磁盘阵列技术理论（数据安全也是随机概率）

对于许多NAS新手来说，一般组RAID弄个RAID 5就完事了。大家普遍认为RAID 5阵列是一个十分折中的方案，它既有与RAID 0的相近似的数据读取速度，还有类似于RAID 1的拥有1块冗余盘的数据安全保障，组这样子的RAID两全其美，何乐而不为？

实际上，RAID 5的工作原理是把数据以块为单位分布到各个硬盘上。RAID 5不对数据进行备份，而是把数据和与其相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

这样子一听，感觉RAID 5也是十分靠谱的，只要不同时坏掉2块及以上的硬盘，那么我的数据就没事了。而且相比较于其他方案来说，这个方案存储成本较低，性能又很不错，所以被大众所普遍接受也是正常的事，但是它是否真的能保障数据安全呢？

讲到这里我要先提一个概念，叫做URE (Unrecoverable Read Error rate) “不可恢复性读取错误率”。现在有的厂商也叫做Non-recoverable Errors per Bits read或者Nonrecoverable Read Error rate。

一般来说，SATA硬盘具有 1x10^-14 次方的不可恢复性读取错误率，意思是说每100,000,000,000,000 Bit（11.3687 TB），就会有1个Bit是硬盘用尽了所有的方法也读不出来的，这个Bit 是这块硬盘的黑洞。

我们来看一下市场上各个NAS硬盘的不可恢复性读取错误率，这个数据可以在各品牌官网上查询。

西部数据NAS红盘的URE为小于1in10^14。

希捷IRONWOLF酷狼系列的URE根据硬盘容量不同也有不同，其中6~14 TB为最大1 per 10E15，6TB以下的为最大1 per 10E14。

希捷还有一个酷狼Pro系列，该系列的URE则全部为最大1 per 10E15。

西数红盘说的是小于1 in 10^14 ，希捷酷狼说的是最大是1 in 10^15，厂商都喜欢玩文字游戏，咱们不去咬文嚼字，直接按照1 in 10^14来计算概率，那么就是一百万亿分之一，咱们应该很多人会小看这个概率。

实则不然。

假设我们用4块4 TB的硬盘组建RAID 5阵列，突然抽掉一块磁盘，那么剩下的3块4 TB硬盘会从头到脚全部读一遍来重建冗余信息。

3 × 4 TB =12 TB

那么这三块硬盘一共读取的这12 TB的容量里面碰到一个URE的概率是多少呢？

1—（1—1/1014）^ (12 × 8 × 1024× 1024× 1024× 1024) ≈0.652

通过计算得到概率为65.2%，这个概率真的不算小了。

而且这个这个错误并不是硬盘的坏道导致的，所以硬盘SMART根本无法感知出来，而且一般超过12.5 TB的RAID 5阵列重建机制会强制对全盘数据进行CRC校验，校验的结果会因为这个URE黑洞的出现导致校验出错，RAID 5所以也必然重建失败。

那么如何避免碰到URE呢？

1、针对于硬盘的选择上，我们要选择适合的硬盘，一般就硬盘的可靠性而言，企业级硬盘＞NAS硬盘＞监控盘＞普通盘。同时买硬盘的时候，请查清楚你所需要购买的硬盘的不可恢复性读取错误率，一般的NAS盘的URE在1 in 10^14左右，好的企业盘会在1 in 10^15，甚至可以达到1 in 10^16。

2、注意硬盘的使用寿命，一般硬盘的寿命为3~5年，到期就记得更换。而且在日常使用中，避免硬盘的两大杀手，共振与电压不稳。

3、可以尝试其他RAID方式，如RAID 6以及RAID 50等等。

4、备份、备份、再备份。

没有一个备份计划是完美的，但是如果要讲的话，咱们可以从目前广为接受的 3-2-1 备份策略：3 份副本、2 种不同备份媒体、1 个异地储存来说起。当然这些都是NAS必备，但是备份远不止这些，这次我们来聊一聊威联通的全新应用——HBS 3（混合型备份与同步中心)，这个应用做备份做到绝了，个人感觉，威联通不去做大型商业级别的灾备方案简直可惜了。

这个HBS 3是将数据备份、复原、同步等功能整合到一个应用里面，通过应用可以将 QNAP NAS 中的数据备份或同步到另一台 QNAP NAS、远程服务器或云端备份空间中。

值得一提的是，威联通使用了重复数据删除 (QuDedup) 技术可加速多版本备份效率，节省带宽及储存空间。Windows、Mac 及 Linux (Ubuntu) 使用者还可下载 QuDedup Extract Tool 应用工具解析 QuDedup 去重复化文件格式 .qdff，并直接在计算机上还原从远程或云端上所下载的 .qdff 档案，让您的备份档随处可携。

咱们先从3-2-1 备份策略开始，来讲一下备份是如何做到万无一失的。

备份：

通过HBS 3，我们可以把资料备份到本地端 NAS、外接装置 (USB 一键启动备份功能)、远程服务器或云端储存空间中，而且这还是多版本备份机制，可以确保重要数据妥善保存，也可便利追踪修改纪录。

还原：

当意外发生或数据遗失时，您可实时从本地端 NAS、外接装置、远程服务器或云端储存空间选择您想回复的档案版本迅速还原档案。

同步：

同步其实是较为麻烦的，不过通过HBS 3，用户可选择将 QNAP NAS 上的档案单向同步至本地端 NAS 或外接装置；透过RTRR、Rsync、FTP、CIFS/SMB协议单向或双向同步远程NAS或服务器的档案；单向或双向同步云端空间的档案，以下是威联通NAS可以进行同步的方案。

将备份工作做到这么细致也是很厉害了。

此外最值得肯定的一点是，用户还可下载 QuDedup Extract Tool 应用工具解析 QuDedup 去重复化文件格式 .qdff，并直接在计算机上还原从远程或云端上所下载的 .qdff 资料，这意味着你的资料可以在NAS、计算机及云端跨设备存取，不担心在云端泄露。

总结

对于硬盘容量较低，而且数据安全性要求不是太高的玩家，RAID 5还是主流推荐，但是如果硬盘容量较高，而且数据十分重要就需要考虑一些其他的方式或者备份方案来保证数据的安全了。

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