使用方法
- 「磁盘数量」填整数块数,示例 4,量程 2 到 24;两块是做阵列的下限,单盘既无冗余也不成阵列。不同级别还有各自的下限,选到不满足的级别会给出提示。
- 「单盘容量」填每块盘的标称容量,单位 TB,示例 8,量程 0.5 到 30、步长 0.5。这里填厂商标称值(10¹² 口径),系统显示的 TiB 由页面另行换算。
- 「RAID 级别」在 RAID0、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10 之间选择,示例 RAID5。它决定可用容量公式与可容故障盘数,选错级别等于换了一套算法。
- 三个控件任一改动都会立刻重算;光标停在磁盘数量或单盘容量输入框里按回车也会立即计算,不必点按钮。
- 结果区给出可用容量、原始容量、空间效率、容错盘数与系统显示容量,下方卡片补上冗余容量与校验盘占用。
- 对照表列出十二种常见配置的原始、可用、效率、容错与 TiB,默认展开前六行,「加载更多」展开其余;「复制对照表」取 TSV,「导出 CSV」下载带 UTF-8 BOM 的文件。
这个RAID容量计算器能解决什么问题
这个 RAID 容量计算器(原站内名『RAIDCapacity计算器』)针对的场景很具体:准备组一套阵列,手上是若干块同规格硬盘,要先把「能装多少、坏几块不丢」这两个数算清楚,再决定做哪个级别。它把原始容量、可用容量、空间效率、容错盘数与系统显示容量放在同一屏,避免只算可用空间而漏掉校验盘占用与 10¹² 到 2⁴⁰ 的口径差。
最常见的误判是把 RAID 当成「加硬盘就变大」。同一批 8 块 10TB 盘:RAID5 可用 70 TB、容错 1 块,效率 87.5%;RAID6 可用降到 60 TB、容错 2 块,效率 75%;RAID10 直接把一半拿去镜像,可用只有 40 TB。三档的可用空间差出近一倍,而它们防的都是同一件事——单盘物理损坏——的变体。
与本分类及相邻分类的兄弟页分工清楚:存储单位尺寸计算器处理 10¹² 与 2⁴⁰ 两套口径的换算,太字节转吉字节做单一单位的十进制换算,本页则把 RAID 级别这一层逻辑叠加上去,算的是整组阵列的可用容量而不是单块盘。
计算原理与变量说明
本页把容量、冗余与口径三件事分开算,变量含义如下:
- 盘数 N:参与阵列的磁盘块数,示例 4。
- 单盘容量 S:每块盘的标称容量,单位 TB,示例 8。
- 原始容量 raw = N × S,示例 4 × 8 = 32 TB,它是不含任何冗余的物理总量。
- 可用容量 usable:按级别扣掉校验或镜像后的容量。
- 空间效率 = 可用 ÷ 原始,示例 24 ÷ 32 = 75%。
- 可容故障盘数:RAID0 为 0,RAID1 为 1,RAID5 为 1,RAID6 为 2,RAID10 为 1。
- 系统显示容量 = 可用 × 0.909495,示例 24 × 0.909495 = 21.828 TiB。
公式原样写下来就是 RAID0 N×S(无冗余)、RAID1 S(2 盘)、RAID5 (N−1)×S、RAID6 (N−2)×S、RAID10 (N/2)×S(N 为偶数);效率用 效率 = 可用 ÷ 原始,系统显示用 TiB = TB × 10¹² ÷ 2⁴⁰,其中系数 10¹² ÷ 2⁴⁰ 约等于 0.909495。
一、RAID5 只拿 1 块盘的容量做校验,所以盘越多效率越高。 可用容量是 (N−1)×S,把校验的 1 块摊到更多盘上,单盘分摊的比例就下降:3 盘效率 66.67%、4 盘 75%、5 盘 80%、6 盘 83.33%,到 12 盘已到 91.67%。但效率上升不是白拿的——校验数据分布在整组的每一块盘上,任何一块盘损坏后的重建都要读取全部存活盘,盘越多、单盘越大,重建耗时越长,窗口内再坏一块就整组失效。大容量盘尤其如此:一块 16TB 盘的重建往往要数小时到数十小时,这段时间阵列处于无冗余的裸奔状态。
二、RAID10 的效率恒为 50%,换来的是重建只拷一块盘。 RAID10 先两两做成镜像对,再对各对做条带,可用是 (N/2)×S,效率固定 50%,与盘数无关。代价换来的是重建行为:坏掉一块盘时只需从它的镜像伙伴整盘拷贝,不涉及整组其余盘的读取,速度与风险都优于 RAID5。对写入密集、又在意重建时间的场景,这 50% 的空间换的是可预测的恢复过程。
三、4TB 盘装进系统只认 3.64TB,不是厂家缩水。 硬盘厂商按 10¹² 字节定义 1TB,操作系统按 2⁴⁰ 字节定义 1TiB,两套口径相差 10¹² ÷ 2⁴⁰ ≈ 0.909495。于是单块 4TB 盘显示约 3.638 TiB(3725.29 GiB),一块 8TB 盘显示约 7.28 TiB。这个差值对任何阵列都一样,阵列层面再乘一次同样的系数即可;RAID5 的 4×8TB 用 24 TB 有 21.828 TiB,正是 24 × 0.909495 的结果。
四、冗余盘数不等于能扛连续坏盘。 RAID5 容错 1 块,指的是在阵列正常工作时能容忍 1 块盘失效;一旦已坏 1 块,阵列就进入降级状态,此时再坏第 2 块就整体失效,而重建恰恰是在这个最脆弱的窗口里完成的。RAID6 用 2 块盘做校验,允许在已有 1 块损坏时再坏 1 块,重建期间的缓冲比 RAID5 厚,代价是可用容量再少一块盘。选择级别时要把「重建期间能不能再撑一块」和「可用空间够不够」放在一起权衡。
完整示例(数值仅作演示)
示例条件:4 块 8TB 盘组成 RAID5,结果由本页自己的算法复算得到。
- 原始容量 = 4 × 8 = 32 TB;校验占 1 块盘 = 8 TB。
- 可用容量 = (4−1) × 8 = 24 TB;空间效率 = 24 ÷ 32 = 75%。
- 可容故障盘数 = 1 块;系统显示容量 = 24 × 0.909495 = 21.828 TiB。
- 同盘数换 RAID6:可用 = (4−2) × 8 = 16 TB、效率 50%、容错 2 块,系统显示 14.55 TiB。
- 同盘数换 RAID0:可用 32 TB、效率 100%、容错 0 块,系统显示 29.10 TiB,但任何一块盘损坏即全丢。
- 换 6 块 8TB 的 RAID10:可用 = (6/2) × 8 = 24 TB、效率 50%、容错 1 块,系统显示 21.83 TiB,与 4×8 RAID5 的可用容量恰好相同,而防的故障档次不同。
上面每个数字都由页面算法算出,把同样的参数填进工具区即可得到相同结果;示例数值均为演示。
RAID 各级别容量与容错对照表
第一张表列出十二种常见配置,原始、可用、效率、容错与系统显示一列都不少;同一批盘做不同级别,可用空间能差出一倍。
| 配置 | 原始 TB | 可用 TB | 效率 | 容错 | TiB |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 × 4TB RAID1 | 8 | 4 | 50% | 1 | 3.64 |
| 2 × 8TB RAID1 | 16 | 8 | 50% | 1 | 7.28 |
| 4 × 4TB RAID0 | 16 | 16 | 100% | 0 | 14.55 |
| 4 × 4TB RAID5 | 16 | 12 | 75% | 1 | 10.91 |
| 4 × 4TB RAID10 | 16 | 8 | 50% | 1 | 7.28 |
| 6 × 4TB RAID6 | 24 | 16 | 66.7% | 2 | 14.55 |
| 8 × 10TB RAID5 | 80 | 70 | 87.5% | 1 | 63.66 |
| 8 × 10TB RAID6 | 80 | 60 | 75% | 2 | 54.57 |
| 12 × 16TB RAID6 | 192 | 160 | 83.3% | 2 | 145.52 |
| 4 × 8TB RAID5 | 32 | 24 | 75% | 1 | 21.83 |
| 5 × 6TB RAID5 | 30 | 24 | 80% | 1 | 21.83 |
| 6 × 8TB RAID10 | 48 | 24 | 50% | 1 | 21.83 |
第二张表把 RAID5 的空间效率单列出来,看它随盘数如何逼近 100%;可用始终是 (N−1)×S,盘数越多,被校验占掉的那一块越被摊薄。
| 盘数 | 可用容量 | 效率 |
|---|---|---|
| 3 | (3−1) × S | 66.67% |
| 4 | (4−1) × S | 75% |
| 5 | (5−1) × S | 80% |
| 6 | (6−1) × S | 83.33% |
| 7 | (7−1) × S | 85.71% |
| 8 | (8−1) × S | 87.5% |
| 9 | (9−1) × S | 88.89% |
| 10 | (10−1) × S | 90% |
| 11 | (11−1) × S | 90.91% |
| 12 | (12−1) × S | 91.67% |
读表要抓三点。一是效率只由盘数决定,与单盘容量无关:5 × 6TB 与 5 × 8TB 的 RAID5 效率都是 80%,只是可用容量按比例放大。二是从 3 盘到 4 盘效率提升最猛,从 66.67% 跳到 75%,此后边际收益递减,到 12 盘也才 91.67%。三是三行 TiB 都等于 21.83 的配置(4×8 RAID5、5×6 RAID5、6×8 RAID10)可用容量都是 24 TB,可见「可用相同」并不代表「级别相同」。
结果边界、舍入与适用说明
- 盘数允许 2~24 块,整数;RAID5 至少 3 块、RAID6 至少 4 块、RAID10 必须偶数块,不满足会给具体提示,不会静默按 0 计算。
- 单盘容量允许 0.5~30 TB,步长 0.5;填 0 或负数会报错,超过 30 TB 超出当前常见单盘规格并提示核对单位。
- RAID1 的可用容量按「2 盘」这一常见形态取 S;若实际用多块盘做多个镜像对,请按 RAID10 口径理解,不要沿用单对镜像的结果。
- 可用容量与原始容量按输入原样给出,系统显示容量保留两位小数(TiB),手算末位差异多来自中间步骤提前取整。
- 本页按同型号同容量盘组阵列计算;混盘、替换盘容量更大时,RAID5/6 的可用容量受最小盘容量限制,本页不覆盖混插场景。
- RAID 只解决单盘物理故障,不防误删、勒索软件、火灾、盗窃与控制器级故障;可用容量算得再准也替代不了独立备份。
- RAID0 无任何冗余,可用等于原始但容错为 0,本页会明确标注,请勿把它当作可靠存储。
- 重建时间与阵列规模、单盘容量、控制器性能有关,本页不估算重建耗时,只给出可容故障盘数与空间效率这两个静态指标。
常见问题
为什么 4TB 的盘装进去只认 3.64TB?
因为两套口径不同:厂商按 10¹² 字节定义 1TB,操作系统按 2⁴⁰ 字节定义 1TiB,相差 10¹² ÷ 2⁴⁰ ≈ 0.909495,所以 4TB 显示为约 3.638 TiB、即 3725.29 GiB。这不是缩水,换算系数对任何盘都一样。
RAID5 效率随盘数怎么变?
可用始终是 (N−1)×S,效率就是 (N−1)/N。3 盘 66.67%、4 盘 75%、5 盘 80%、6 盘 83.33%、8 盘 87.5%、10 盘 90%、12 盘 91.67%。盘越多效率越高,但重建窗口内再坏一块就全丢的风险也跟着上升,效率不是越高越好。
RAID 能当备份用吗?
不能。RAID 只对单盘物理故障提供冗余,误删文件、勒索加密、火灾水浸、整机被盗都会同时影响阵列里的所有盘,冗余帮不上忙。它保证的是「盘坏了一块系统还跑」,而不是「数据丢了还能找回」,独立备份必须另做。
RAID10 一半空间没了,值不值?
看场景。RAID10 可用恒为 (N/2)×S,效率 50%,但重建时只需从镜像伙伴整盘拷贝,不牵动整组,恢复更可预测。写入密集或对重建时间敏感时这 50% 换的是可预期的恢复过程;读多写少、看重空间利用率时,RAID5/6 更划算。
4×8 RAID5 显示 21.828 TiB 是怎么来的?
先算可用 24 TB,再乘 TB 到 TiB 的系数:24 × 0.909495 = 21.82788,保留两位得 21.828 TiB。同一批盘的 5×6 RAID5 与 6×8 RAID10 可用也是 24 TB,因此系统显示同样是约 21.83 TiB。
阵列已经坏了一块盘,还能再坏一块吗?
要看级别。RAID5 容错 1 块,已坏 1 块后处于降级状态,再坏 1 块即整组失效;RAID6 容错 2 块,允许在已有 1 块损坏时再坏 1 块。降级期间应尽快更换并完成重建,重建过程中阵列处于无冗余状态,风险最高。
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