真沒想到！家用NAS的raid5竟然這么不安全？

兄弟們，3 月 8 日晚 7 點(diǎn)，鎖定淘寶synology群暉昊天專賣店直播間！

屆時(shí)我將與大家暢聊NAS：

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在 NAS 領(lǐng)域的新手群體中，大多會(huì)選擇搭建 RAID 5 陣列，普遍覺得這是一套相當(dāng)平衡的方案。畢竟它既能收獲與 RAID 0 相近的數(shù)據(jù)讀取速度，又能享有類似 RAID 1 那般憑借 1 塊冗余盤來保障數(shù)據(jù)安全的特性，如此組建 RAID，可謂一舉兩得，自然備受青睞。

實(shí)際上，RAID 5 的運(yùn)作機(jī)制是將數(shù)據(jù)以塊為單位分散存儲(chǔ)至各個(gè)硬盤。它并非對(duì)數(shù)據(jù)做直接備份，而是把數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息分別存儲(chǔ)于 RAID 5 組成的多塊磁盤上，且奇偶校驗(yàn)信息與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分布在不同磁盤。當(dāng) RAID 5 中某一磁盤的數(shù)據(jù)出現(xiàn)損壞時(shí)，便可依靠剩余的數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息來恢復(fù)受損數(shù)據(jù)。

這樣子一聽，感覺RAID 5也是十分靠譜的，只要不同時(shí)壞掉2塊及以上的硬盤，那么我的數(shù)據(jù)就沒事了。而且相比較于其他方案來說，這個(gè)方案存儲(chǔ)成本較低，性能又很不錯(cuò)，所以被大眾所普遍接受也是正常的事，但是它是否真的能保障數(shù)據(jù)安全呢？

講到這里我要先提一個(gè)概念，叫做URE (Unrecoverable Read Error rate) “不可恢復(fù)性讀取錯(cuò)誤率”。現(xiàn)在有的廠商也叫做Non-recoverable Errors per bits read或者Nonrecoverable Read Error rate。

一般來說，SATA硬盤具有 1x10^-14 次方的不可恢復(fù)性讀取錯(cuò)誤率，意思是說每100,000,000,000,000 Bit（11.3687 TB），就會(huì)有1個(gè)Bit是硬盤用盡了所有的方法也讀不出來的，這個(gè)Bit 是這塊硬盤的黑洞。

我們來看一下市場(chǎng)上各個(gè)NAS硬盤的不可恢復(fù)性讀取錯(cuò)誤率，這個(gè)數(shù)據(jù)可以在各品牌官網(wǎng)上查詢。

西部數(shù)據(jù)NAS紅盤Plus的URE為小于1in10^14。

希捷IRONWOLF酷狼系列的URE根據(jù)硬盤容量不同也有不同，其中6~14 TB為最大1 per 10E15，6TB以下的為最大1 per 10E14。

希捷還有一個(gè)酷狼Pro系列，該系列的URE則全部為最大1 per 10E15。

西數(shù)紅盤說的是小于1 in 10^14 ，希捷酷狼說的是最大是1 in 10^15，廠商都喜歡玩文字游戲，咱們不去咬文嚼字，直接按照1 in 10^14來計(jì)算概率，那么就是一百萬億分之一，咱們應(yīng)該很多人會(huì)小看這個(gè)概率。

實(shí)則不然。

假設(shè)我們用4塊4 TB的硬盤組建RAID 5陣列，突然抽掉一塊磁盤，那么剩下的3塊4 TB硬盤會(huì)從頭到腳全部讀一遍來重建冗余信息。

3 × 4 TB =12 TB

那么這三塊硬盤一共讀取的這12 TB的容量里面碰到一個(gè)URE的概率是多少呢？

1—（1—1in10^14）^ (12 × 8 × 1024× 1024× 1024× 1024) ≈0.652

通過計(jì)算得到概率為65.2%，這個(gè)概率真的不算小了。

而且這個(gè)這個(gè)錯(cuò)誤并不是硬盤的壞道導(dǎo)致的，所以硬盤SMART根本無法感知出來，而且一般超過12TB的RAID 5陣列重建機(jī)制會(huì)強(qiáng)制對(duì)全盤數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)的結(jié)果會(huì)因?yàn)檫@個(gè)URE黑洞的出現(xiàn)導(dǎo)致校驗(yàn)出錯(cuò)，RAID 5所以也必然重建失敗。

但是在實(shí)際應(yīng)用中，重建失敗的概率并不如以上所講的那么低，那是為什么呢？

以群暉DS1522+為例：

1、打開存儲(chǔ)池可以看到一個(gè)功能，計(jì)劃數(shù)據(jù)清理，通過定期執(zhí)行數(shù)據(jù)清理可確保數(shù)據(jù)一致性，并降低在發(fā)生硬盤故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

2、目前大家很多人用的盤都是企業(yè)盤以及專業(yè)NAS盤，本身帶有數(shù)據(jù)糾錯(cuò)服務(wù)。

3、最后是NAS所采用的文件系統(tǒng)會(huì)對(duì)該錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)修復(fù)，并不會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失。群暉DS1522+就提供了2種文件系統(tǒng)供大家使用，強(qiáng)烈建議大家使用btrfs文件系統(tǒng)，因?yàn)樗С止蚕砦募A快照和復(fù)制、共享文件夾空間配額、高級(jí)數(shù)據(jù)完整性保護(hù)等高級(jí)功能，這些功能也能有效避免因?yàn)閁RE黑洞的出現(xiàn)導(dǎo)致RAID5重建校驗(yàn)出錯(cuò)。