RAID 1、RAID 10 还是 ZFS 镜像：如何为独立服务器选择存储方案

我们出售的每台独立服务器都配有两块 NVMe 硬盘，下单表单会询问您希望如何组织它们。默认的镜像，几乎适合所有人，这也是它成为默认选项的原因。本文面向镜像并不合适的那些时刻：当您对容量的需求高于冗余，当写入成为瓶颈，以及当您想要只有 ZFS 才能提供的校验和与快照时。

磁盘布局

这里的“速度”是相对于单块企业级 NVMe 硬盘而言的，而单块盘本身就能提供数十万 IOPS；对大多数负载来说，磁盘布局并不会改变您的实际体感。真正要紧的是可用容量，以及一块盘损坏时会发生什么。

镜像：默认选项及其原因

两块盘，每块都保存全部数据。其中一块损坏时，服务器会在另一块上继续运行，我们会在下一个维护窗口更换故障盘（您提出要求的话可以更早），镜像则在后台重建，一块 2 TB 的盘大约需要二十分钟。没有停机，也无需恢复数据。读取请求由两块盘共同响应，所以数据库和 Web 服务这类读密集型负载，会比单盘略快。代价是损失一半的原始容量；对于配有两块 2 TB 硬盘的服务器，这意味着可用容量为 2 TB。

镜像默认使用 Linux 软件 RAID（mdadm）：没有会出故障、或向您隐瞒错误的硬件控制器，cat /proc/mdstat 任何时候都能告诉您真实状态。控制面板的存储标签页显示的是同样的状态，并且会在硬盘降级时给您发送邮件。

条带：容量优先时

条带把两块盘当作一块大盘使用，没有任何冗余。它适合存放可以重新生成的数据：构建缓存、渲染用的临时空间、主库在别处的数据库副本、转码节点。任何一块盘损坏，两块盘上的数据都会全部丢失，所以规则是：条带上的任何内容，都不应是某份数据的唯一副本。只要有可靠的异地备份，用这样的代价换来双倍的空间，就是一笔划算的交易。

RAID 10：四块盘，写入是重点

在四盘配置上，RAID 10 是跨两组镜像做条带：可用空间相当于 2 块盘，每个镜像对中的任意一块盘都可以损坏，写入会分散到两组镜像上，而不是全部压在一组上。它是写入密集型数据库和消息队列的首选布局，因为在这类场景里，镜像的单盘写入上限会直接体现在延迟分位数上。如果您的负载以读为主，多出来的硬盘对容量的帮助大于对速度的帮助，这时按用途拆分，一对镜像加一对条带，往往是更好的用法。

ZFS：校验和、快照与复制

ZFS on root 附加组件会把基础系统安装在 ZFS 镜像上，而不是 mdadm 上。随之而来的有三样其他布局都无法提供的东西：

• 端到端校验和。每个数据块在读取时都会被校验。一块悄悄返回错误数据的硬盘（这比轰然损坏的情况更常见）会被发现，系统会改用另一块盘上的好副本，并把它重写回去。mdadm 无法判断镜像的哪一侧是对的，ZFS 可以。
• 几乎零成本的快照。zfs snapshot rpool/data@before-upgrade 只需几毫秒，在数据发生变化之前不占用空间。它与控制面板里的快照是同一个思路，但完全由您掌控，可以脚本化，以数据集为单位，回滚只需一秒。
• 复制。zfs send | ssh other-server zfs receive 会把增量快照传送到第二台服务器，这是我们所知道的、在另一个节点保存独立服务器热备副本的最便宜的方式。

代价是小块写入的原始吞吐量损失约 5%，以及每 TB 容量约需 1 GB 内存才能让缓存发挥作用，而对一台 64 GB 内存的服务器来说，这根本不算什么。有一条铁律：永远不要把 ZFS 架在硬件 RAID 卷之上，我们也不这么做；该附加组件会把裸盘直接交给 ZFS。

决策速查表

• Web、应用、数据库，以及一切丢了会让您难过的数据：镜像（默认），如果想要快照和校验和，则选 ZFS 镜像。
• 临时数据、缓存、副本、渲染节点：条带，前提是明白这些数据是可丢弃的。
• 四盘服务器上写入密集的数据库：RAID 10。
• 备份目标、文件服务器，以及任何有很多块盘的场景：ZFS RAIDZ1 或由多组镜像构成的存储池，通过工单与我们一起选定。

硬盘损坏时

服务器会给您发送邮件，并在控制面板中把阵列标记为降级。对于镜像或 RAID 10，其他一切都不受影响。您可以自行提交工单，也可以等我们这边发起的工单：我们会在下一个窗口更换硬盘，重建会自动运行。对于条带，在我们更换硬盘、并由您重新安装系统之前，服务器都处于宕机状态，到那时人们才会希望自己读过这篇文章。在下单时就选定布局，意义正在于：故障还只是一种假设的时候，就已经决定好了发生故障时会怎样。