Raid 5 описание: Извините, наш сервер, в настоящий момент, находится на тех. обслужвании

Содержание

Описание и схемы Raid массивов и способов их восстановления

Описание рэйд массива и способы его восстановления

К сожалению, жесткие диски, которые являются на сегодняшний день основным хранилищем данных, не так надежны, как хотелось бы. И достаточно остро стоит проблема обезопасить свои файлы, чтобы не пришлось прибегать к восстановлению данных. Одним из путей решения этой проблемы является организация из двух и более накопителей raid массивов. Рейд массивы бывают разных конфигураций, и их создание преследует разные цели. От создания резервной копии информации, до ускорения существующей дисковой системы.

Почему может пропасть информация с RAID массива?

Основная причина, с которой мне, как инженеру по восстановлению информации приходится сталкиваться, это поломка одного или нескольких дисков рейд массива, когда перед непосредственно сборкой требуется произвести ремонт жесткого диска, вышедшего из строя. Следующая по частоте обращений с поломанным raid проблема — выход из строя рейд контроллера. Далее следуют всевозможные глюки raid контроллера, когда из рэйд массива выпадают диски (диск в raid массиве стал неактивным, получил статус degraded) и логические сбои — потеря логических томов raid или утрачена конфигурация массива. Нередко приходится сталкиваться с человеческим фактором — диски в рэйд массиве переставили местами, провели некорректную переинициализацию массива, провели неправильный ребилд рэйда.

В особо сложных случаях приходится сталкиваться с ситуациями, когда рейд массив был некорректно собран, и после такой пересборки были запущены проверочные утилиты Windows — чекдиск и им подобные.

Рассмотрим основные типы рэйд массивов:

Raid 0

Raid 0 описание

Рэйд 0 или рейд страйп (raid stripe) состоит в простейшем случае из двух дисков, блоки которых чередуются следующим образом: первые 64 килобайта на первом диске с 0-го сектора, второй блок в 64 килобайта на втором диске с 0-го сектора, третий блок опять на первом диске сразу по окончании первого, четвертый на втором диске по окончании второго блока и так далее. Размер блоков может варьироваться. За счет подобной организации массива достигается повышенная пропускная способность, по сравнению с одиночным диском, и как следствие повышается общая производительность дисковой подсистемы.

Raid 0 описание

Минимально необходимое количество дисков для создания raid0 массива — 2. При выходе из строя одного жесткого диска рэйд массив перестает функционировать, как говорится, рейд рассыпался и нужно восстановить информацию.

Восстановление raid 0

Как восстановить данные с raid0 массива? Очень просто. Определяем порядок и очередность дисков, размер блока, после чего с помощью программного обеспечения, которое может реализовывать виртуальный рэйд массив, указав все характеристики raid 0 массива, производим виртуальную сборку рэйд 0. По окончании этого процесса данные с raid 0 можно копировать на внешнее хранилище информации.

Raid 1

Raid 1 описание

Рэйд 1 или рейд зеркало, зеркальный raid массив, mirrored raid. В названии содержится его суть. Все диски массива имеют зеркальную копию содержимого raid array. Подобный raid массив имеет повышенную отказоустойчивость, и может функционировать до тех пор, пока хоть один из дисков рэйд массива продолжает работать.

Raid 1 описание

Минимально необходимое количество дисков для создания raid1 массива — 2, но в ряде случаев, в частности когда нужно программно восстановить LVM, собирается массив из одного диска с изначальным статусом degraded.

Восстановление raid 1

Не смотря на кажущуюся простоту — для того, чтобы восстановить данные с рэйд1 достаточно казалось бы восстановить информацию с любого из накопителей, на деле инженер сталкивается с необходимостью восстановления данных с наиболее актуального диска в массиве, т.к. изначально сложно сказать, какой именно диск в raid 1 массиве вышел из строя раньше и соответственно содержит устаревшие версии данных, а какой позже, и соответственно актуальность этого диска выше. В худшем случае приходится организовывать доступ к пользовательским данным на всех дисках для восстановления информации с неисправного raid 1 массива.

Raid 1e

Raid 1e описание

В raid 1E реализована функция сквозной записи блоков данных (stripe) когда каждый следующий блок записывается на следующий жесткий диск, кроме того на него же дублируется блок данных с предыдущего диска. Такая схема позволяет использовать нечетное количество дисков в рейде. При отказе одного диска в системе, потери данных не происходит. Ремонт raid 1e массива требуется при отказе более одного диска.

Raid 5

Raid 5 описание

По сути, RAID 5, пятый рэйд это тот же страйп, дополненный блоками контрольных сумм. Минимальное количество дисков для организации рейд массива пятого уровня — три HDD. Raid 5 подразделяется на forward (форвард), backward (бэквард), forward dynamic (форвард динамик) и backward dynamic (бэквард динамик). Отличия между этими типами raid 5 в очередности блоков контрольной суммы и их ротации. Отдельно стоит упомянуть про особенности восстановления raid 5 с серверов HP восстановление raid 5 hewlett Packard) где средствами контроллера организован так называемый delay, задержка, после которой собственно и начинается ротация блоков.

Raid 5 backward описание

Raid 5 forward описание

Raid 5 forward dynamic описание

Raid 5 backward dynamic описание

Минимально необходимое количество дисков для создания raid5 массива — 3. Рэйд 5 способен функционировать при выходе из строя одного диска в массиве. В этом случае замедляется скорость работы системы в целом. Появляются задержки особенно заметные при работе с базами данных. При выходе из строя двух дисков и более, raid 5 перестает работать и требуется восстановление данных.

Восстановление raid 5

Для восстановления данных с raid 5 массива требуется создание клонов по возможности всех дисков массива и сборка рейда виртуально. Порядок тот же, что и в случаях с восстановлением данных на raid 0, а именно: определение порядка дисков, размера блока и на финальных стадиях восстановления данных с рэйд 5 массива определение актуальной сборки в тех случаях, когда в массиве сперва вышел из строя один диск, какое-то время сервер работал в критическом режиме, и только потом на raid 5 отказало два диска или более.

Raid 5e

Raid 5e описание

Массив RAID 5e (RAID 5 enhanced) является усовершенствованной версией RAID5, с повышенной производительностью и сохранностью данных. Кроме резервирования места для контрольных сумм, также резервируется место для горячей замены (hot-spare). Причем, запись производится на каждый из жестких дисков и резервированное место так же есть на каждом из hdd. Таким образом , возрастает скорость работы raid-массива и каждый из жестких дисков используется равномерно. Для построения Raid 5E потребуется как минимум 4 жестких диска. Отличительная особенность массива этого уровня в том, что резервная область hot spare расположена в логическом конце физических дисков.

Raid 5-e backward описание

Восстановление raid 5e

По сравнению с обычной пятеркой рейд 5е собирается несколько сложнее, так как приходится учитывать наличие hot spare пространства. Если из массива не выпадали в процессе диски, не шел процесс самовосстановления raid массива средствами контроллера, то сборка 5e рэйд массива ни чем не отличается от обычной пятерки. Если же хот спейр пространство было использовано (или началось использоваться) то приходится этот нюанс учитывать. Но в целом базовый подход такой же — определение очередности накопителей, определения размера блока, типа ротации блоков четности и определение актуальности жестких дисков в массиве.

Raid 5ee

Raid 5ee описание

RAID 5EE отличается от RAID 5E только логической структурой расположения данных. Если в RAID 5E резервное место выделяется общим куском в конце массива, то в RAID 5EE это место делится на блоки которые ротируются с блоками контрольной суммы и блоками данных. При перестройке(rebuild) массива, такая схема расположения блоков ускоряет процесс восстановления работоспособности. Рэйд 5 ее так же весьма напоминает по своему строению raid 6 где вместо одного из блоков четности используется hot-spare блок.

Raid 5-ee backward описание

Восстановление raid 5ee

Особенности восстановления информации с такого, прямо скажем нечасто встречающегося рейд массива, каким является raid 5ee заключаются в сложности его идентификации. Если массив вышел из строя по причине поломки рэйд контроллера идентификация достаточно проста, наличие регулярно повторяющихся пустых блоков ожидаемого размера говорит само за себя. Если же в процессе работы рэйд массива вышел из строя один жесткий диск и его заменили другим, начался процесс переинициализации массива (ребилд рэйда) который закончился с ошибкой, или raid контроллер перевел массив в аварийный режим, то ранее пустые блоки могут содержать данные, рассчитанные контроллером по контрольным суммам.

Raid 6

Raid 6 описание

Дальнейшее логическое развитие пятого рэйда — raid 6, который от пятого отличается наличием двух блоков контрольных сумм, и соответственно в состоянии пережить выход из строя двух дисков в массиве. Типы ротации блоков контрольных сумм те же — forward, backward и их dynamic вариации. При выходе из строя трех дисков и больше в рэйд 6 массиве сервер перестает функционировать и требуется восстановление информации. Точно так же различают рэйд форвард, рэйд бэквард и их динамик вариации.

Raid 6 backward описание

Raid 6 forward описание

Минимально необходимое количество дисков для создания raid6 массива — 4.

Восстановление raid 6

И опять методология сходна с восстановлением информации на raid 5, проблема осложняется только тем, что из коммерческого программного обеспечения мало кто может похвастаться поддержкой восстановления данных с raid 6. Но в целом порядок тот же — определение очередности, размера блоков и выяснение степени актуальности. Кроме того, нужно отметить что на raid 6 массивах чаще чем на 5-х и уж тем более чаще чем на страйпах или рейд-зеркалах встречаются такие вещи, как слайсы, десятки виртуальных машин, малораспространенные файловые *NIX системы и прочие прелести.

Рекомендую к прочтению дополнительные материалы: восстановление raid 6 и raid 6 wide pace proNAS OS

Raid 10

Raid 10 описание

Raid 10 представляет из себя комбинацию рейдов первого и нулевого уровней. В raid 10 используется 4 (или более) жестких диска, которые попарно зеркалированы друг на друга(RAID 1), а пары объединены в RAID 0. Поломка диска внутри пары, не приводит к потере данных, однако при выходе из строя пары, данные теряются и требуется процедура восстановления.

Raid 10 описание

Минимально необходимое количество дисков для создания raid10 массива — 4.

Восстановление raid 10

Восстановление данных с рэйд массива raid 10 вышедшего из строя по причине аппаратного сбоя (поломки нескольких жестких дисков в рэйд массиве) приходится делать не часто. Гораздо чаще приносят на восстановление raid10 массивы на которых потеряны данные вследствие сбоя контроллера или неквалифицированных действий персонала (системных администраторов). Ввиду недостаточно эффективного использования дискового пространства подобные рэйд-массивы используют в крупных коммерческих организациях и как правило подобные задачи осложнены использованием слайсов, когда идет поступенчатое представление физические жесткие диски — логические — физические — логические. Когда аппаратно собранный неразмеченный еще рейд-массив средствами raid контроллера делится на слайсы, которые опять таки представляются как физические накопители, из которых в свою очередь собирается другой raid массив, возможно с другой конфигурацией, например рэйд5 или рэйд0.

Raid JBOD

JBOD Raid описание

JBOD (Just a bundle of disks), то есть связка жестких дисков, рейд массивом строго говоря не является. Однако несколько дисков могут быть объединены в один логический раздел с помощью операционной системы, либо аппаратно, с помощью рэйд контроллера, поддерживающего функцию построения jbod массива. Файлы обычно записываются последовательно до конца диска, далее запись продолжается на следующий указанный hdd. Подобная организация данных не требует специального оборудования, как я сказал выше, и может быть реализована на программном уровне средствами ОС или стороннего ПО. Однако при поломке одного из дисков файловая система разрушается и требуется операция восстановления данных jbod массива.

JBOD массив описание

Минимально необходимое количество томов (дисков) для создания jbod — 2.

Восстановление JBOD

В случае выхода из строя дискового jbod массива необходимо определиться с порядком дисков, это не сложно сделать, если в джибод-массиве всего два накопителя, и задача становится сложнее, если дисков три или более. В этом случае нужно провести анализ таблиц размещения файлов, определиться с адресацией начала файла или директории и проведя необходимые вычисления достаточно легко определить очередность дисков в массиве. Так же нужно отметить, что в ряде случаев, когда один или несколько дисков jbod массива вышли из строя и не подлежат восстановлению, информацию с поврежденного jbod все же можно достать, пусть и частично.

Raid 50

Raid 50 описание

Raid 50 является комбинацией между двумя рэйд-массивами пятого уровня, объединенными между собой в страйп, или raid 0. Минимальное количество дисков для построения рэйд 50 массива — шесть штук.

Raid 50 описание

На иллюстрации показан частный случай организации такого массива. Нужно иметь ввиду, что на ряде контроллеров идет каскадное представление дисков по цепочке физический-логический-физический. То есть шесть физических жестких дисков объединяются в два логических массива (диска) raid-5, далее они представляются как два физических диска соответствующего размера и уже эти диски объединяются между собой в страйп, со своим размером блока и очередностью и восстановление raid может быть в такой ситуации весьма нетривиальной задачей. Полученный логический диск собранный по технологии рейд 50, уже средствами ОС воспринимается как физический, и размечается и форматируется.

В качестве иллюстрации возможных нагромождений представим что этот "физический" диск raid-50 делится средствами ОС на два логических, из которых собирается JBOD или raid-0 уже средствами ОС. Инженер осуществляющий восстановление данных raid и получивший шесть дисков которые состояли в подобном массиве может потратить массу времени на построение таблиц соответствия блоков и дисков.

Восстановление Raid-50

Как и в случаях с рэйд массивами 6-го уровня, на raid-50 достаточно часто встречаются надстройки в виде слайсов, крутятся десятки виртуальных машин, *nix файловые системы, VMFS и прочие радости бытия. Восстановление информации с raid50 является достаточно сложной задачей. Для начала нужно попытаться получить максимально полную информацию о предполагаемой конфигурации, количестве и размере разделов и т.п. Далее, определившись с конфигурацией, целесообразно идти по пути сборки, которой оперировал raid контроллер. То есть сначала собираются все рэйд-5 массивы входившие в состав raid50, выгружаются в отдельные образы и уже они объединяются в виртуальный страйп.

Какой raid массив


лучше использовать на практике?

Рекомендации по выбору рэйд массива и эксплуатации рэйд массивов

Для того, чтобы ответить на вопрос, какой же рэйд массив лучше использовать на практике, нужно определиться с задачами, которые стоят перед конторой или системным администратором. В общем случае таких задач две, повышение скорости дисковой подсистемы и повышение надежности хранения информации. Редко какая то из этих двух целей доминирует, как правило, используется комбинированный подход со смещением приоритетов в сторону быстродействия или сохранности данных. Немаловажную роль в принятии решения играет и финансовая составляющая, которую можно условно представить как цена за гигабайт дискового пространства. Очевидно, что у страйпа и JBOD она будет ниже всего, т.к. потерь нет, дисковое пространство всех жестких дисков в массиве суммируется, а например на зеркальном рэйде стоимость доступного гигабайта будет больше всего.

Комбинированные решения, они же наиболее популярные, это массивы Raid level 5. Эти массивы являются абсолютными лидерами по использованию, соответственно и обращаются с проблемами в рйэд 5 массивах чаще.

Наиболее критичные данные целесообразно держать на рэйд 1 или рэйд 10, либо на рэйд 5 с обязательной продуманной политикой создания резервных копий на внешние диски, не входящие в состав массива. Страйпы целесообразно использовать для выделенного дискового пространства в файлах подкачки на графических станциях, известно, что тот же Photoshop очень любит свопы туда сюда прокачивать и при работе с большими изображениями это может серьезно сказаться на быстродействии системы.

JBOD как правило используют, чтобы достичь объема единого диска, недоступного в качестве физического. То есть если вам требуется диск на 10 терабайт для выгрузки части образа при восстановлении raid 10 на 24-х двух терабайтниках (а это еще не самый сложный массив с которым приходилось сталкиваться), то создание JBOD массива это самый удобный и правильный в этой ситуации подход к решению задачи.

Если вы столкнулись с потерей данных на рэйд массиве, вы можете получить бесплатную online или телефонную консультацию и рекомендации к дальнейшим действиям от специалиста по восстановлению данных.

Что такое уровень RAID-5 Enhanced (Продвинутый)

Примечание: данный уровень RAID доступен не во всех контроллерах

RAID level-5E подобен уровню RAID level-5, только со встроенным в массив резервным диском. Подобно RAID level-5, этот уровень RAID создает ряды данных и контрольных сумм во всех дисках массива.

RAID level-5E предлагает улучшенную защиту и производительность. При применении RAID level-5E, емкость логического тома уменьшается на емкость двух физических дисков массива (один для контроля, один резервный).

Чтение и запись данных на четыре физических диска являются более эффективными, чем на три физических диска и один простаивающий для «горячей» замены (hot spare). Таким образом, RAID level-5E обеспечивает большую производительность, чем RAID level-5.

Резервный HDD является частью массива RAID level-5E, как показано далее на примере. При такой конфигурации, вы не сможете использовать его с другими массивами. Если вам необходим запасной диск для другого массива, вам следует иметь еще один резервный HDD.

RAID level-5E требует, как минимум, четыре диска и, в зависимости от уровня прошивки и их емкости, поддерживает от 8 до 16 носителей. RAID level-5E использует определенную прошивку.

Примечание: для RAID level-5E, вы можете использовать только один логический том в массиве. Максимальное количество – семь логических томов на контроллер.

Дальнейшая иллюстрация является примером логического диска RAID level-5E

Пример RAID level-5 Enhanced

Начнем с четырех физических hdd

Создадим массив, использую все четыре hdd

Затем создадим логический том (назовем его 1) внутри массива. Заметьте, что выделенный резервный диск является свободным (назовем его 2) и показан под логическим томом.

Ряды данных распределяются по дискам, создавая блоки в логическом томе. Контрольные суммы (обозначим *) находятся в рядах данных и перемещаются из диска в диск также как в RAID level-5. Заметьте, что резервный диск не разделен.

При поломке физического диска массива, данные с него перестраиваются. Массив подвергается сжатию, и выделенный резервный диск становится частью массива. Логический том остается RAID level-5E.

При замене неисправного диска, данные для логического тома распаковываются, и все возвращается к первоначальной схеме.

При использовании логического тома RAID level-5E в конфигурациях «обход отказа» (failover – способность системы эластично реагировать на отказ какого-либо устройства, переключаясь на другое) или кластерной (cluster), логический том не восстанавливается во время сжатия или распаковки.

Преимущества и недостатки RAID level-5E

Преимущества Недостатки

100% защита данных

Большая емкость физических дисков по сравнению с RAID-1 или RAID -1E

Большая производительность, по сравнению с RAID-5

Более низкая производительность, чем в RAID-1 или RAID -1E

Поддержка только одного логического диска на массив

Невозможность совместного использования резервного диска с другими массивами

Поддержка не всех контроллеров

Что такое уровень RAID-5 EE

Примечание: поддерживается не во всех контроллерах

RAID level-5EE подобен массиву RAID-5E, но с более эффективным использованием резервного диска и более коротким временем восстановления. Подобно RAID level-5E, этот уровень RAID-массива создает ряды данных и контрольных сумм во всех дисках массива.

Массив RAID-5EE обладает улучшенной защитой и производительностью. При применении RAID level-5E, емкость логического тома ограничивается емкостью двух физических винчестеров массива (один для контроля, один резервный).

Резервный диск является частью массива RAID level-5EE. Тем не менее, в отличие от RAID level-5E, использующего неразделенное свободное место для резерва, в RAID level-5EE в резервный диск вставлены блоки контрольных сумм, как показывается далее на примере. Это позволяет быстрее перестраивать данные при поломке физического диска. При такой конфигурации, вы не сможете использовать его с другими массивами. Если вам необходим запасной диск для другого массива, вам следует иметь еще один резервный винчествер.

RAID level-5E требует как минимум четырех дисков и, в зависимости от уровня прошивки и их емкости, поддерживает от 8 до 16 дисков. RAID level-5E обладает определенной прошивкой.

Примечание: для RAID level-5EЕ, вы можете использовать только один логический том в массиве.

Дальнейшая иллюстрация является примером логического тома RAID level-5EЕ

Пример RAID level-5ЕЕ

Начнем с четырех физических дисков

Создадим массив, использующий все четыре диска

Ряды данных распределяются по дискам, создавая блоки в логическом томе. Контрольные суммы (обозначим *) находятся в рядах данных и перемещаются также как в RAID level-5Е. Резервный диск (обозначим S) включает в себя блоки контрольных сумм, и также перемещается с диска на диск.

При поломке одного из винчестеров, данные с него перестраиваются. Массив подвергается сжатию, и выделенный резервный диск становится частью массива. Логический диск остается RAID level-5ЕЕ.

При замене неисправного жесткого диска, данные для логического тома распаковываются, и все возвращается к первоначальной схеме.

Преимущества и недостатки RAID level-5EЕ

Преимущества

  • 100% защита данных
  • Большая емкость физических дисков по сравнению с RAID-1 или RAID -1E
  • Большая производительность по сравнению с RAID-5
  • Более быстрое восстановление RAID по сравнению с RAID-5Е

Недостатки

  • Более низкая производительность, чем в RAID-1 или RAID-1E
  • Поддержка только одного логического тома на массив
  • Невозможность совместного использования резервного диска с другими массивами
  • Поддержка не всех контроллеров

При копировании материалов активная ссылка на сайт www.datarc.ru обязательна.

RAID 5 или RAID 10. В чем разница и что лучше.

Сегодня поговорим про RAID 5 или RAID 10: рекомендуемый RAID для безопасности и производительности. Резервный массив независимых дисков (или дисков), также известный как избыточный массив дисков (RAID), является термином для схем хранения данных, которые разделяют и копируют данные между несколькими жесткими дисками. RAID может быть внедрен для обеспечения повышенной надежности данных или увеличения производительности ввода-вывода, хотя одна цель может поставить под угрозу другую. Существуют разные типы уровней RAID. Но какой из них вы должны использовать для обеспечения безопасности и производительности данных, учитывая, что жесткие диски стоят денег?

Проведя исследования предпочтение переходит к RAID 10 как для Vmware / XEN виртуализации, так и для серверов баз данных. Несколько администраторов MS-Exchange и Oracle также рекомендуют RAID 10 для обеспечения безопасности и производительности по сравнению с RAID 5.

 

Краткий обзор RAID 10

RAID 10 объединяет функций RAID 1 + RAID 0. Он обеспечивает оптимизацию отказоустойчивости.

RAID 0 помогает повысить производительность за счет чередования томов на нескольких дисках.

RAID 1 обеспечивает зеркальность диска – дублирует ваши данные.

В некоторых случаях RAID 10 обеспечивает более быстрое чтение и запись данных, чем RAID 5, поскольку ему не нужно управлять контролем четности.

 

 

RAID 5 или RAID 10

 

Для RAID 5 нужно минимум три жестких диска. Например:

  1. Уровень: RAID 5
  2. Количество дисков: 3 (плюс 1 запасной диск)
  3. Размер диска: 4000 ГБ
  4. Общая емкость RAID: 8 ТБ
  5. Максимальная отказоустойчивость: 1 диск
  6. Теоретическая производительность чтения: 2x
  7. Теоретическая производительность записи: 1x (плохо для записи / файлов небольшого размера)
  8. Эффективность хранения: 2/3 (66,7%)

 

Для RAID 10 нужно минимум четыре жестких диска. Например:

  1. Уровень: RAID 10
  2. Количество дисков: 4 (плюс 1 запасной диск)
  3. Размер диска: 4000 ГБ
  4. Общая емкость RAID: 8 ТБ
  5. Максимальная отказоустойчивость: 1 диск
  6. Теоретическая производительность чтения: 4x
  7. Теоретическая производительность записи: 2x
  8. Эффективность хранения: 1/2 (50%)

 

Является ли RAID 5 действительно эффективный?

Кэри Миллсап, менеджер Hotsos LLC и редактор Hotsos Journal, обнаружил следующие факты:

  • RAID 5 стоит дороже для приложений с интенсивной записью, чем RAID 1 0.
  • RAID 5 менее устойчив к отказам, чем RAID 1 0.
  • RAID 5 страдает от значительного снижения производительности при частичном отключении.
  • RAID 5 менее гибок в архитектурном отношении, чем RAID 1 0.
  • Исправление проблем производительности RAID 5 может быть очень дорогим.

 

Практический опыт настройки RAID-массивов

Чтобы прояснить ситуацию, приведено сравнение конфигурации RAID 10 и RAID 5 для высоконагруженной базы данных, серверов Vmware / Xen, почтовых серверов, почтового сервера MS – Exchange и т.д.

 

Уровень RAID Общая емкость массива Отказоустойчивость Скорость чтения Скорость записи
RAID-10 500 ГБ х 4 диска 1000 ГБ 1 диск 4X 2X
RAID-5 500 ГБ x 3 диска 1000 ГБ 1 диск 2X Скорость зависит от реализации контроллера

 

Вы можете видеть, что RAID 10 превосходит RAID 5 по части затрат на операции чтения и записи.

 

Примечание о резервном копировании
Любой уровень RAID не защитит вас от множеств сбоев диска. Когда один диск по какой-либо причине отключен, ваш дисковый массив не является полноценным.

 

Спасибо за уделенное время на прочтение статьи!

Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях.

Подписывайтесь на обновления нашего блога и оставайтесь в курсе новостей мира инфокоммуникаций!

Чтобы знать больше и выделяться знаниями среди толпы IT-шников, записывайтесь на курсы Cisco, курсы по кибербезопасности,  полный курс по кибербезопасности от Академии Cisco, курсы Linux от Linux Professional Institute на платформе SEDICOMM University (Университет СЭДИКОММ).

 

Курсы Cisco и Linux с трудоустройством!

Спешите подать заявку! Осталось пару мест. Группы стартуют 22 июля, а следующая 19 августа, 23 сентября, 21 октября, 25 ноября, 16 декабря, 20 января, 24 февраля.

Что Вы получите?

  • Поможем стать экспертом в сетевом администрировании и получить международные сертификаты Cisco CCNA Routing & Switching или Linux LPI.
  • Предлагаем проверенную программу и учебник экспертов из Cisco Networking Academy и Linux Professional Institute, сертифицированных инструкторов и личного куратора.
  • Поможем с трудоустройством и сделать карьеру. 100% наших выпускников трудоустраиваются.

Как проходит обучение?

  • Проводим вечерние онлайн-лекции на нашей платформе или обучайтесь очно на базе Киевского офиса.
  • Спросим у вас об удобном времени для практик и подстроимся: понимаем, что времени учиться мало.
  • Если хотите индивидуальный график — обсудим и осуществим.
  • Выставим четкие дедлайны для самоорганизации. Личный куратор будет на связи, чтобы ответить на вопросы, проконсультировать и мотивировать придерживаться сроков сдачи экзаменов.

А еще поможем Вам:

  • отредактировать резюме;
  • подготовиться к техническим интервью;
  • подготовиться к конкурсу на понравившуюся вакансию;
  • устроим на работу в Cisco по программе Cisco Incubator, New Graduate и Experienced. Наши студенты, которые уже работают там: жмите на #НашиВCisco Вконтакте, #НашиВCisco Facebook.
Чтобы учиться на курсах Cisco CCNA Routing & Switching и Linux LPI, подайте заявку или получите бесплатную консультацию.

Больше похожих постов

Какой уровень RAID мне выбрать? - Энигма Энтер

Сегодня данные - самый ценный актив любого бизнеса. Потеря данных означает его конец. Даже если вы регулярно делаете резервирование, вы нуждаетесь в способе предохранения, который бы гарантировал, что ваши данные надежно защищены, и к ним можно постоянно обращаться, даже в случае отказа диска. Добавление RAID в вашу среду хранения данных - один из самых рентабельных способов обеспечить защиту данных и постоянный доступ к ним.

 

Введение

Описания уровней RAID

RAID 0 (Striping - чередование)

RAID 1 (Mirroring - зеркалирование)

RAID 1E (Striped Mirroring - зеркалирование с чередованием)

RAID 5 (Striping with parity - чередование с четностью)

RAID 5EE (Hot Space)

RAID 6 (Striping with dual parity - чередование с двойной четностью)

RAID 10 (RAID 1 с чередованием)

RAID 50 (RAID 5 с чередованием)

RAID 60 (RAID 6 с чередованием)

Сравнение уровней RAID

Об Adaptec RAID

 

Введение

Не смотря на то, что множество компаний предлагают RAID-решения, не все RAID одинаковы. Только Adaptec, благодаря более чем 24-м годам опыта развития SCSI, предлагает самую надежную RAID-защиту данных, доступную сегодня. Эта защита основана на RAID-коде, проверенном за годы использования в критичных окружающих средах и перепродающимся большинством лидирующих производителей компьютеров.

Чтобы выбирать правильный уровень RAID, начните c рассмотрения факторов, изложенных ниже. Каждый из этих факторов становится компромиссным решением для другого:

- Стоимость дисковых накопителей

- Требуемая защита данных или доступность данных (низкая, средняя, высокая)

- Требуемая производительность (низкая, средняя, высокая)

Стоимость решения всегда является результатом компромисса между объемом дискового пространства и доступностью данных или производительностью. Например, RAID 1/10 и RAID 6 при небольшом количестве дисков являются дорогостоящим решением, если рассматривать объем потерянного дискового пространства (50%), но оптимальным для обеспечения доступности данных.

Производительность также зависит от модели доступа (случайный/последовательный, чтение/запись, длинный/ короткий) и числа пользователей. Эта статья является кратким общим обзором производительности и доступности при различных уровнях RAID и не является точным отражением всевозможных сценариев использования.

Описания уровней RAID

RAID 0 (Striping - чередование)

Обеспечивает низкую стоимость и максимальную производительность, но не обеспечивает защиту от сбоев; отказ даже одного из дисков приводит к полной потере ВСЕХ данных. Бизнес использует RAID 0 обычно для задач, требующих быстрого доступа к большим объемам временных данных на дисках (таких как видео/аудио пост-продакшн, обсчет мультимедиа-данных, САПР, регистрация данных и пр.), где данные могут быть просто загружены заново без ущерба для бизнеса. При RAID 0 дисковое пространство используется на 100%, так как используются все доступные диски.

RAID 1 (Mirroring - зеркалирование)

Экономичное решение для двух дисков с высокой защитой от сбоев. RAID 1 состоит из двух дублирующих наборов данных, расположенных на двух отдельных дисках. Он также обеспечивает высочайшую доступность данных за счет поддержания двух одинаковых копий всех данных. В конфигурации должно быть как минимум два диска, недостатком, с точки зрения финансов, является то, что используемая емкость составляет всего половину емкости доступных дисков. RAID 1 обеспечивает защиту данных для всех сред, где абсолютная избыточность данных, доступность и производительность являются ключевыми факторами, а стоимость хранения гигабайта данных является вторичным фактором.

При RAID 1 емкость дискового пространства, пригодного для хранения, составляет 50% от емкости доступных дисков в RAID-массиве.

RAID 1E (Striped Mirroring - зеркалирование с чередованием)

Объединяет чередование данных RAID 0 с зеркалированием данных RAID 1. Данные, записанные на полосу на одном диске, зеркалируются на полосу на следующем диске массива. Основным преимуществом по сравнению с RAID 1 является то, что массивы RAID 1E могут создаваться при нечетном числе дисков.

При RAID 1E емкость дискового пространства, пригодного для хранения, составляет 50% от емкости доступных дисков в RAID-массиве.

Примечание: При четном числе дисков предпочтительным является использование RAID 10, который допускает отказы нескольких дисков. При нечетном числе дисков RAID 1E допускает отказ только одного диска.

RAID 5 (Striping with parity - чередование с четностью)

Технология с чередованием данных, созданная для обеспечения безотказного хранения данных, но без дублирования данных как RAID 1 и RAID 1E. Данные записываются с чередованием по всем дискам в массиве, но для каждой полосы данных (stripe) массива (один блок данных с каждого диска), один блок данных этой полосы зарезервирован для хранения четности, вычисленной для других блоков данных в этой полосе данных. Скорость чтения, поэтому очень хороша, однако есть проигрыш в скорости записи, т.к. четность должна пересчитываться и записываться при записи новых данных. Что бы преодолеть это узкое место, информация о четности для последовательных полос чередуется с данными по всем дискам массива.

RAID 5 является стандартом для серверных сред, требующих безотказной работы. Обеспечение четности RAID требует одного диска для набора RAID, так что емкость, пригодная для использования, будет всегда меньше на емкость одного диска, чем емкость всех доступных дисков. Это лучше, чем RAID 1, который имеет только 50% полезной емкости.

RAID 5 требует как минимум три диска, максимальное число дисков составляет 16. Полезная емкость при RAID 5 составляет от 67% до 94%, в зависимости от числа дисков в наборе RAID.

RAID 5EE (Hot Space):

Обеспечивается уровень защиты, как и при RAID 5 с более высокой скоростью ввода/вывода в секунду за счет использования дополнительного диска (hot spare), при этом данные эффективно распределяются на этом запасном диске, что улучшает ввод/вывод.

RAID 5EE распределяет емкость по N+1 дискам и представляет собой массив RAID 5 плюс стандартный диск hot spare. Это означает, что в нормальном режиме работы hot spare является активным участником, вместо того, чтобы крутиться вхолостую. Добавление диска hotspare к обычному массиву RAID 5 позволяет улучшить защиту данных за счет уменьшения времени на восстановление. Эта технология не предполагает максимального использования диска hot-spare, т.к. он работает вхолостую до момента отказа. Часто проходят многие годы, прежде чем диск hot-spare будет задействован. В частности, для небольших массивов RAID 5 использование дополнительного диска (например, четыре диска вместо трех) может существенно повысить скорость чтения.

Например, переход от RAID 5 с четырьмя дисками и hot spare к RAID 5EE с пятью дисками даст прирост производительности примерно в 25%.

Другой стороной RAID 5EE является то, что диск hotspare не может быть совместно использован несколькими физическими массивами как стандартный RAID 5 с hot-spare. Технология RAID 5 является более рентабельной для нескольких массивов, потому что она позволяет страховать одним диском hot-spare несколько физических массивов. Эта конфигурация уменьшает стоимость использования диска hot spare, обратной стороной является неспособность устранить одновременный отказ отдельных дисков на нескольких массивах. Этот уровень RAID способен выдержать отказ только одного диска.

Полезная емкость RAID 5EE составляет от 50% до 88%, в зависимости от числа дисков в наборе RAID. RAID 5EE требует как минимум четырех дисков, максимальное число дисков составляет 16.

RAID 6 (Striping with dual parity - чередование с двойной четностью)

Данные распределяются по нескольким дисковым накопителям, при этом для хранения и восстановления данных используется схема двойной четности. Это допускает отказ двух дисков в массиве, обеспечивая лучшую отказоустойчивость, чем RAID 5. Это также позволяет использовать более дешевые диски ATA и SATA для хранения критически важных данных.

Этот уровень RAID похож на RAID 5, но при этом включает вторую схему четности, которая распределяется по разным дискам и поэтому обеспечивает высочайшую защиту от ошибок и отказов дисков. RAID 6 может выдержать отказ двух дисков.

RAID 6 требует как минимум четыре диска и допускает использование максимально до 16 дисков. Полезная емкость всегда меньше на 2 диска, чем доступное число дисков в наборе RAID.

Примечание: в конфигурации с менее дорогими, но менее надежными дисками SATA, использующей RAID 6, возможно достичь гораздо более высокого уровня доступности, чем массив Fibre Channel, использующий RAID 5. Это потому, что диск второй четности в RAID 6 поможет выстоять при втором отказе во время восстановления. В RAID 5, ухудшенное состояние (состояние после отказа диска) и/или во время восстановления на диск hot spare является самым предрасположенным к потере данных. Если в этот момент происходит отказ второго диска, то данные уже невозможно восстановить. С RAID 6 нет никаких окон уязвимости, поскольку второй диск четности защищает от этого.

RAID 10 (RAID 1 с чередованием)

Объединяет чередование RAID0 и зеркалирование RAID1. Этот уровень обладает улучшенной производительностью чередования и избыточностью зеркалирования.

RAID 10 - это результат формирования массива RAID 0 из двух и более массивов RAID 1. Этот уровень RAID обеспечивает отказоустойчивость - допускается отказ одного диска для каждого суб-массива без потери данных.

Полезная емкость массива RAID 10 составляет 50% объема доступных дисковых накопителей.

RAID 50 (RAID 5 с чередованием)

Это комбинация нескольких наборов RAID 5 с RAID 0 (чередование). Чередование помогает увеличить емкость и производительность без добавления дисков в каждый массив RAID 5 (который бы ухудшал доступность данных и оказывал негативное влияние на производительность при ухудшенном режиме).

RAID 50 включает чередование RAID 0 на массивы RAID 5 нижнего уровня. Преимущества RAID 5 усиливаются RAID 0, позволяя объединять много дисков в единый логический диск. Допускается до одного отказа диска в каждом суб-массиве без потери данных. Также время восстановления гораздо меньше, чем при большом едином массиве RAID 5.

Полезная емкость RAID 50 колеблется от 67% до 94%, в зависимости от числа дисков в массиве RAID.

RAID 60 (RAID 6 с чередованием)

Это комбинация нескольких наборов RAID 6 с RAID 0 (чередование). Двойная четность допускает отказ двух дисков в каждом массиве RAID 6. Чередование помогает увеличить емкость и производительность без добавления дисков в каждый массив RAID 6 (который бы ухудшал доступность данных и оказывал негативное влияние на производительность при работе в ухудшенном режиме).

Данные и информация о четности записываются с чередованием по всем массивам RAID 6. Чтение может производиться одновременно с каждого диска в массиве.

Сравнение уровней RAID

Характеристики Мин. число дисков Защита данных Произв. чтения Произв. записи Произв. чтения (ухудш. режим) Произв. чтения (ухудш. режим) Использ. емкости Типичные приложения
RAID 0 2 Нет защиты Высокая Высокая Не применимо Не применимо 100% Высоко- производительные рабочие станции, регистрация данных, рендеринг в реальном времени, временные данные
RAID 1 2 Отказ одного диска Высокая Средняя Средняя Высокая 50% Операционная система, транзакционные базы данных
RAID 1E 3 Отказ одного диска Высокая Средняя Высокая Высокая 50% Операционная система, транзакционные базы данных
RAID 5 3 Отказ одного диска Высокая Низкая Низкая Низкая 67% - 94% Хранилища данных, web- серверы, архивация
RAID 5EE 4 Отказ одного диска Высокая Низкая Низкая Низкая 50% - 88% Хранилища данных, web- серверы, архивация
RAID 6 4 Отказ двух дисков Высокая Низкая Низкая Низкая 50% - 88% Архивация данных, резервирование на диски, решения с высокой доступностью, серверы, требующие больших емкостей
RAID 10 4 До одного отказа диска в каждому суб- массиве Высокая Средняя Высокая Высокая 50% Быстрые базы данных, серверы приложений
RAID 50 6 До одного отказа диска в каждому суб- массиве Высокая Средняя Средняя Средняя 67% - 94% Большие базы данных, файловые серверы, серверы приложений
RAID 60 8 До двух отказов дисков в каждом суб- массиве Высокая Средняя Средняя Низкая 50% - 88% Архивация данных, резервирование на диски, решения с высокой доступностью, серверы, требующие больших емкостей

 

Типы RAID

Типы RAID Software-Based Hardware-Based Внешнее аппаратное обеспечение
Описание Лучше использовать для приложений с большими блочными данными, такими как хранилища данных или потоковое видео. А также для серверов, в которых центральный процессор загружен не полностью, для обработки интенсивных операций ввода-вывода, что требуется для некоторых уровней RAID. Входят в состав ОС, таких как Windows(r), Netware и Linux. Все функции RAID выполняются центральным процессором хоста, что накладывает серьезные ограничения на его способность выполнять другие вычисления. Лучше использовать для приложений с небольшим блочными данными, таких как транзак-ционные базы данных и web-серверы. Центральный процессор хоста освобождается от выполнения операций RAID, что увеличивает его производительность. Батарея резервирования write back cache (cache с отложенной записью) может существенно увеличить производительность без дополнительного риска потери данных. Подключаются к серверу через стандартный контроллер. Функции RAID выполняются микропроцессором, находящемся во внешнем RAID-контроллере, не зависящим от хоста.
Преимущества Низкая цена Необходим стандартный контроллер Защита данных и преимущества производительности RAID Больше мощных функций для обеспечения безотказности и увеличения производительности по сравнения с software-based RAID Не зависит от ОС Создание систем хранения данных с высокой емкостью для высокопроизводительных серверов

 

Об Adaptec RAID

Программное обеспечение RAID от Adaptec - это полностью протестированное, проверенное и заслужившее доверие программное решение, которое используется в миллионах важных бизнес-задач во всем мире. Также, наш закаленный программный код RAID это наиболее мощное и надежное программное обеспечение для защиты данных, доступное сегодня. Фактически, микросхемы Adaptec RAID используются в большинстве популярных бренд-серверов - более чем 1.5 миллионов серверов каждый год!

 

Adaptec, Inc. Adaptec - Россия

 

691 South Milpitas Boulevard Тел.: (+7) 495 956 9459

 

Milpitas, California 95035, USA Email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Tel: (+1) 408 945-8600 Web: www.adaptec.com/ru Fax: (+1) 408 262-2533

 

Уровни «RAID» 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и что они означают

Хранение данных требует наличия безопасного и защищенного хранилища, обладающего значительным доступным внутренним дисковым пространством и способного уберечь любую информацию от повреждения или случайной потери. Массив «RAID» в полной мере отвечает предъявляемым требованиям, и далее мы подробнее остановимся на его описании, принципах работы, доступных вариантах конечного конструктивного исполнения, преимуществах и отдельных недостатках.

Содержание

Введение

Стремительное развитие компьютерных технологий послужило стимулом не только к созданию и повсеместному внедрению в разнообразные сферы деятельности пользователей современных образцов персональных компьютерных устройств, но и привело к развитию новейших образцов различных комплектующих.

Применение усовершенствованных элементов для внутреннего наполнения компьютерных устройств позволило существенно увеличить потенциал и, заложенные производителями, функциональные способности конечных изделий, совокупно позволяющие значительно увеличить как уровень взаимодействия пользователей, так и производительность при исполнении любых высоко затратных и трудоемких вычислительных операций, сводя время поиска, обработки и ввода-вывода данных к минимуму.

Массовое задействование компьютерных устройств привело к стремительному росту, регулярно используемых пользователи для решения востребованных задач, информационных материалов, вариант представления которых представляет собой электронно-цифровой формат. Существующие ресурсы переводятся, а новые изначально создаются в поддерживаемом компьютерными устройствами виде отображения. Доступный объем пользовательских цифровых данных постоянно увеличивается и требует наличия универсальных и безопасных способов хранения, способных обеспечить прямой непосредственный мгновенный доступ к любым востребованных электронным ресурсам без задержек и сбоев.

Возможностей внутреннего набора запоминающих устройств, используемых в персональных компьютерах и ноутбуках для хранения данных часто становиться недостаточно. И пользователи вынуждены задействовать новые технологические решения, позволяющие организовать сохранность данных на высоком уровне защищенности и доступа при соответствующем обращении.

Одной из востребованных технологий, доступной на данный момент, безусловно является методология «RAID» (избыточный массив независимых дисков) – это способ хранения одних и тех же данных в разных местах на нескольких жестких дисках или твердотельных накопителях, предотвращающий возможную утрату пользовательских материалов в случае непредвиденного сбоя одного из запоминающих дисковых носителей. Система, состоящая из избыточного числа запоминающих устройств, подразумевает разную форму организации массива дисков и представлена отличительными вариантами уровневого построения «RAID», каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Несмотря на то, что основной целью технологии виртуализации дисков «RAID» является обеспечение надежного способа хранения информации, не все модели массивов настроены на обеспечение избыточности, позволяющей возвращать утраченные компоненты. И далее мы подробнее рассмотрим принципы функционирования и доступные варианты представления «RAID».

Перейти к просмотру

Как работает

«RAID»?

Главный основополагающий принцип работы «RAID» заключается в размещении пользовательских данных на нескольких дисках. Данный подход позволяет операциям ввода-вывода («I / O»), напрямую связанными с передачей данных на компьютер или с компьютера, сбалансированным образом перекрывать друг друга, существенно улучшая итоговую производительность. Поскольку использование нескольких дисков, технологическое условие заложено в системе «RAID» по умолчанию, увеличивает среднее время между отказами «MTBF» («Mean Time Between Failures» – это показатель надежности аппаратного продукта или компонента, значение которого для большинства элементов обычно составляет тысячи или даже десятки тысяч часов между отказами, например, для жестких дисков среднее время наработки на отказ может варьироваться в пределах 300000 часов), избыточное хранение данных как следствие повышает отказоустойчивость. Данный критерий надежности имеет огромное значение, так как отвечает за способность системы обеспечивать бесперебойное обслуживание «RAID» и предотвращать катастрофический сбой, несмотря на отказ одного или нескольких компонентов.

«RAID-массивы» отображаются в операционной системе в виде единого логического диска и, в зависимости от выбранной спецификации, используют методы зеркалирования или чередования дисков. Функция зеркалирования копирует идентичные данные на более чем один диск доступного массива, что позволяет при поломке отдельного накопителя вернуть утраченные данные. Чередование разделов помогает распределять информационные материалы по нескольким дискам. Дисковое пространство каждого диска, непосредственно предназначенное для хранения, разделено на блоки в соответствии с единым размером от сектора («512 байт») до нескольких мегабайт. И заполнение информацией блоков происходит адресно и поочередно, вследствие чего значительно повышается общая скорость и производительность. Варианты зеркалирования и чередования могут выступать как отдельными уровнями «RAID», так и объединены в единый общий массив с различными внутренними характерными параметрами.

В однопользовательской системе, где хранятся большие записи, блоки обычно устанавливаются небольших размеров (возможно, «512 байт»), чтобы одна запись была расположена на всех доступных дисках и к ней можно было быстро получить доступ, осуществляя операцию чтения одновременно сразу со всех дисков.

В многопользовательской системе, для повышения производительности, требуется достаточно большой единичный блок, позволяющий размещать записи типичного или максимального размера и разрешающий осуществлять перекрывающиеся, между задействованными накопителями, дисковые операции ввода-вывода данных.

«RAID-контроллер»

Контроллер «RAID» представляет собой специализированное устройство, применяемое для управления жесткими дисками в воссозданном массиве хранения. Он может использоваться как инструмент взаимодействия между операционной системой и физическими дисками, представляя группы задействованных накопителей в качестве логических единиц. Использование контроллера «RAID» может повысить производительность и помочь защитить данные в случае сбоя или поломки отдельного носителя.

«RAID-контроллер» может быть представлен как в виде аппаратного средства, так и реализован программно с помощью соответствующих сервисных системных приложений. В аппаратном варианте исполнения «RAID», физический контроллер непосредственно напрямую управляет массивом, поддерживает разнообразные стандарты физического подключения и передачи данных, такие как «SATA» и интерфейс «SCSI».

В программном «RAID-массиве» контроллер использует ресурсы аппаратной системы, такие как центральный процессор и оперативная память. Несмотря на то, что он выполняет те же функции, что и аппаратный «RAID-контроллер», программный «RAID-контроллер» не всегда способен обеспечить значительное повышение производительности, и в свою очередь может влиять на производительность других приложений на сервере.

Поскольку программный «RAID» обрабатывается за счет внутренних способностей устройства, он медленнее аппаратного «RAID». Однако, поскольку аппаратный вариант требует приобретения дополнительного оборудования, программный «RAID» стоит дешевле.

Если программная реализация дискового пространства «RAID» не совместима с загрузочным процессом системы, а аппаратные «RAID-контроллеры» слишком дороги, то в качестве приемлемого варианта можно рассмотреть организацию «RAID» массива на основе драйверов или микропрошивки.

В микропрограммном варианте, «RAID-контроллер» встроен в материнскую плату сервера и все операции выполняются центральным процессором, аналогично программному «RAID», и после загрузки операционной системы драйвер контроллера переходит на обеспечение функций «RAID». Встроенный «RAID-контроллер» не такой дорогой, как его аппаратный аналог, вынесенный в отдельное устройство, но он увеличивает нагрузку на процессор компьютера, что может сказаться на общей производительности.

Уровни

«RAID»

«RAID» устройства, согласно установленной спецификации, будут использовать разные версии организации совместного дискового пространства, называемые уровнями. В оригинальной классификации, которая описывает непосредственно термин «RAID» и концепцию его установки, определены шесть уровней «RAID» – от «0» до «5». Подобная простая пронумерованная система позволила компьютерным специалистам различать между собой версии построения массивов «RAID». Однако количество существующих уровней с тех пор увеличилось и, для удобства, варианты уровней «RAID» были разделены на три основные категории: «базовые», «комбинированные» и «нестандартные». И далее мы рассмотрим каждую категорию более подробно и ознакомимся с ее основными представителями.

Базовые уровни

«RAID»
«RAID 0»

«RAID 0» (чередование дисков) – данный уровень задействует процесс разделения массива данных на единичные блоки с последующим их распределением по нескольким устройствам хранения, таким как жесткие диски («HDD») или твердотельные накопители («SSD»), объединенных в совокупную группу. Блоки распределяются последовательно и содержат каждый свою часть данных на отдельном диске.

Поскольку чередование распределяет данные по большему количеству физических дисков, несколько дисков могут получить доступ к содержимому файла, что позволяет быстрее выполнять операции записи и чтения соответственно. Однако, в отличие от других уровней, «RAID 0» не имеет четности. Чередование дисков без данных четности в свою очередь не имеет избыточности или отказоустойчивости. Это означает, что в случае сбоя диска все данные на нем будут потеряны.

Системы хранения выполняют чередование дисков по-разному. Система может чередовать данные на уровне байтов, блоков или разделов, или чередовать данные на всех или некоторых дисках кластера. Например, система хранения с десятью жесткими дисками может разделить блок размером «64 килобайта» («КБ») на первом, втором, третьем, четвертом и пятом дисках, а затем начать снова с первого диска. Другая система может удалить «1 мегабайт» («МБ») данных на каждом из десяти дисков, прежде чем вернуться на первый диск, чтобы повторить процесс.

«RAID 0» лучше всего использовать для хранилища, наличие защиты от потери данных в котором не критично, но требуется поддержка высокоскоростного режима чтения и записи. Кэширование потокового видео в реальном времени и редактирование видео композиций – основные области применения уровня построения массива «RAID 0» по причине востребованности в повышенных показателях скорости и производительности. Чередование дисков без избыточности данных также может быть использовано для временных данных или в ситуациях, когда основная копия данных легко восстанавливается с другого устройства хранения.

«RAID 1»

Зеркальное отображение дисков, также известное как «RAID 1», представляет собой обязательное размещение данных на два или более дисков, составляющих единый массив, с последующей синхронизацией содержимого копий. Однако функция чередования в данном варианте построения массива запоминающих устройств отсутствует. Зеркальное отображение диска – хороший выбор для приложений, требующих высоких значений производительности и доступности, например, ответственных за финансовые операции, отправку и получение электронной почты, функционирование операционной системы. Зеркальное отображение успешно работает как с жесткими дисками, так и с твердотельными накопителями.

Поскольку каждый диск, из входящих в массив, находится в рабочем состоянии, данные могут считываться с них одновременно, что значительно увеличивает скорость чтения. Массив «RAID 1» будет полноценно функционировать даже если останется работоспособным только один диск. Операции записи, однако, медленнее, потому что каждая операция записи выполняется отдельно для каждого диска (в случае наличия массива из двух дисков запись будет выполнена дважды).

Зеркальное копирование дисков особенно полезно для сценариев аварийного восстановления, поскольку обеспечивает мгновенное восстановление требуемых, для критически важных приложений, данных сразу после отказа диска. Если первичные диски в массиве повреждены или не могут быть использованы, произойдет переключение на вторичные или зеркальные резервные диски, обладающие работоспособными копиями, и функционирование приложений, обращающихся к востребованным данным, не будет нарушено.

«RAID 2»

Данная конфигурация хранилища данных использует чередование дисков, в дополнение к которому выделены некоторые отдельные диски, хранящие информацию о проверке и исправлении ошибок («ECC»). Данный код исправления ошибок позволяет производить анализ данных, которые считываются или пересылаются, и, при необходимости, исправлять их непосредственно во время процесса передачи. «RAID 2» также использует выделенную четность кода Хемминга для обнаружения и коррекции ошибок. Но поскольку современные жесткие диски также используют само контролирующийся код Хемминга, то уровень «RAID 2» теперь считается устаревшим. В дополнение стоит отметить, что «RAID 2» не имеет преимуществ перед следующим вариантом организации дискового массива «RAID 3», и поэтому больше не используется.

«RAID 3»

Данный единый формат организации дискового массива использует чередование и выделяет один диск, из доступного объединения накопителей, для хранения информации о четности, которая ответственна за проверку целостности посредством определения, были ли данные потеряны или перезаписаны при непосредственном перемещении из одного места хранилища в другое или в момент передачи между компьютерами. Встроенная информация «ECC» используется для обнаружения ошибок, а восстановление данных осуществляется путем расчета эксклюзивной информации, записанной на других дисках.

Поскольку информация о четности находится на отдельном диске, а операция ввода-вывода обращается ко всем дискам одновременно, то при выполнении многочисленных небольших запросов данных «RAID 3» не работает должным образом. По этой причине данный массив лучше всего подходит для однопользовательских систем с длительной последовательной передачей данных, таких как обработка и передача потоковых мультимедийных ресурсов, графических материалов или исполнение операций по редактированию видео композиций.

«RAID 4»

Данная конфигурация массива «RAID» использует выделенный диск четности и чередование на уровне блоков между несколькими дисками, что позволяет пользователям осуществлять операции чтения записей с любого отдельного диска. Однако, поскольку все записи должны идти на выделенный диск четности, производительность данного процесса существенно снижена. Варианты «RAID 4», а также представленные ранее «RAID 3» и «RAID 2» в современных системах обычно не используются.

«RAID 5»

Избыточный массив конфигурации независимых дисков подобного формата основан в соответствии с принципом чередования на уровне блоков четности. Данные и информация о четности распределяются равномерно по всем дискам, что влечет за собой снижение критичной уязвимости отдельного запоминающего накопителя из организованного объединения, и позволяет массиву «RAID 5» функционировать даже в случае сбоя какого-нибудь одного диска, а также даже восстановить данные за счет чередования, утраченные с проблемного устройства. В «RAID 5» информация о четности хранится по диагонали на всех дисках массива. В случае отказа одного из дисков исходные данные рассчитываются на основе информации о четности, оставшейся на остальных действующих запоминающих устройствах набора.

Преимущества «RAID 5» в первую очередь заключаются в его совместном использовании чередования дисков и четности, что позволяет добиться существенного повышения пропускной способности и продуктивности совместно с высоким уровнем надежности.

Архитектура массива «RAID 5» позволяет равномерно и сбалансированно выполнять операции чтения и записи на нескольких дисках, и, в настоящее время, данный вид массива является одним из наиболее часто используемых форматов организации «RAID». Он имеет более полезное хранилище, чем конфигурации «RAID 1» и «RAID 10», и обеспечивает уровень работоспособности, эквивалентный параметрам массива «RAID 0». Группы «RAID 5» имеют минимум три жестких диска («HDD»), но часто, из соображений эффективности, рекомендуется использовать как минимум пять дисков. Поскольку данные о четности распределены по всем дискам, «RAID 5» считается одной из самых безопасных конфигураций «RAID».

Массивы «RAID 5» обычно считаются плохим выбором для использования в системах с интенсивной записью из-за влияния на производительность, связанного с записью данных четности. Когда диск выходит из строя, восстановление массива «RAID 5» может занять довольно много времени.

«RAID 6»

Данный формат организационного построения объединенного дискового пространства, также известный как «RAID с двойным контролем четности», очень похож на предыдущий уровень «RAID 5», но дополнительно включает в себя вторую схему четности, диагонально распределенную по дискам в массиве. Архитектурное построение «RAID 6» представляет собой одну из нескольких схем «RAID», которая функционирует, размещая данные на нескольких дисках и позволяя операциям ввода/вывода («I / O») перекрываться сбалансированным образом. Использование дополнительной четности позволяет массиву продолжать свое функционирование, даже если два диска выходят из строя одновременно. Однако повышенный уровень защищенности влияет в сторону снижения на производительность массива, которая ниже чем в формате хранилища «RAID 5».

Избыточный массив дисков «RAID 6» обеспечивает очень высокую отказоустойчивость и может использоваться в средах, где требуется длительный период хранения данных, таких как архивирование.

Комбинированные уровни

«RAID»

Некоторые уровни «RAID» относятся, согласно установленной классификации, к категории комбинированных «RAID». Данные образцы организационного и конструктивного построения запоминающих устройств в формате единого массива представляют собой вариативное сочетание уже существующих базовых уровней «RAID». И далее мы рассмотрим несколько примеров распространенных и популярных комбинированных массивов.

«RAID 10» («RAID 1 + 0»)

«RAID 10», также известный как «RAID 1 + 0», представляет собой конфигурацию «RAID», которая объединяет для защиты данных зеркалирование диска и чередование дисков. Требуется минимум четыре диска, в которых данные чередуются на зеркальных парах. Пока один диск в каждой зеркальной паре функционирует, данные могут быть извлечены. В случае сбоя двух дисков в одной зеркальной паре все данные будут потеряны из-за отсутствия четности в чередующихся наборах.

Конфигурация «RAID 1» обеспечивает только защиту данных путем копирования всей информации с одного диска на другой. Данные полностью защищены, так как зеркальная копия доступна, если исходный диск отключен или поврежден. Поскольку данные полностью дублируются, массив «RAID 1» требует в два раза больше емкости, чем необходимо для исходных данных. «RAID 0» не обеспечивает никакой защиты данных, и его основная единственная цель заключается в повышении производительности. Это достигается путем распределения данных по двум или более дискам, чтобы несколько головок чтения / записи на дисках могли одновременно записывать или получать доступ к частям данных, что ускоряет общую обработку.

«RAID 10» обеспечивает избыточность данных и повышает продуктивность, и безусловно является хорошим вариантом для приложений с интенсивным вводом-выводом данных, включая электронную почту, удаленные хранилища и базы данных, операций, требующих высокой производительности диска, и организаций, простои в функционировании которых исключены.

Высокая эффективность «RAID 10» и его способность ускорять как операции записи, так и чтения, делают его подходящим для часто используемых, критически важных, серверов баз данных. Однако минимальные требования по комплектации в количестве четырех дисков делают «RAID 10» дорогостоящим выбором для небольших вычислительных сред, поскольку это влечет за собой стопроцентную нагрузку на хранилище, что может быть слишком затратно для малого бизнеса или для персонального личного использования.

«RAID 01» («RAID 0 + 1»)

Комбинированный формат конструкционного построения дискового пространства «RAID 0 + 1» аналогичен, ранее представленному, «RAID 1 + 0» за исключением того, что данный метод организации данных обладает одним существенным отличием. Вместо чередования зеркалированных массивов, совокупный уровень «RAID 0 + 1» создает массив типа «RAID 1», состоящий из двух вложенных массивов типа «RAID 0». Данный формат представления подразумевает использование четного количества дисков. Общий уровень продуктивности и, заложенной возможностями массива, эффективности объединения запоминающих устройств «RAID 01», в сравнении с образцом «RAID 10», при одинаковых параметрах практически идентичен, но отказоустойчивость варианта «RAID 01» несколько ниже, поэтому данный вид массива практически не задействуется.

«RAID 03» («RAID 0 + 3», также известный как «RAID 53» или «RAID 5 + 3»)

Представленный уровень комбинированного массива дисков использует чередование (в стиле базового уровня «RAID 0») для блоков виртуальных дисков конструктивного формата «RAID 3». Данный метод совокупной организации обеспечивает более высокую производительность, чем у массива «RAID 3», однако существенно влияет на конечную стоимость в сторону ее увеличения.

«RAID 50» (другое известное название «RAID 5 + 0»)

Данная конфигурация сочетает в себе распределенную четность «RAID 5» с чередованием «RAID 0» для повышения производительности задействованного варианта «RAID 5» без снижения защиты данных. Конструктивно, архитектура массива требует для полноценного функционирования наличия минимум шести дисков. Порядок организации совокупного дискового пространства на основе массива «RAID 50» обеспечивает гораздо лучшую производительность записи, повышенную защиту данных и более быстрое восстановление, чем базовый уровень «RAID 5». Продуктивность и суммарная эффективность не снижаются так сильно, как в массиве «RAID 5», поскольку один сбой влияет только на один массив. Совокупно, можно преодолеть до четырех отказов дисков, если каждый не отвечающий диск находится в отдельном массиве «RAID 5». Недостатком «RAID 50» является лишь тот факт, что массиву нужен сложный контроллер. Наилучший вариант использования «RAID 50» подразумевает его задействование для приложений, требующих высокой надежности.

Нестандартные уровни

«RAID»

Главной отличительной особенностью указанных уровней массивов от базовых типов «RAID» безусловно является их непосредственные разработка, отдельными компаниями или организациями, и последующее использование уникальной конфигурации «RAID», являющейся авторской собственностью создателей, в проприетарных целях. И далее мы представим несколько таких примеров.

«RAID 7»

Нестандартный уровень «RAID», торговая марка которого принадлежит компании «Storage Computer Corporation». Массив конструктивно исполнен на основе базовых уровней «RAID 3» и «RAID 4» с добавлением операции кеширования. «RAID 7» включает в себя встроенную операционную систему реального времени в качестве контроллера, ответственную за запуск кода для исполнения заложенных функций, кеширование по высокоскоростной шине с использованием оперативной памяти и другие характеристики для управления доступом к диску и потоком данных.

Адаптивный
«RAID»

Данный вариант организационного построения массива наделяет «RAID-контроллер» приоритетным правом определять порядок сохранения четности на дисках. Принятие решения будет основываться на сравнении двух уровней «RAID 3» и «RAID 5», и напрямую зависеть от того, какой тип «RAID-набора» будет работать лучше с типом данных, записываемых на диски.

«Linux MD RAID 10»

Предлагаемый уровень, предоставляемый ядром «Linux», поддерживает создание комбинированных и нестандартных «RAID-массивов» и позволяет управлять «RAID-устройствами» с помощью соответствующего прикладного функционального инструментария. Программный «RAID» для «Linux» также может поддерживать создание стандартных конфигураций, таких как «RAID 0», «RAID 1», «RAID 4», «RAID 5» и «RAID 6».

Преимущества

«RAID»

Безусловно, технология избыточных массивов независимых дисков «RAID» обладает рядом преимуществ, и далее мы выделим перечень основных из них.

  • Повышение экономической эффективности, поскольку в больших количествах используются недорогие накопители на жестких магнитных дисках.

  • Совокупное использование нескольких жестких дисков позволяет «RAID» повысить производительность каждого единичного элемента итогового массива.

  • Увеличение скорости и надежности компьютера, а также защищенности данных после сбоя одного из дисковых составляющих «RAID-хранилища», в зависимости от конфигурации.

  • Операции чтения и записи данных с использованием массива формата «RAID 0» могут выполняться значительно быстрее, чем на одиночном жестком диске. Увеличение и прирост скоростных показателей достигается за счет конструктивной организации массива, позволяющей равномерно распределять и разделять по дискам информационные блоки данных с последующим совместным к ним обращением.

  • При использовании массива «RAID 5» повышается доступность, выраженная в увеличении продолжительности безошибочной работы, и отказоустойчивость.

  • Задействование функции зеркалирования позволяет «RAID-массивам» иметь полностью идентичную копию оригинальных данных на отдельном диске и гарантирует, что один из накопителей продолжит работать, в случае сбоя или необратимого повреждения другого.

Недостатки использования

«RAID»

Несмотря на наличие многих действительно востребованных и важных преимуществ, у «RAID-массивов» также присутствуют и отдельные недостатки. Некоторые из них представлены далее в следующем упорядоченном списке.

  • Комбинированные уровни «RAID» более дорогие в реализации, чем традиционные базовые уровни «RAID», поскольку для их организации требуется большее количество дисков.

  • Стоимость комбинированного варианта «RAID-массива» в пересчете на единицу хранения данных (гигабайт) выше, поскольку многие диски используются для резервирования.

  • Когда происходит сбой диска, вероятность того, что другой диск в массиве также скоро выйдет из строя возрастает, что может привести к существенной потере данных. Данное следствие вытекает из утверждения, что все диски в «RAID-массиве» часто монтируются одновременно, принадлежат одной партии и имеют единые функциональные характеристики, поэтому подвержены одинаковому износу и обладают идентичным временным и ресурсным интервалом безотказной работы.

  • Некоторые уровни «RAID» (например, «RAID 1» и «RAID 5») могут выдержать отказ только одного накопителя.

  • Массивы «RAID» и расположенные там данные находятся в уязвимом состоянии до тех пор, пока неисправный диск не будет заменен, а новый диск не заполнен соответствующим информационным наполнением.

  • Поскольку современные образцы запоминающих устройств теперь обладают гораздо большей изначальной емкостью, чем в период первого внедрения массивов «RAID», то для восстановления неисправных дисков, составляющих конструктивную основу массива, уже требуется гораздо больше времени.

  • Если происходит сбой диска, то существует вероятность, что оставшиеся накопители массива могут содержать поврежденные сектора или нечитаемые данные, способные привести к дальнейшей невозможности осуществить полное восстановление утраченной информации.

Несмотря на потенциальные недостатки, комбинированные уровни «RAID» способны решать перечисленные проблемы за счет обеспечения большей степени избыточности, тем самым значительно снижая вероятность сбоя на уровне массива из-за одновременных отказов дисков.

История

«RAID»

Термин «RAID» был внедрен и впервые задействован в 1987 году Дэвидом Петтерсоном (David A. Patterson), Рэнди Кацем (Randy H. Katz) и Гартом А. Гибсоном (Garth A. Gibson). В своем техническом отчете от 1988 года «A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)» они утверждали, что массив недорогих дисков может превысить производительность лучших дисков того времени и существенно превзойти по объему, скорости и устойчивости работы самые дорогие экземпляры. А используя избыточность, «RAID-массив» может быть более надежным, чем любой другой диск.

В то время данный отчет был первым свидетельством, где официально упоминается общее название концепции «RAID». Однако использование избыточных дисков уже обсуждалось ранее другими специалистами. Гас Герман и Тед Грунау из «Geac Computer Corporation» впервые упомянули идею и представили ее в формате «MF-100». Норман Кен Оучи из «IBM» подал патент в 1977 году на технологию, которая впоследствии получила название «RAID 4». В 1983 году «Digital Equipment Corporation» представила диски, которые затем получат наименование «RAID 1», а в 1986 году был подан еще один патент «IBM» на формат, который станет уровнем «RAID 5». Петтерсон, Кац и Гибсон также дополнительно изучали, что предлагают такие компании, как «Tandem Computers», «Thinking Machines» и «Maxstor», для определения понятия и параметров спецификации «RAID».

Несмотря на то, что уровни «RAID», перечисленные в отчете 1988 года, по существу дают названия технологиям, которые уже используются, создание общей терминологии для данной концепции помогло стимулировать рынок хранения данных к разработке большего количества продуктов для «RAID-массивов».

По словам Каца, термин «недорогой» («Inexpensive») в начальном варианте аббревиатуры («Redundant Array of Inexpensive Disks») вскоре был заменен на «независимый» («Independent») отраслевыми продавцами, потому как диапазон применяемых дисков был существенно расширен и представлен разнообразными, по своим возможностям и характеристикам, образцами.

Будущее

«RAID»

Избыточный массив независимых дисков «RAID» не совсем утратил свою актуальность, но многие аналитики сходятся во мнении, что в последние годы данная технология виртуализации данных устарела. По мере увеличения емкости диска, которая постоянно возрастает за счет внедрения новых технологий и конструкционных решений, автоматически повышается вероятность развития разнообразных видов ошибок с массивом «RAID». С целью устранения возможных недостатков массивов используются другие альтернативные варианты, одним из которых является технология «Стирающий код» («Erasure code»), обеспечивающая лучшую защиту данных (хотя и по более высокой цене) и предоставляющая возможность восстановить данные в случае их повреждения или потери.

Рост числа твердотельных накопителей («SSD») также влияет на снижение востребованности пользователями массивов «RAID». «SSD» не имеют движущихся частей и не выходят из строя так часто, как жесткие диски. В массивах на основе дисков «SSD» часто используются такие алгоритмы, как например, выравнивание износа, следящий за равномерностью распределения нагрузки на блоки при записи информации, а не задействуются возможности «RAID» для защиты данных. Инфраструктура гипермасштабных вычислений, устанавливающая высочайшие стандарты производительности и доступности, часто ассоциирующаяся с облачными вычислениями и огромными центрами обработки данных, также устраняет необходимость в «RAID» массивах, предоставляя резервные сервера в качестве альтернативной замены избыточных дисков.

Тем не менее, «RAID» остается укоренившейся частью хранилища данных, и крупные поставщики технологий все еще выпускают продукты «RAID». «IBM» выпустила технологию «IBM Distributed RAID» со своим программным обеспечением «Spectrum Virtualize V7.6», который обещает повысить производительность массива и эффективность хранения данных в средах, где сервер «IBM» является основным хранилищем. Последняя версия технологии «Intel Rapid Storage» поддерживает «RAID 0», «RAID 1», «RAID 5» и «RAID 10», а программное обеспечение для управления «NetApp ONTAP» использует «RAID» для защиты от трех одномоментных отказов дисков. Платформа «Dell EMC Unity» также поддерживает «RAID 1/0», «RAID 5» и «RAID 6».

Заключение

Стремительное развитие компьютеризированных технологий повлияло не только на массовость и распространенность разнообразных образцов персональных компьютерных устройств, максимально полно задействованных в настоящее время для исполнения востребованных пользовательских операций, но и послужило стимулом к воссозданию информационных материалов в электронно-цифровом формате представления.

Объем регулярно используемых пользователями данных неуклонно растет, и требует безопасных и надежных способов хранения с мгновенным прямым доступом к востребованной информации при соответствующей необходимости.

В полной мере обеспечить достижение озвученных целей способна технология виртуализации данных «RAID», объединяющая несколько физических дисковых накопителей в единый логический модуль, и обеспечивающая высокие уровни отказоустойчивости, производительности и защищенности расположенных там данных.

Технология «RAID» стремительно развивается и дополняется новыми образцами готовых массивов дисков, обладающие каждый собственными преимуществами и недостатками, а также рассчитанными на использование в определенных приоритетных областях возможного применения.

Используя сведения из данного руководства, пользователи смогут разобраться в понятии избыточного массива дисков, получить представление о разнообразии доступных уровней «RAID» и определить для себя наиболее приемлемый вариант конечного конструкционного исполнения массива, исходя из персональных потребностей и доступных возможностей.

Почему RAID-5 — «mustdie»? / Хабр

В последнее время в мировой компьютерной прессе стало появляться довольно много статей на тему: «Почему RAID-5 это плохо» (пример раз, два, и другие)

Постараюсь, без ныряния в инженерные и терминологические дебри объяснить, почему до сих пор RAID-5 вроде работал, а теперь вдруг перестал.

Емкость жестких дисков за последние несколько лет растет без особых тенденций к остановке. Однако, хотя емкость дисков чуть ли не удваивается каждый год, прирост их быстродействия, то есть скорости передачи данных, за тот же срок увеличивается всего в проценты. Да, действительно, на дисках появляются интерфейсы SATA, SATA-II, и ждем уже SATA-III, но стали ли диски быстрее работать, а не просто получили новый интерфейс с бубенчиками и новыми круглыми цифрами теоретических показателей вида "цифра максимальной скорости на спидометре «Запорожца»?

Практика говорит нам, что — нет.
Если мы сравним быстродействие, в особенности на небольших случайных операциях, для массовых дисков SATA за несколько лет, то мы увидим, что заметного, сравнимого с ростами объемов, прироста производительности нет.
Емкость — растет в разы, а скорость работы — нет.

Когда RAID-5 появился, в 1987 году, типичный жесткий диск был размером 21MB, и имел скорость вращения 3600 RPM. Сегодня типичный диск SATA это 1TB, то есть прирост емкости составил 50 тысяч раз! Но скорость вращения при этом увеличилась всего вдвое.
Если бы скорость передачи данных за эти годы росла бы такими же темпами что и емкость, то сегодняшние диски имели бы показатели передачи данных в районе 30 гигабайт в секунду.

Теперь вспомним о том, что такое есть RAID, и его реализация — RAID-5.
RAID, или Redundant Array of Independent Disks, это модель организации группы дисков в отказоустойчивую структуру таким образом, чтобы она сохранял доступность информации даже в случае повреждения или полного выхода из строя части из этих дисков.
Среди множества описанных «в теории» типов RAID, в живой природе встречаются в основном три. Это RAID-0 (или «группа с чередованием» который «RAID» на самом деле только условно, так как отказоустойчивостью не обладает, о чем и говорит цифра 0), RAID-5, или «группа с чередованием и четностью», и RAID-1, или «зеркало». В чистом виде RAID-1 практически не используется из за ограничений по скорости, поэтому в высокопроизводительных массивах используется его комбинация с RAID-0. В результате этого альянса RAID-0 получает отказоустойчивость, а RAID-1 — быстродействие. Как правило, такая комбинация называется RAID-0+1 или RAID-10, или «чередование с зеркалированием».

RAID-10 хорош многим. Да почти всем. И надежностью, и быстродействием, за исключением того, что на его создание уходит 50% всей емкости дисков, половина. Довольно таки «бандитский процент».
Именно такой, довольно жестокий, процент часто заставляет пользователей серверов и систем хранения выбирать как альтернативу RAID-5.

Действительно, в RAID-5 мы платим за отказоустойчивость емкостью всего одного диска, то есть емкость RAID-5 равна (n-1)*hddsize, где n — число дисков, а hddsize — их размер.
Данные «размазаны» по всем входящим в RAID-группу дискам, их блоки дополнены служебной информацией, которая дает возможность восстановить потерю данных в размере любого одного диска, причем сама эта служебная информация не занимает какой-то выделенный диск, а просто часть объема этой группы, равную как раз емкость одного диска. Но она также размазана по всем дискам.

Когда происходит выход из строя (полный или частичный) одного из дисков группы типа RAID-5, то RAID-группа переходит в состояние degraded, но наши данные остаются доступными, так как недостающая часть их может быть восстановлена за счет избыточной информации того самого «дополнительного объема, размером в один диск». Правда обычно быстродействие дисковой группы резко падает, так как при чтении и записи выполняются дополнительные операции вычислений избыточности и восстановления целостности данных. Если мы вставим вместо вышедшего из строя новый диск, то умный RAID-контроллер начнет процедуру rebuild, «перестроения», для чего начнет считывать со всех дисков оставшиеся данные, и, на основании избыточной информации, заполнит новый, ранее пустой диск недостающей, пропавшей вместе со сдохшим диском частью.

Если вы еще не сталкивались с процессом ребилда RAID-5, вы, возможно, будете неприятно поражены тем, насколько длительным этот процесс может быть. Длительность эта зависит от многих факторов, и, кроме количества дисков в RAID-группе, и их заполненностью, что очевидно, в значительной степени зависит от мощности процессора RAID-контроллера и производительности диска на чтение/запись. А также от рабочей нагрузки на дисковый массив во время проведения ребилда, и от приоритета процесса ребилда по сравнению с приоритетом рабочей нагрузки.
Если вам не посчастливилось потерять диск в разгар рабочего дня или рабочей недели, то процесс ребилда, и так небыстрый, может удлинниться в десятки раз.
А с выходом все более и более емких дисков, уровни быстродействия которых, как мы помним, почти не растут, в сравнении с емкостью, время ребилда растет угрожающими темпами, ведь, как уже писалось выше, скорость считывания с дисков, от которой напрямую зависит скорость прохождения ребилда, растет гораздо медленнее, чем емкость дисков и объем, который нужно считать.

Так, в интернете легко можно найти истории, когда сравнительно небольшой 4-6 дисковый RAID-5 из 500GB дисков восстанавливал данные на новый диск в течении суток, и более.


Источник: Adaptec

«a RAID 5 array with five 500 GB SATA drives took approximately 24 hours to rebuild»Источник:
«The testing used a 3.5TB array composed of 16 250GB SATA disks configured as RAID 5… 3ware took… over a day to repair a RAID 5 array when under a file server workload.»Источник:
«I'm now at 80% of rebuilding my RAID-5 array with 3x 1TB harddrives, I've calculated that the total time needed to rebuild the array will be 66 hours!»Источник:
«On my filer I run a software raid 5 across eight 500 GB sata drives, which works great… Recovery time is about 20 hours. Athlon X2 4200+ and nvidia chipset.»Источник:

С использованием же терабайтных и двухтерабайтных дисков приведенные цифры можно смело умножать в 2-4 раза!

И вот тут начинаются страсти.
Дело в том, и это надо себе трезво уяснить, что на время ребилда RAID-5 вы остаетесь не просто с RAID лишенным отказоустойчивости. Вы получаете на все время ребилда RAID-0, надежность и отказоустойчивость которого меньше надежности и отказоустойчивости одного диска в n раз, где n — это количество дисков в группе.
(решил удалить откровенно спорные положения статьи 🙂 С удовольствием приму помощь от компетентного математика-«вероятниста» в правильном вычислении показателей надежности, впрочем основного посыла в ненадежности RAID-0 это не изменяет)
В случае любого отказа, даже самого маленького, даже, быть может, не отказа диска целиком, а просто сбоя чтения из за помехи, или проблем с кабелями, вы теряете всю на нем информацию.

Допустим.
Но нынешние диски выглядят достаточно надежными, не так ли? Уж поди сутки ребилда они протянут без сбоев, не все так плохо, и не настолько же мы неудачники, чтобы у нас на руках дохли два подряд диска. Такое бывает, но может пронесет?

Вот что говорят о надежности дисков материалы самих вендоров.
(Сводная таблица по основным сериям дисков)

В настоящее время практически все производители выпускают жесткие диски двух основных классов.15, четверть от 110TB.

Но даже и это еще не все.
Как показывает практика, примерно 70-80% данных, хранимых на дисках, это так называемые cold data. Это файлы, доступ к которым сравнительно редок. С увеличением емкости дисков их объем в абсолютном исчислении также растет. Огромный объем данных лежит, зачастую, нетронутый никем, даже антивирусом (зачем ему проверять гигабайтные рипы и mp3?), месяцами, а возможно и годами.
Ошибка данных, пришедшаяся на массив cold data обнаружится только лишь в процессе полного чтения содержимого диска, на процесс ребилда.
Большие и «умные» системы хранения обычно постоянно занимаются в секунды простоя так называемым disk scrubbing-ом, постоянно считывая и контролируя характеристики чтения для всего объема дисков. Но уверен, что ваш недорогой «домашний» RAID-контроллер этого не делает.
Следовательно, вы узнаете о появившемся неделю назад bad block где-то в пространстве cold data в тот момент, когда скрестив пальцы будете с замиранием следить за прогресс-баром процесса ребилда.

Вот какая неприятная правда скрывается за несколько скандальными статьями о «смерти RAID-5».
Возможно, что для архива порнухи домашней видеоколлекции потеря ее в считанные секунды и не будет такой уж большой катастрофой, особенно если вы хорошо владеете собой. Но уж точно пришла пора отказаться от RAID-5 на чуть более критичных задачах, чем «домашнее хранилище BD-рипов накачаных из торрента».

Выводы (для тех, кто ниасилил):

  1. Резкий рост объемов дисков, при гораздо более медленном приросте скоростей передачи данных с диска привел к тому, что время восстановления RAID-5 катастрофически удлиннилось и продолжает расти с выходом все более емких дисков. Как следствие, неприемлимо увеличивается период времени, когда данные остаются полностью незащищеными.
  2. Отсутствие средств контроля областей cold data (редко обновляемых и считываемых данных) в недорогих контроллерах RAID-5 может привести к обнаружению давно возникшей проблемы считывания в критический момент ребилда RAID, когда он полностью незащищен от сбоев, и приведет в полной потере данных.
  3. Повышенная нагрузка на диски в период восстановления потенциально еще повышает вероятность сбоя.
  4. Современные диски Desktop-class уже приблизились по объемам к показателям определяемого их изготовителями параметра BER (Bit Error Rate), что еще более повышает вероятность сбоя в ходе массированного считывания всего объема диска.

Все перечисленное доказывает необходимость отказа от использования RAID-5 в качестве отказоустойчивого решения для хранения важных и критичных данных.

Решение:

  1. Для данных, скорость доступа (и в особенности записи) к которым не так важна — RAID-6. Тип RAID устойчивый к сбою двух дисков. При выходе из строя одного диска, защищающий на время ребилда, от случайных ошибок чтения при восстановлении. Недостаток — относительно невысокая скорость на запись.
  2. Для данных, к которым требуется максимально быстрый доступ как на запись, так и на чтение — RAID-10. При использовании RAID-10 время ребилда резко сокращается, так как не требуется чтения полного объема RAID, а только копирование содержимого «зеркального» к вышедшему из строя диска. Недостатки — большой расход дисков на обеспечение отказоустойчивости.
  3. По возможности не экономить, используя для хранения критичной информации не предназначенные для работе в RAID диски Desktop-class, а использовать специальные серверные Enterprise-серии, надежность чтения которых на один-два порядка выше.

Виды и типы RAID массивов, программные и аппаратные рэйд-массивы

В работе с дисковыми подсистемами IT-специалисты часто сталкиваются с двумя основными проблемами.

  • Первая – это низкая скорость чтения / записи, иногда даже скоростей SSD-диска бывает недостаточно.
  • Вторая – выход дисков из строя, а значит и потеря данных, восстановление которых бывает невозможно.

Обе эти проблемы решаются с помощью технологии RAID (redundant array of independent disks — избыточный массив независимых дисков) – технологии виртуального хранения данных, объединяющей несколько физических дисков в один логический элемент.

В зависимости от выбранной спецификации RAID, могут быть повышены скорость чтения / записи и/или уровень защищенности от потери данных.

Существуют следующие уровни спецификации RAID: 1,2,3,4,5,6,0. Кроме того, существуют комбинации: 01,10,50,05,60,06. В этой статье рассмотрим самые распространенные типы RAID-Массивов. Но в начале скажем, что существуют аппаратные и программные RAID-массивы.

Аппаратные и программные RAID-массивы

  • Программные массивы создаются уже после установки Операционной Системы средствами программных продуктов и утилит, что и является главным недостатком таких дисковых массивов.
  • Аппаратные RAID’ы создают дисковый массив до установки Операционной системы и от неё не зависят.

Очевидно, рекомендуется использовать именно аппаратный RAID.
Перейдем к рассмотрению основных типов RAID-массивов.

RAID 1

RAID 1 (также называют «Mirror» — Зеркало) предполагает полное дублирование данных с одного физического диска на другой.

К недостаткам RAID 1 можно отнести то, что вы получаете в два раза меньше дискового пространства. Т.е. ели вы используете ДВА диска по 250 Гб, то система будет видеть всего ОДИН размером 250 Гб. Данный вид RAID не дает выигрыша в скорости, но значительно повышает уровень отказоустойчивости, ведь если один диск выйдет из строя, всегда есть его полная копия. Запись и стирание с дисков происходит одновременно. Если информация была намеренно удалена, то возможности восстановить её с другого диска уже не будет.

RAID 0

RAID 0 (также называют «Striping» — Чередование) предполагает разделение информации на блоки и одновременная запись разных блоков на разные диски.

Такая технология повышает скорость чтения/записи, позволяет пользователю использовать полный суммарный объем дисков, однако понижает отказоустойчивость, вернее сводит её на ноль. Так, в случае выхода из строя одного из дисков, восстановить информацию будет практически невозможно. Для сборки RAID 0 рекомендуется использовать исключительно высоконадежные диски.

 

RAID 5

RAID 5 можно назвать более усовершенствованным RAID 0. Можно использовать от 3 жестких дисков. На все, кроме одного записывается рейд 0, а на последний специальная контрольная сумма, что позволяет сохранить информацию на винчестерах в случае «смерти» одного из них (но не более одного). Скорость работы такого массива высокая. На восстановление информации в случае замены диска потребуется много времени.

RAID 2, 3, 4

Это способы распределенного хранения информации с использованием дисков, выделенных под коды четности. Отличаются друг от друга только размерами блока. На практике практически не используются в связи с необходимостью отдавать большую долю дисковой емкости под хранение кодов ЕСС и/или четности, а также в связи с невысокой производительностью.

RAID 10

Является миксом RAID массивов 1 и 0. И объединяет в себе плюсы от каждого:  высокая производительность и высокая отказоустойчивость.

Массив обязательно содержит четное количество дисков (минимум 4) и является самым надежным вариантом сохранения информации. Недостатком является высокая стоимость дискового массива: эффективная емкость составит половину от общей емкости дискового пространства.

RAID 50

Является миксом RAID массивов 5 и 0. Строится RAID 5, но его составляющими будут не самостоятельные жесткие диски, а массивы RAID 0.

Особенности

В случае, когда происходит поломка РЕЙД-контроллера, восстановить информацию практически невозможно (не относится к «Зеркалу»). Даже если купить точно такой же контроллер, высока вероятность, что RAID будет собран из других секторов диска, а значит информация на дисках будет потеряна.

Практические советы

Как правило, диски для настройки RAID закупают одной партией. Соответственно и срок работы у них может быть примерно одинаковый. На этот случай рекомендуется сразу, в момент закупки дисков для массива закупить некоторый избыток. Например, для настройки RAID 10 из 4 дисков — стоит купить 5 дисков. Так, в случае выхода из строя одного из них, вы сможете оперативно заменить его на новый до того, как «посыпятся» другие диски.

Выводы

На практике чаще всего используют только три вида RAID-массивов. Это RAID 1, RAID 10 и RAID 5.

С точки зрения соотношения стоимость / производительность / отказоустойчивость рекомендуется использовать:

  • RAID 1 (зеркалирование) для формирования дисковой подсистемы для пользовательских операционных систем.
  • RAID 10 для данных, имеющих высокие требования к скорости записи и чтения. Например, для хранения баз 1С:Предприятие, почтового сервера, AD.
  • RAID 5  используют для хранения файловых данных.

Идеальным серверным решением по мнению большинства системных администраторов является сервер с шестью дисками. Два диска «зеркалируют» и на RAID 1 устанавливается операционная система. Четыре оставшихся диска объединяют в RAID 10 для быстрой, безотказной, надежной работы системы.

Что такое RAID 5? - Определение с сайта WhatIs.com

RAID 5 - это избыточный массив конфигурации независимых дисков, в котором используется чередование дисков с контролем четности. Поскольку данные и четность распределяются равномерно по всем дискам, ни один диск не является узким местом. Чередование также позволяет пользователям восстанавливать данные в случае сбоя диска.

RAID 5 равномерно балансирует чтение и запись и в настоящее время является одним из наиболее часто используемых методов RAID. Он имеет больше используемой памяти, чем конфигурации RAID 1 и RAID 10, и обеспечивает производительность, эквивалентную RAID 0.

Группы RAID 5 включают минимум три жестких диска (HDD) и не максимум. Поскольку данные четности распределены по всем дискам, RAID 5 считается одной из самых безопасных конфигураций RAID.

Как работает RAID 5

Преимущества RAID 5 прежде всего заключаются в комбинированном использовании чередования дисков и четности. Чередование - это процесс хранения последовательных сегментов данных на разных устройствах хранения, позволяющий повысить пропускную способность и производительность.Однако чередование дисков само по себе не делает массив отказоустойчивым. Чередование дисков в сочетании с четностью обеспечивает избыточность и надежность RAID 5.

RAID 5 использовал четность вместо зеркалирования для избыточности данных. Когда данные записываются на диск RAID 5, система вычисляет четность и записывает эту четность на диск. В то время как зеркалирование поддерживает несколько копий данных в каждом томе для использования в случае сбоя, RAID 5 может восстановить отказавший диск, используя данные четности, которые не хранятся на одном фиксированном диске.

Сохраняя данные на каждом диске, любые два диска могут объединяться для получения одинаковых данных, хранящихся на третьем диске, обеспечивая безопасность данных в случае сбоя одного диска. В RAID 5 диски можно заменять в горячем режиме, что означает, что отказавший жесткий диск может быть удален и заменен без простоя.

Схема RAID 5

Для RAID 5 требуется как минимум три диска. В зависимости от того, где расположены блоки четности и в каком порядке записываются блоки данных, может быть четыре различных типа RAID 5.Левый и правый массивы определяются тем, как блоки четности распределяются по дискам-членам. Синхронность и асинхронность определяют порядок блоков данных.

Преимущества

RAID 5 является одной из наиболее распространенных конфигураций RAID и идеально подходит для серверов приложений и файловых серверов с ограниченным количеством дисков. Считающийся хорошей универсальной системой RAID, RAID 5 сочетает в себе лучшие элементы эффективности и производительности среди различных конфигураций RAID.

Высокая и надежная скорость чтения - главное преимущество.Эта конфигурация RAID также предлагает недорогую избыточность данных и отказоустойчивость. Запись, как правило, медленнее из-за вычисления данных четности, но данные могут быть доступны и прочитаны даже во время восстановления отказавшего диска. Когда диски выходят из строя, система RAID 5 может считывать информацию, содержащуюся на других дисках, и воссоздавать эти данные, допуская отказ одного диска.

Недостатки

Более длительное время восстановления является одним из основных недостатков RAID 5, и эта задержка может привести к потере данных.Из-за своей сложности восстановление RAID 5 может занять день или больше, в зависимости от скорости контроллера и рабочей нагрузки. Если другой диск выйдет из строя во время восстановления, данные будут потеряны безвозвратно.

Кроме того, хотя резервное копирование, обеспечиваемое конфигурациями RAID, может способствовать непрерывности бизнеса, они не эквивалентны настройке аварийного восстановления, при которой оборудование размещается как в локальной, так и в удаленной среде.

Сравнение программного и аппаратного RAID

RAID может быть аппаратным или программным, в зависимости от того, где происходит обработка.Программный RAID - это форма RAID, выполняемая на внутреннем сервере. Поскольку программный RAID работает на внутреннем сервере, он работает медленнее, чем аппаратный. Однако, поскольку аппаратный RAID требует приобретения дополнительного оборудования, программный RAID стоит меньше.

Популярность по сравнению с другими типами конфигураций RAID

Все конфигурации RAID имеют преимущества и недостатки. Стандартные уровни RAID, такие как 2, 3, 4 и 7, используются не так часто, как другие, такие как 5, 1, 6 и 10. Хотя RAID 3 можно считать уступающим RAID 5, поскольку он использует отдельный диск для данных четности, другие конфигурации могут оставаться собственными по сравнению с RAID 5.

RAID 1 записывает данные на два зеркальных диска и может обрабатывать вдвое больше операций чтения, чем один жесткий диск. Это позволило сохранить RAID 1 как одну из наиболее популярных конфигураций, а с точки зрения скорости он может превзойти RAID 5. Однако объем дискового пространства, необходимый для RAID 1, может сделать RAID 5 более привлекательным вариантом. RAID 1 также имеет более низкую скорость записи, чем 5. RAID 1 может быть хорошим выбором в условиях, когда потеря данных недопустима, например, при архивировании данных.

Подобно RAID 5, RAID 6 обеспечивает быстрое чтение и запись данных четности на несколько дисков.Однако, поскольку он выполняет запись на два диска, RAID 6 использует минимум четыре диска, а не три, требуемых для RAID 5. В отличие от RAID 5, RAID 6 может выдерживать отказ двух дисков и обеспечивать доступ ко всем данным, даже когда оба диска восстанавливаются. . Из-за этого RAID 6 считается более безопасным, чем RAID 5.

В RAID 6 запись выполняется даже медленнее, чем в RAID 5, из-за дополнительного вычисления данных четности. Как и в случае с RAID 5, хотя данные все еще доступны во время восстановления диска, восстановление может занять значительное время.RAID 6 считается универсальной надежной системой и может быть предпочтительнее RAID 5 в средах, где для хранения используется большое количество больших дисков.

RAID 10, или RAID 1 + 0, представляет собой нестандартную конфигурацию RAID, которая сочетает в себе элементы RAID 1 и RAID 0. В отличие от RAID 5 и RAID 6, RAID 10 имеет быстрое время восстановления благодаря способности копировать зеркальные данные на новый диск. Этот процесс может занять всего 30 минут, в зависимости от размера диска. Недостатком RAID 10 является то, что половина всей емкости хранилища идет на зеркалирование, что может ускорить восстановление, но может быстро стать дорогостоящим.

Тенденции и будущие направления

Несмотря на множество доступных конфигураций, RAID - устаревшая технология, которая сталкивается с новыми конкурентами в области хранения данных. Однако многие производители начинают использовать RAID в дополнение к таким технологиям, как твердотельные накопители (SSD), чтобы обеспечить им избыточность. Пока не станет доступной более надежная форма избыточности данных, RAID, вероятно, сохранит свое место на рынке систем хранения.

В то время как RAID 5 остается популярным, другие схемы RAID имеют свои преимущества.Способность RAID 6 выдерживать отказ двух дисков делает его привлекательным вариантом, и поставщики дисков рекомендуют RAID 6 и 10 для больших рабочих нагрузок. Стандартные диски SATA не подходят для RAID 5, потому что администраторам можно запретить восстанавливать диск после сбоя.

Увеличение емкости хранилища - еще один фактор, на который следует обратить внимание при рассмотрении будущего RAID 5. По мере увеличения размеров жесткого диска время восстановления RAID 5 будет только увеличиваться, что подвергает систему риску выхода из строя другого диска за это время.Увеличение плотности хранения, которое не достигается за счет повышения производительности, приведет к длительной перестройке. И с таким количеством вариантов RAID, доступных для исправления ошибок более ранних конфигураций, в будущем, вероятно, появятся лучшие варианты.

Калькулятор RAID

- как работает Raid 5? Почему это успешный и надежный

Хотите создать RAID, но не знаете, с чего начать? Вы можете использовать наш калькулятор RAID, чтобы определить размер и количество жестких дисков, которые вам понадобятся.Прочтите ниже, чтобы лучше понять, почему это важно.

Жесткие диски могут выходить из строя до 5,1% в год, а старые серверы могут выходить из строя до 18% в год.

При работе на сервере с несколькими жесткими дисками сбой может означать, что вы долго ждете восстановления данных из резервной копии.

Это может серьезно снизить производительность и привести к недовольству пользователей и недовольным клиентам.

Не беспокойтесь, есть простое решение под названием RAID 5.Хотя RAID 5 может показаться новой маркой спрея от насекомых, на самом деле это технология, используемая для безопасного хранения данных и легкого доступа к ним.

Вы можете подумать, это звучит здорово, но как работает RAID 5?

Ответ сложен. Одна из проблем, связанных с RAID 5, заключается в том, что его сложно понять. Многие статьи увязывают и без того сложную тему с плотной терминологией и сложными вычислениями.

Но не волнуйтесь, мы поможем вам разобраться во всей информации на простом английском языке и поможем понять, как использовать RAID 5 в интересах вашего бизнеса.

Что такое RAID?

Чтобы понять RAID Сначала давайте выясним, что означает RAID.

RAID - это аббревиатура от «избыточного массива независимых дисков».

Это означает, что RAID имеет массив или несколько дисков, которые интерпретируются операционной системой как одно устройство. А функция резервирования означает, что одна и та же информация сохраняется на каждом диске в массиве, обеспечивая дополнительную гарантию безопасности информации на каждом диске.

Это означает, что даже в случае выхода из строя нескольких жестких дисков потеря данных не произойдет.В результате размещения большого количества дисков в одном массиве увеличивается дисковое пространство и увеличивается скорость доступа.

Как работает RAID 5?

Существует множество различных типов RAID, которые могут удовлетворить любое количество ваших личных или деловых потребностей, от RAID 0, который не предлагает избыточности данных, до RAID 10, который предлагает хорошую производительность с компромиссом доступного дискового пространства.

Но мы будем говорить о типе RAID 5.

RAID 5 позволяет вам получить лучшее из всех миров - он позволяет сочетать высокую производительность и безопасность данных с доступной ценой.

RAID 5 - это уникальная версия RAID, в которой используется так называемая четность RAID. Этот метод использует информацию о четности или бонусные данные для вычисления любой потерянной информации.

Четность распределяется между всеми дисками в RAID.

RAID 5 требует примерно одного свободного места на диске для хранения данных о четности.

Теперь вы, возможно, ломаете голову, думая, как вычислить недостающие данные?

Мы поговорим об этом подробнее позже, но думайте об этом как о пазле из 100 частей, в котором отсутствует только одна часть.Теперь многие из нас могли представить себе, как будет выглядеть головоломка… если бы она была завершена, мы могли бы использовать контекстные подсказки, такие как цвета вокруг пустого пространства, чтобы представить, что там должно происходить.

Вот как работает Parity, используя контекстные подсказки для «восполнения» недостающих данных.

Другой способ подумать об этом - использовать математические термины, как задачу алгебры.

Давайте воспользуемся посещением.

Представьте себе уравнение вроде 3 + Y = 7 и представьте, что Y - это данные, которые были потеряны, в то время как 3 - это данные, которые хранятся на диске, которые могут быть прочитаны, а 7 - это четность, которая хранится на диске и рассчитывается для обеспечения избыточности. .Если мы решим для Y, мы сможем найти потерянные данные, которые равны 4, и мы сможем восстановить проблему таким же образом, как RAID 5 восстанавливает данные.

Как работают расчеты пространства в Raid 5?

Теперь, когда вы знаете, как работает четность, вы можете узнать, как она рассчитывается.

Вы можете подумать, что это позволяет легко рассчитать, сколько места вам понадобится.

Проблема заключается в том, что необработанный объем дискового пространства, доступного операционной системе, никогда не совпадает с объемом, указанным на диске.

Это связано с тем, что после создания, инициализации и форматирования массива RAID теряется от 5% до 10% емкости RAID.

Форматирование из операционной системы может еще больше уменьшить объем используемого пространства, что усложняет вычисления.

Один из методов расчета объема пространства, необходимого для конфигурации RAID 5, - это уменьшить объем пространства на диске на 15%.

Но самый простой способ - использовать калькулятор рейдов.

Мы можем упростить процесс с помощью нашего калькулятора конфигурации RAID 5

Определение того, сколько места вам понадобится, всегда будет одной из самых сложных частей при создании сервера.

Но это не обязательно.

Мы здесь, чтобы помочь вам, добавив калькулятор дискового пространства для рейдов на нашу платформу.

Мы предоставляем все необходимое, а также широкий спектр вариантов серверов от серверов Dell до серверов HP, мы поможем вам.

Другие преимущества RAID 5

Если мы еще не убедили вас в преимуществах RAID 5, позвольте нам попробовать еще больше.

Одним из основных преимуществ использования RAID 5 является то, что для него требуется всего 3 жестких диска, в то время как для многих других версий RAID, таких как 10 и 6, может потребоваться гораздо больше жестких дисков.

Поскольку RAID 5 использует четность для хранения, у него больше доступного дискового пространства, чем у любой другой версии RAID.

RAID 5 отлично подходит для хранения больших данных, которые не часто обновляются, например резервных копий или видеоконтента.

RAID 5 также идеально подходит для твердотельных накопителей или твердотельных накопителей. Хотя они работают очень быстро, у них крошечный объем дискового пространства.Это идеально подходит для RAID 5, который может работать, используя очень мало места на диске.

Как еще мы можем защитить ваши данные?

Теперь, когда мы ответили на вопрос «Как работает RAID 5?»

Мы можем показать вам еще много способов повышения безопасности ваших данных - существуют различные варианты, и мы хотели бы помочь вам изучить их.

Если вам нужна дополнительная информация, мы будем рады услышать от вас.

RAID уровня 0, 1, 5, 6 и 10

RAID - это технология, которая используется для повышения производительности и / или надежности хранения данных.Аббревиатура означает либо Redundant Array of Independent Drives, , либо Redundant Array of Lowexposed Disks , который является более старым и менее используемым. Система RAID состоит из двух или более дисков, работающих параллельно. Это могут быть жесткие диски, но существует тенденция также использовать технологию для SSD (твердотельных накопителей). Существуют разные уровни RAID, каждый из которых оптимизирован для конкретной ситуации. Они не стандартизированы отраслевой группой или комитетом по стандартизации. Это объясняет, почему компании иногда придумывают свои собственные уникальные номера и реализации.В этой статье рассматриваются следующие уровни RAID:

Программное обеспечение для выполнения функций RAID и управления дисками может быть расположено на отдельной плате контроллера (аппаратный контроллер RAID) или может быть просто драйвером. Некоторые версии Windows, такие как Windows Server 2012, а также Mac OS X, включают функциональность программного RAID. Аппаратные RAID-контроллеры стоят дороже, чем чистое программное обеспечение, но они также обеспечивают лучшую производительность, особенно с RAID 5 и 6.

RAID-системы

могут использоваться с рядом интерфейсов, включая SATA, SCSI, IDE или FC (Fibre Channel.) Есть системы, которые используют диски SATA внутри, но имеют FireWire или SCSI-интерфейс для хост-системы.

Иногда диски в системе хранения определяются как JBOD, что означает Just a Bunch Of Disks . Это означает, что эти диски не используют определенный уровень RAID и действуют как автономные диски. Это часто делается для дисков, содержащих файлы подкачки или данные буферизации.

Ниже приводится обзор наиболее популярных уровней RAID:

Уровень RAID 0 - чередование

В системе RAID 0 данные разбиты на блоки, которые записываются на все диски в массиве.Одновременное использование нескольких дисков (как минимум 2) обеспечивает превосходную производительность ввода-вывода. Эту производительность можно дополнительно повысить за счет использования нескольких контроллеров, в идеале - одного контроллера на диск.

RAID 0 - чередование

Преимущества RAID 0

  • RAID 0 обеспечивает отличную производительность как при чтении, так и при записи. Нет накладных расходов, вызванных контролем четности.
  • Используется вся емкость хранилища, накладных расходов нет.
  • Технология проста в реализации.

Недостатки RAID 0

  • RAID 0 не является отказоустойчивым. Если один диск выходит из строя, все данные в массиве RAID 0 теряются. Его не следует использовать для критически важных систем.

Идеальное применение

RAID 0 идеально подходит для некритичных хранилищ данных, которые должны быть прочитаны / записаны с высокой скоростью, например, на станциях ретуширования изображений или редактирования видео.

Если вы хотите использовать RAID 0 исключительно для объединения емкости жестких дисков в одном томе, рассмотрите возможность подключения одного диска в путь к папке другого диска.Это поддерживается в Linux, OS X, а также Windows и имеет то преимущество, что отказ одного диска не влияет на данные второго диска или SSD-накопителя.

RAID, уровень 1 - зеркалирование

Данные сохраняются дважды, записывая их как на диск с данными (или набор дисков с данными), так и на зеркальный диск (или набор дисков). Если диск выходит из строя, контроллер использует диск с данными или зеркальный диск для восстановления данных и непрерывной работы. Для массива RAID 1 вам потребуется как минимум 2 диска.

RAID 1 - Зеркалирование

Преимущества RAID 1

  • RAID 1 предлагает отличную скорость чтения и скорость записи, сравнимую со скоростью одиночного диска.
  • В случае отказа диска данные не нужно восстанавливать, их просто нужно скопировать на новый диск.
  • RAID 1 - очень простая технология.

Недостатки RAID 1

  • Главный недостаток заключается в том, что эффективная емкость хранилища составляет только половину от общей емкости диска, поскольку все данные записываются дважды.
  • Программные решения RAID 1 не всегда допускают «горячую» замену отказавшего диска. Это означает, что неисправный диск можно заменить только после выключения компьютера, к которому он подключен. Для серверов, которые используются одновременно многими людьми, это может быть неприемлемо. В таких системах обычно используются аппаратные контроллеры, которые поддерживают горячую замену.

Идеальное применение

RAID-1 идеально подходит для критически важных систем хранения, например, для бухгалтерских систем. Он также подходит для небольших серверов, в которых будут использоваться только два диска с данными.

RAID, уровень 5 - чередование с контролем четности

RAID 5 - наиболее распространенный безопасный уровень RAID. Для этого требуется как минимум 3 диска, но может работать до 16. Блоки данных распределяются по дискам, и на одном диске записывается контрольная сумма четности всех данных блока. Данные четности не записываются на фиксированный диск, они распределяются по всем дискам, как показано на рисунке ниже. Используя данные четности, компьютер может пересчитать данные одного из других блоков данных, если эти данные больше не будут доступны.Это означает, что массив RAID 5 может выдержать отказ одного диска без потери данных или доступа к ним. Хотя RAID 5 может быть реализован программно, рекомендуется использовать аппаратный контроллер. Часто на этих контроллерах используется дополнительная кэш-память для повышения производительности записи.

RAID 5 - чередование с четностью

Преимущества RAID 5

  • Транзакции чтения данных выполняются очень быстро, тогда как транзакции записи данных несколько медленнее (из-за четности, которую необходимо вычислить).
  • Если диск выходит из строя, у вас по-прежнему есть доступ ко всем данным, даже если неисправный диск заменяется, а контроллер хранилища восстанавливает данные на новом диске.

Недостатки RAID 5

  • Отказы дисков влияют на пропускную способность, хотя это все еще приемлемо.
  • Это сложная технология. Если один из дисков в массиве с дисками 4 ТБ выходит из строя и заменяется, восстановление данных (время восстановления) может занять день или больше, в зависимости от нагрузки на массив и скорости контроллера. Если в это время выйдет из строя другой диск, данные будут потеряны безвозвратно.

Идеальное применение

RAID 5 - это хорошая универсальная система, сочетающая в себе эффективное хранилище с отличной безопасностью и достойной производительностью.Он идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными.

RAID уровня 6 - чередование с двойной четностью

RAID 6 похож на RAID 5, но данные четности записываются на два диска. Это означает, что для него требуется как минимум 4 диска, и он может выдержать одновременное отключение 2 дисков. Вероятность того, что два привода выйдут из строя в один и тот же момент, конечно, очень мала. Однако, если диск в системах RAID 5 выходит из строя и заменяется новым, на восстановление замененного диска уходит несколько часов или даже больше суток.Если в это время выйдет из строя другой диск, вы все равно потеряете все свои данные. С RAID 6 массив RAID переживет даже этот второй отказ.

RAID 6 - чередование с двойной четностью

Преимущества RAID 6

  • Как и в случае с RAID 5, транзакции чтения данных выполняются очень быстро.
  • Если два диска выйдут из строя, у вас по-прежнему будет доступ ко всем данным, даже если неисправные диски заменяются. Таким образом, RAID 6 более безопасен, чем RAID 5.

Недостатки RAID 6

  • Транзакции записи данных выполняются медленнее, чем RAID 5, из-за дополнительных данных четности, которые необходимо вычислять.В одном отчете я читал, что скорость записи была на 20% ниже.
  • Отказы дисков влияют на пропускную способность, хотя это все еще приемлемо.
  • Это сложная технология. Восстановление массива, в котором отказал один диск, может занять много времени.

Идеальное применение

RAID 6 - это хорошая универсальная система, сочетающая в себе эффективное хранилище с отличной безопасностью и достойной производительностью. Это предпочтительнее RAID 5 на файловых серверах и серверах приложений, которые используют много больших дисков для хранения данных.

RAID уровня 10 - объединение RAID 1 и RAID 0

Можно объединить преимущества (и недостатки) RAID 0 и RAID 1 в одной системе. Это вложенная или гибридная конфигурация RAID. Он обеспечивает безопасность за счет зеркального отображения всех данных на дополнительных дисках при использовании чередования для каждого набора дисков для ускорения передачи данных.

RAID 10 - чередование и зеркалирование

Преимущества RAID 10

  • Если что-то пойдет не так с одним из дисков в конфигурации RAID 10, время восстановления будет очень быстрым, поскольку все, что нужно, - это скопировать все данные с уцелевшего зеркала на новый диск.Для дисков емкостью 1 ТБ это может занять всего 30 минут.

Недостатки RAID 10

  • Половина емкости хранилища идет на зеркалирование, поэтому по сравнению с большими массивами RAID 5 или RAID 6 это дорогостоящий способ обеспечения избыточности.

А как насчет уровней RAID 2, 3, 4 и 7?

Эти уровни существуют, но не так распространены (RAID 3 по сути похож на RAID 5, но данные четности всегда записываются на один и тот же диск). Это всего лишь простое введение в RAID-системы.Вы можете найти более подробную информацию на страницах Википедии или ACNC.

RAID не заменяет резервное копирование!

Все уровни RAID, кроме RAID 0, обеспечивают защиту от сбоя одного диска. Система RAID 6 выдерживает даже одновременную смерть двух дисков. Для полной безопасности вам все равно необходимо создавать резервные копии данных, хранящихся в системе RAID.

  • Эта резервная копия пригодится, если все диски одновременно выйдут из строя из-за скачка мощности.
  • Это гарантия на случай кражи системы хранения.
  • Резервные копии могут храниться вне офиса в другом месте. Это может пригодиться, если ваше рабочее место разрушится в результате стихийного бедствия или пожара.
  • Самой важной причиной резервного копирования нескольких поколений данных является ошибка пользователя. Если кто-то случайно удалит важные данные, и это останется незамеченным в течение нескольких часов, дней или недель, хороший набор резервных копий гарантирует, что вы все равно сможете восстановить эти файлы.

Чтобы узнать больше, прочтите страницу о лучшей политике резервного копирования.

Таблица уровней RAID - CRU

RAID означает избыточный массив независимых дисков и представляет собой форму управления / резервного копирования данных, которая распределяет данные по нескольким жестким дискам.Чтобы узнать больше о том, что такое RAID, посетите эту страницу.

Таблица различных уровней RAID
Уровень RAID Описание Преимущества Недостатки
RAID 0
(чередование)
Объединяет два или более жестких диска вместе и рассматривает их как один большой том. Например, два диска по 250 ГБ, объединенные в конфигурации RAID 0, создают единый том 500 ГБ.RAID 0 используется теми, кому нужна максимальная скорость из двух или более дисков. Поскольку данные распределяются между обоими дисками, скорость чтения и записи данных увеличивается по мере добавления дисков. Каждый диск имеет ограниченный срок службы, и каждый диск добавляет еще одну точку отказа RAID. Каждый диск в RAID 0 имеет решающее значение - потеря любого из них означает потерю всего RAID (и всех данных).
RAID 1
(зеркальное отображение)
Зеркальное отображение создает точную копию диска.Каждый раз, когда вы записываете информацию на один диск, точная информация записывается на другой диск в вашем зеркале. Важные файлы (бухгалтерские, финансовые, личные) обычно копируются с помощью RAID 1. Это самый безопасный вариант для ваших данных. Если один диск потерян, ваши данные по-прежнему существуют в полной форме и не требуют времени для восстановления. Ваши инвестиции в безопасность данных увеличивают расходы на диски, поскольку для каждого тома RAID 1 требуется два диска.
RAID 2 Устаревшая реализация чередования, аналогичная RAID 0 - чередование выполняется на уровне битов, а не по блокам.
RAID 3 Редкая реализация чередования четности. Его ограничение состоит в том, что он не может обслуживать несколько запросов.
RAID 4 Редкая реализация чередования четности на уровне блоков с целым диском, выделенным для данных четности. Аналогично RAID 5.
RAID 5 (чередование четности) Обычная настройка RAID для томов, которые больше, быстрее и безопаснее, чем любой отдельный диск.Ваши данные распределены по всем дискам в RAID вместе с информацией, которая позволит восстановить ваши данные в случае сбоя одного диска. Для RAID 5 требуется как минимум три диска. Независимо от того, сколько дисков используется, количество, равное одному из них, будет использовано для данных восстановления и не может быть использовано для пользовательских данных. Вы можете потерять любой диск без потери данных резервной копии. Просто замените диск на новый. Ваши вложения в безопасность данных увеличивают расходы на диски, поскольку необходимо как минимум три диска.
RAID 6 Очень похож на RAID 5, но добавляет дополнительный блок четности информации для восстановления. Допускает отказ двух дисков одновременно без потери данных. Немного медленнее, чем в RAID 5 при записи, но нет дополнительной задержки для чтения.
RAID 10 (RAID 1 + 0) RAID 10 работает путем чередования и зеркалирования данных как минимум на двух дисках. RAID 10 безопасен, поскольку зеркальное копирование дублирует все ваши данные.Это быстро, потому что данные распределяются по двум или более дискам, что означает, что фрагменты данных могут быть прочитаны и записаны на разные диски
RAID 50 (RAID 5 + 0) RAID 50 сочетает в себе прямое чередование на уровне блоков RAID 0 с распределенной четностью RAID 5. Это массив RAID 0, чередующийся по элементам RAID 5. Требуется минимум 6 дисков. Обеспечивает отличный баланс между производительностью хранилища, емкостью хранилища и целостностью данных, который не обязательно встречается на других уровнях RAID.Один диск из каждого набора RAID 5 может выйти из строя без потери данных. Время, затраченное на восстановление (обнаружение сбоя диска и реагирование на него, а также процесс восстановления вновь вставленного диска) представляет собой период уязвимости набора RAID.
RAID 60 (RAID 6 + 0) RAID 60 сочетает в себе прямое чередование на уровне блоков RAID 0 с распределенной двойной четностью RAID 6. То есть массив RAID 0 с чередованием по элементам RAID 6. Требуется как минимум восемь дисков. Отлично подходит, когда вам нужна более высокая полезная емкость и надежность. Незначительное снижение скорости записи и производительности.

Хотите узнать больше?

Посмотрите эти резервные буклеты, предназначенные для малого и среднего бизнеса и фотографов.
Или свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы. Мы будем рады поговорить с вами.

RAID 1 против RAID 5 - разница и сравнение

RAID 1 - это простая зеркальная конфигурация, в которой два (или более) физических диска хранят одни и те же данные, тем самым обеспечивая избыточность и отказоустойчивость. RAID 5 также обеспечивает отказоустойчивость, но распределяет данные по нескольким дискам.

Рассмотрим подробнее конфигурации RAID 1 и RAID 5.

Таблица сравнения

Сравнительная таблица RAID 1 и RAID 5
RAID 1 RAID 5
Ключевая функция Зеркальное отображение Чередование с четностью
Чередование №; данные полностью хранятся на каждом диске. Да; данные распределяются (или разделяются) равномерно по всем дискам в настройке RAID 5. В дополнение к данным, информация о четности также сохраняется (один раз), чтобы данные можно было восстановить в случае выхода из строя одного из дисков.
Зеркальное отображение, резервирование и отказоустойчивость Да Без зеркалирования или дублирования; Отказоустойчивость достигается за счет вычисления и хранения информации о четности. Может терпеть отказ 1 физического диска.
Производительность RAID 1 предлагает более низкую скорость записи, но может предложить ту же производительность чтения, что и RAID 0, если контроллер RAID использует мультиплексирование для чтения данных с дисков. Быстрое чтение из-за чередования (данные распределяются по множеству физических дисков). Запись происходит немного медленнее, потому что необходимо вычислять информацию о четности. Но поскольку четность распределена, 1 диск не становится узким местом (как в RAID 4).
Приложения Если потеря данных недопустима, например, Архив данных Хороший баланс между эффективным хранилищем, достойной производительностью, отказоустойчивостью и хорошей безопасностью. RAID 5 идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными.
Минимальное необходимое количество физических дисков 2 3
Четность диска? Не используется Информация о четности распределяется между всеми физическими дисками в RAID.Если один из дисков выходит из строя, информация о четности используется для восстановления данных, которые хранились на этом диске.
Преимущества Отличная производительность, даже если запись выполняется немного медленнее по сравнению с RAID 0. Отказоустойчивость с легким восстановлением (просто скопируйте содержимое одного диска на другой) Быстрое чтение; недорогое резервирование и отказоустойчивость; к данным можно получить доступ (хотя и с меньшей скоростью), даже когда отказавший диск находится в процессе восстановления.
Недостатки Емкость хранилища сокращается вдвое, поскольку хранятся две копии всех данных. Для восстановления после сбоя необходимо выключить RAID, чтобы данные были недоступны во время восстановления. Восстановление после сбоя происходит медленно из-за вычислений четности, связанных с восстановлением данных и восстановлением замененного диска. Пока это происходит, можно читать с RAID, но операции чтения в это время будут довольно медленными.

Конфигурация

Конфигурация RAID 1

Конфигурация RAID 1 довольно проста - хранить все данные одинаково на нескольких физических дисках. Обычно в RAID 1 всего 2 диска, но для дополнительной избыточности можно добавить и другие.

Хранение данных в конфигурации RAID 1

Конфигурация RAID 5

RAID 5 обеспечивает отказоустойчивость за счет избыточности. Однако вместо того, чтобы хранить зеркальное отображение всех данных (как в RAID 0), RAID 5 оптимизирует эффективность хранения за счет использования четности и контрольной суммы - вычислительных методов, широко используемых для обнаружения и исправления ошибок.Блоки четности позволяют восстанавливать данные, если один из блоков данных отсутствует.

В конфигурации RAID 5 используется чередование с распределенной четностью для обеспечения отказоустойчивости. На этом рисунке блоки сгруппированы по цвету, поэтому вы можете видеть, какой блок четности связан с какими блоками данных.

В конфигурации RAID 4 для хранения информации о четности используется выделенный диск. Однако RAID 5 использует распределенную четность , так что блоки четности хранятся на каждом физическом диске в циклическом режиме.Вам понадобится как минимум два диска для чередования и еще один для хранения битов четности; поэтому для RAID 5 требуется как минимум 3 физических диска.

Вот как RAID 5 выглядит в реальной жизни:

Массив RAID 5, в котором два диска, казалось, вышли из строя одновременно, но владелец смог восстановить свои данные.

Читает и записывает

Операции чтения и записи в RAID 1

Операции чтения на RAID 1 выполняются быстрее, чем при использовании только одного физического диска. Это потому, что данные можно читать параллельно.Запросы на чтение отправляются на каждый физический диск, и диск с максимальной производительностью может сначала вернуть данные контроллеру. Оптимизация программного обеспечения для контроллера может облегчить почти параллельное чтение, так что общая пропускная способность RAID приближается к сумме пропускных способностей всех физических дисков в RAID.

Операции записи в RAID 1 выполняются медленнее, поскольку операция записи не завершается, пока данные не будут записаны на все диски; поэтому самый медленный диск в массиве становится узким местом, так же как цепочка настолько сильна, насколько прочно ее самое слабое звено.

Чтение и запись в RAID 5

Поскольку RAID 5 использует чередование, операции чтения выполняются параллельно и очень быстро. Запись также выполняется быстро, но есть небольшое снижение производительности записи из-за накладных расходов, связанных с вычислением и записью блоков четности.

Отказоустойчивость

RAID 1 обеспечивает отличную отказоустойчивость. Пока один из физических дисков в массиве работает, RAID работает. RAID 1 поддерживает горячую замену; то есть можно заменить вышедший из строя диск, сохранив систему в рабочем состоянии.Восстановление после сбоя происходит быстро, потому что создание нового диска - это просто копирование всех данных с одного из функциональных дисков.

RAID 5 использует чередование, чтобы обеспечить преимущества производительности RAID 1, но также обеспечивает отказоустойчивость. Если один из физических дисков в RAID 5 выйдет из строя, система продолжит работу для чтения. Неисправный диск может быть заменен в горячем режиме, т.е. неисправный диск может быть заменен на новый без отключения питания устройства. Чтение и запись будут медленными во время исправления ошибок из-за накладных расходов на вычисление четности.

Ссылки

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

"RAID 1 против RAID 5." Diffen.com. Diffen LLC, н.д. Интернет. 25 августа 2021 г. <>

Различия и преимущества каждого (0, 1, 5, 10)

Что такое RAID?

RAID (избыточный массив независимых дисков) - это система, состоящая из нескольких дисков для хранения данных.Они связаны друг с другом, чтобы предотвратить потерю данных и / или повысить производительность. Наличие нескольких дисков позволяет использовать различные методы, такие как чередование дисков , зеркальное отображение диска и четность .

В этой статье узнает о типах RAID, плюсах и минусах каждого типа, а также о различиях между аппаратным и программным RAID .

Уровни RAID

В зависимости от используемых методов существует четыре (4) распространенных типа RAID:

Кроме того, вы можете выбрать, как реализовать RAID в вашей системе.Поэтому вы можете выбирать между аппаратным RAID и программным RAID.

RAID 0

RAID 0 также называется с чередованием дисков . Этот метод включает равномерное разделение данных между двумя или более устройствами хранения (HDD или SSD). Цель состоит в том, чтобы повысить производительность, поскольку такая организация данных позволяет быстрее читать и записывать файлы. Чередование дисков - лучшее решение для больших приложений с огромными объемами данных.

RAID 0 - самый доступный тип организации резервных дисков, и его довольно легко настроить.Однако такое расположение не является отказоустойчивым или безошибочным, и его не следует использовать для критических данных. Поскольку он не использует избыточность данных, проблемы на любом из дисков могут привести к полной потере данных.

Преимущества RAID 0 :

  • Повышенная производительность чтения и записи
  • Использование полной мощности, без накладных расходов
  • Легко внедряется

Недостатки RAID 0 :

  • Не отказоустойчивый (без резервирования)

RAID 1

RAID 1 ( зеркальное отображение диска ) является отказоустойчивым, поскольку он дублирует данные путем одновременной записи на два устройства хранения.Следовательно, каждый диск имеет точную копию на другом диске. Этот метод не включает четность или чередование, что означает, что размер данных может быть не больше самого маленького диска.

Наличие конфигурации RAID 1 обеспечивает защиту от потери данных. Если проблема возникает с одним диском, копия предоставляет необходимые данные. Это также увеличивает производительность и доступность, поскольку позволяет системам одновременно читать с обоих дисков. Тем не менее, запись занимает больше времени, поскольку она использует емкость только одного диска и должна работать дважды.

Преимущества RAID 1 :

  • Повышенная скорость чтения
  • Отказоустойчивый
  • Не требует восстановления данных (в случае сбоя драйвера данные просто копируются в заменяющий драйвер)
  • Простота внедрения

Недостатки RAID 1 :

  • Использует только половину емкости накопителя
  • Дороже (нужно вдвое больше драйверов)
  • Требуется выключить компьютер для замены неисправного диска

RAID 5

RAID 5 использует чередование дисков и четность , что делает их наиболее популярным выбором для организации независимых дисков.

Raid 5 требует как минимум трех (3) дисков, на которых данные чередуются, но не дублируются. В качестве защиты от сбоя диска он использует четность, распределенную по всем дискам, для восстановления данных, если это необходимо. Это делает его очень надежным даже в случае потери данных.

RAID 5 обеспечивает высокую производительность и надежность. Это не только безопасно, но и хорошо справляется с балансировкой чтения и записи. RAID 5 также использует пространство всего диска для хранения данных о четности, уменьшая совокупный объем данных, которые пользователи могут сохранить.

Преимущества RAID 5 :

  • Транзакции быстрого чтения
  • Единый доступ ко всем данным
  • Отказоустойчивый

Недостатки RAID 5 :

  • Использует только половину емкости накопителя
  • Требуется больше времени для восстановления данных (от одного дня до пары)
  • Накладные расходы на четность, вызывающие снижение производительности
  • Более сложный в реализации

RAID 10

RAID 10 объединяет RAID 0 и RAID 1 минимум с четырьмя (4) дисками.

В RAID 10 два (2) диска чередуются и зеркалируются на два (2) других диска, образуя единый массив дисков. Такая конфигурация выигрывает от высокой производительности RAID 0 и отказоустойчивости RAID 1.

В случае отказа диска RAID 10 обеспечивает быстрое восстановление благодаря избыточности данных. Однако это имеет свою цену. Этот метод более дорогой и сложный в настройке по сравнению с другими RAID-массивами. Кроме того, он фактически использует только половину своей емкости хранения.

Преимущества RAID 10 :

  • Высокая производительность
  • Отказоустойчивый
  • Быстрое время восстановления

Недостатки RAID 10 :

  • Дорогой (требуется больший объем памяти)
  • Ограниченная масштабируемость

Аппаратный RAID против программного RAID

Существует два способа использования RAID, в зависимости от того, где происходит обработка. Если обработка RAID происходит на внешнем ЦП, это аппаратная установка RAID .Если это также может происходить в ЦП хост-сервера, это программный RAID .

При установке оборудования вы вставляете карту RAID-контроллера в быстрый слот PCI-Express на материнской плате и подключаете ее к дискам. Также доступны корпуса для внешних дисков RAID со встроенной платой контроллера.

При установке программного обеспечения диски подключаются непосредственно к компьютеру, без использования RAID-контроллера. В этом случае вы управляете дисками с помощью служебной программы в операционной системе.

Примечание: Если вы настраиваете аппаратный RAID, вам следует рассмотреть возможность установки MegaCLI для управления и связи с контроллерами RAID.

Заключение

RAID - это полезный и практичный способ повысить производительность сервера и гарантировать, что данные не будут потеряны. Решение о том, какая установка лучше всего подходит для вашего бизнеса, во многом зависит от ваших приоритетов. Изучите все варианты и получите все преимущества этого мощного инструмента и техники.

Что такое RAID и какие существуют режимы RAID?

Режим RAID Описание Эксплуатация Преимущества Недостатки Восстановление
RAID 0 Диски полосатые Данные равномерно распределяются между двумя или более дисками. Большой размер и самая быстрая скорость. Без резервирования. Если один или несколько дисков выйдут из строя, это приведет к сбою массива.
RAID 1 Зеркальные диски На двух или более дисках есть идентичные данные. Отказ одного диска не приведет к потере данных. Скорость и размер ограничены самым медленным и самым маленьким диском. Для восстановления нужен только один диск.
RAID 3 Набор в полоску со специальной четностью Данные равномерно распределяются между двумя или более дисками, а также выделенным диском для хранения с контролем четности. Высокая скорость для последовательных операций чтения / записи. Низкая производительность при одновременном выполнении нескольких инструкций. Будет восстановлен сбой одного диска.
RAID 5 Чередующиеся диски с распределенной четностью Данные равномерно распределяются между тремя или более дисками. Четность разделена между дисками. Большой размер, высокая скорость и избыточность. Общий размер массива уменьшен на четность. Будет восстановлен сбой одного диска.
RAID 10 1 + 0; Полосатый набор Mirrored Subset Четыре или более дисков превращаются в два зеркала с полосами. Больший размер и более высокая скорость, чем у RAID-1, и большая избыточность, чем у RAID-0. Без паритета. Только один диск в зеркальном наборе может выйти из строя.
ДЖБОД Просто куча дисков Операционная система получает доступ к любому количеству дисков независимо. Можно использовать программные режимы RAID. Аппаратный RAID может иметь лучшую производительность. НЕТ
Большой Объединение или конкатенация Данные записываются на один диск до тех пор, пока он не будет заполнен, а затем на следующий диск (и), пока он или они не будут заполнены. Создает очень большой и простой массив.

Без резервирования.

НЕТ
Клон RAID 1 + запасной

Два диска имеют идентичные данные, плюс один диск используется для восстановления в случае отказа основного массива.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Copyright © 2021
Дропшиппинг в России.
Сообщество поставщиков дропшипперов и интернет предпринимателей.
Все права защищены.
ИП Калмыков Семен Алексеевич. ОГРНИП: 313695209500032.
Адрес: ООО «Борец», г. Москва, ул. Складочная 6 к.4.
E-mail: [email protected] Телефон: +7 (499) 348-21-17