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RAID 10 容量计算实例

8 块 1.8TB 10K SAS 盘做 RAID 10 的容量与性能计算:容量利用率 50%,换来写性能与快速重建,适合数据库数据盘。

RAID 10 的容量与性能账

以 8 块 1.8TB 10K SAS 盘做 RAID 10 为例:容量按一半算,得到 7.2TB 阵列容量,换算到系统里显示约 6.5TiB;性能上前一半的容量换来的是随机写能力比 RAID 5 高一倍、重建只走镜像复制。这类账要连着报——只说容量会显得浪费盘,只说性能又会让人忽略容量成本。

基本信息

盘配置8 × 1.8TB 10K SAS
阵列容量8 / 2 × 1.8TB = 7.2TB(约 6.5TiB)
性能估算单盘 180 IOPS:随机读 1440、随机写约 720
容错每个镜像对可坏 1 块;同对两块同时坏则失效
扩容方式必须成对加盘,每次至少加 2 块
典型用途数据库数据盘、虚拟化存储、写延迟敏感业务

计算过程

计算过程
# 容量
可用容量 = 8 / 2 x 1.8TB = 7.2TB        # 利用率 50%
系统显示 ≈ 7.2 x 0.9095 ≈ 6.5TiB        # 十进制与二进制换算
# 性能(单盘随机 IOPS 取 180)
读 IOPS = 8 x 180 = 1440
写 IOPS = 8 x 180 / 2 = 720             # 写惩罚 2
# 重建
需复制 1.8TB,按 150MB/s 估约 3.5 小时,比同容量 RAID 5 短得多

盘数变化对结果的影响

盘数(1.8TB)可用容量随机读 IOPS随机写 IOPS
4 块3.6TB720360
6 块5.4TB1080540
8 块7.2TB1440720
12 块10.8TB21601080

规划要点

  • 机位按偶数预留:扩容必须成对加盘,前期按单盘规划会导致后期无法扩
  • 给文件系统与日志留出空间:按 7.2TB 直接分配表空间,上线后很快会紧张
  • 镜像对尽量同型号同固件:容量按最小盘计,性能按最慢盘计
  • 写策略随缓存保护模块而定:没有电池或电容的卡上慎用 Write Back

同盘数 8 块时的横向对比

  • RAID 10:可用 7.2TB,随机写约 720 IOPS,重建只复制镜像副本
  • RAID 5:可用 12.6TB,随机写约 360 IOPS,重建要读遍 8 块盘并重算校验
  • RAID 6:可用 10.8TB,随机写约 240 IOPS,可容忍任意两块盘故障
  • 结论:写延迟敏感、重建窗口要求短的业务选 RAID 10;容量敏感且写以顺序为主的业务可考虑 RAID 5 或 RAID 6
RAID 10 扩容需要按镜像对成对加盘(每次至少 2 块),因此规划机位时要按偶数盘位预留,并在采购时把这一约束写进需求。

易错点

  • 按 7.2TB 规划数据库表空间:忽略文件系统、日志与预留开销,上线后空间很快紧张
  • 机位按单盘预留:RAID 10 扩容必须成对加盘,后期会卡在物理盘位上
  • 两盘故障落在同一镜像对:阵列直接失效,换盘前必须先确认故障盘所属的镜像对
  • 用不同容量的盘组对:容量按最小盘计,多出的空间被浪费,条带边界也更复杂
  • 只按容量给方案:RAID 10 的价值一半在写性能与重建速度,只用容量对比会得出错误结论
  • 忽略控制器的单卷容量上限:老卡对单个逻辑盘容量有限制,超过时要拆成多个逻辑盘

数据来源与参考

  • Dell PowerEdge RAID Controller 用户指南
  • Broadcom MegaRAID 用户指南(RAID 10)
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