d+2d的raid方案，分别如圖：
那麼，我們分析如下三個過程：讀，連續寫，随機寫，但是，在介紹這三個過程之前，我需要介紹另外一個磁盤陣列中的重要概念：cache。
磁盤讀寫速度的關鍵之一：cache
cache技術最近幾年，在磁盤存儲技術上，發展的非常迅速，作為高端存儲，cache已經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的主要作用是什麼呢？作為緩存，cache的作用具體展現在讀與寫兩個不同的方面：作為寫，一般存儲陣列隻要求資料寫到cache就算完成了寫操作，當寫cache的資料積累到一定程度，陣列才把資料刷到磁盤，可以實作批量的寫入。是以，陣列的寫是非常快速的。至于cache資料的保護，一般都依賴于鏡相與電池（或者是ups）。
cache在讀資料方面的作用一樣不可忽視，因為如果所需要讀取的資料能在cache中命中的話，将大大減少磁盤尋道所需要的時間。因為磁盤從開始尋道到找到資料，一般都在6ms以上，而這個時間，對于那些密集型i/o的應用可能不是太理想。但是，如果能在cache儲存的資料中命中，一般響應時間則可以縮短在1ms以内。
不要迷信存儲廠商的iops（每秒的io數）資料，他們可能全部在cache命中的基礎上做到的，但是實際上，你的cache命中率可能隻有10%。
介紹完cache，我們就可以解釋raid5與raid10在不同的模式下，工作效率問題了，那麼我們來分别分析讀操作、連續寫和離散寫三方面的問題
讀操作方面的性能差異
如我上文的介紹，磁盤陣列讀操作的關鍵更多的展現在cache的命中率上。是以，raid5和raid10在讀資料上面，他們基本是沒有差别的，除非是讀的資料能影響cache命中率，導緻命中率不一樣。
連續寫方面的性能差異
連續寫的過程，一般表示寫入連續的大批量的資料，如媒體資料流，很大的檔案等等。連續寫操作大多數産生于醫療pacs系統、高教圖書館系統、視訊編輯系統等等應用環境下。
根據我本人的經驗，在連續寫操作過程，如果有寫cache存在，并且算法沒有問題的話，raid5比raid10甚至會更好一些，雖然也許并沒有太大的差别。（這裡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，可以先在記憶體中計算好校驗，同時寫入3個資料+1個校驗。而raid10隻能同時寫入2個資料+2個鏡相。
如上圖所示，4塊盤的raid5可以在同時間寫入1、2、3到cache，并且在cache計算好校驗之後，我這裡假定是6（實際的校驗計算并不是這樣的，我這裡僅僅是假設），同時把三個資料寫到磁盤。而4塊盤的raid10不管cache是否存在，寫的時候，都是同時寫2個資料與2個鏡相。
根據我前面對緩存原理的介紹，寫cache是可以緩存寫操作的，等到緩存寫資料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生的，是以raid5與raid10在連續寫的情況下，從緩存到磁盤的寫操作速度會有較小的差別。不過，如果不是連續性的強連續寫，隻要不達到磁盤的寫極限，差别并不是太大。
離散寫方面的性能差異
這裡可能會較難了解，但是，這一部分也是最重要的部分。企業中的絕大部分資料庫應用，如erp系統等等在資料寫入的時候其實都是離散寫。
例如oracle 資料庫每次寫一個資料塊的資料，如8k；由于每次寫入的量不是很大，而且寫入的次數非常頻繁，是以聯機日志看起來會像是連續寫。但是因為不保證能夠添滿raid5的一個條帶（保證每張盤都能寫入），是以很多時候更加偏向于離散寫入。
我們從上圖看一下離散寫的時候，raid5與raid10工作方式有什麼不同。如上圖：我們假定要把一個數字2變成數字4，那麼對于raid5，實際發生了4次io：
先讀出2與校驗6，可能發生讀命中
然後在cache中計算新的校驗
寫入新的數字4與新的校驗8
如上圖我們可以看到：對于raid10，同樣的單個操作，最終raid10隻需要2個io，而raid5需要4個io。
這裡我忽略了raid5在那兩個讀操作的時候，可能會發生讀命中操作的情況。也就是說，如果需要讀取的資料已經在cache中，可能是不需要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。我本人曾經測試過，在raid5的陣列中，如果關閉寫cache，raid5的性能将差很多倍。
當然，我并不是說cache對raid10就不重要了，因為寫緩沖，讀命中等，都是提高速度的關鍵所在，不過的是，raid10對cache的依賴性沒有raid5那麼明顯而已。
到這裡，大家應當也大緻明白了raid5與raid10的原理與差别了，一般來說，象小io的資料庫類型操作，建議采用raid10，而大型檔案存儲，資料倉庫，則從空間利用的角度，可以采用raid5。
在本文下篇，我們将進一步分析影響磁盤性能的不同因素，并分析不同的raid方案對磁盤系統的影響，清參考“raid5和raid10，哪種raid更适合你(下) ”