Raid массив — что это такое: как работает и зачем нужен?

Что такое RAID massive

Название этой технологии расшифровывается как «избыточный массив независимых дисков». Это принцип виртуализации данных, когда несколько устройств под управлением общего контроллера объединяются в стек для повышения производительности или безопасности хранения данных.

Появление технологий связано с тем, что жесткие диски, можно сказать, достигли «потолка» возможностей много лет назад. После SATA III еще не был изобретен более быстрый интерфейс для подключения жесткого диска, и с точки зрения скорости вращения шпинделя 7200 об / мин считается «золотым стандартом.

Твердотельные накопители пошли еще дальше, но принцип их работы кардинально изменился. В некоторых случаях райд-массив может при необходимости ускорить работу системы. Рассмотрим, какие типы дисковых массивов существуют в настоящее время (некоторые из них)..

Raid 10

Что такое массив Raid и для чего он нужен
Массив 10 представляет собой симбиоз 0 и 1. Одна из самых надежных конфигураций массива. Этот рейд содержит четное количество жестких дисков для зеркалирования жесткого диска и суммирования общего количества. Наиболее эффективная матрица с точки зрения производительности и безопасности, недостатком которой является дороговизна сбора. Обычно он используется для хранения данных на серверах баз данных.

Важное примечание, которое стоит помнить

При создании или удалении рейда (похоже, это не относится к первому рейду, но это не факт) вся информация неизбежно удаляется с дисков, поэтому не стоит просто проводить эксперимент, создавая и удаляя различные конфигурации. Поэтому перед созданием рейда сначала сохраните всю необходимую информацию (если есть), а потом экспериментируйте.

Что касается конфигураций… Как я уже говорил, существует несколько типов RAID-массивов (по крайней мере, из базового базового, это RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Для начала расскажу о двух, наиболее понятных и популярных среди обычных пользователей:

  • RAID 0 — дисковый массив для увеличения скорости записи.
  • RAID 1 — это зеркальный дисковый массив.

И в конце статьи я быстро перейду к остальным вещам.

Типы RAID и степени их надежности

В RAID-массивах используются диски, которые работают в разных режимах и обладают широким набором функций. Структура массива во многом определяет скорость и бесперебойность работы сервера и безопасность данных, находящихся в нем, и в зависимости от этого RAID-массивы делятся на типы (или уровни):

  • RAID 0 (режим чередования или чередования). Массивы этого уровня используются для значительного повышения производительности дисковой подсистемы. Массив работает по схеме разделения всех данных на блоки и записи каждого блока на один носитель. Этот массив используется на серверах, которые передают значительные объемы информации с высокой скоростью;
  • RAID 1 (зеркало, режим зеркального отображения): этот массив имеет высокий уровень надежности, поскольку все данные, которые он содержит, записываются на каждый логический диск, состоящий из пары физических дисков. Если один из дисков выходит из строя, другой может заменить его, дублируя его функциональность. Этот рейд ускоряет чтение информации, потому что данные могут быть прочитаны с обоих дисков одновременно;
  • RAID 5. Эти массивы состоят из трех или более носителей (один из которых является диском четности), что дает RAID 5 возможность выделять значимые логические блоки для размещения информации, а также обеспечивает условия для параллельной записи. Производительность таких массивов увеличивается за счет добавления дополнительных дисков;
  • два диска данных и два диска четности интегрированы в массивы RAID 6, что значительно увеличивает производительность этих рейдов и сохраняет их работоспособность после одновременного отказа любых двух дисков. RAID 6 устанавливается на серверах с повышенными требованиями к надежности;
  • RAID 10 (1 + 0) представляет собой сочетание массивов RAID 1 и 0, отличающихся высокой производительностью и отказоустойчивостью. Такие массивы содержат четное количество дисков (не менее 4), что делает их наиболее надежным вариантом для хранения информации;
  • RAID 50 представляет собой сочетание массивов RAID 5 и 0, построенных по схеме создания RAID 5, но не из независимых жестких дисков, а из массивов RAID 0. Это решение отличается хорошей отказоустойчивостью, высокой скоростью передачи данных и высокой скоростью передачи данных скорость обработки запросов.

Существуют также гибридные RAID-массивы, сочетающие в себе обычные и интегрированные RAID-массивы со специальным программным обеспечением и SSD-накопителями (в качестве кеша для чтения данных). Этот тип массива в основном устанавливается на файловых серверах и виртуальных машинах.

На изображении показана пирамида RAID-массивов, чтобы проиллюстрировать их преимущества.

Чем отличаются рейд — массивы друг от друга?

Есть два основных отличия. Первое отличие — это количество жестких дисков, используемых в массиве. Вы покупаете два (или более) устройства и одновременно подключаете их к компьютеру.

Вы можете подключить столько разъемов, сколько есть на материнской плате. Также стоит обратить внимание на блок питания компьютера. Возможно, потребуется увеличить мощность и количество подключаемых разъемов питания.

Исходя из этого, вы уже можете судить, какие массивы поддерживает материнская плата вашего компьютера. Можно сказать, что все более-менее современные материнские платы поддерживают использование RAID. Но ноутбуки — нет, там просто винчестер без опций.

Второе отличие — это технологии, используемые при чтении данных. Жесткий диск — это магнитный носитель. То есть информация на нем записывается так же, как на старом диктофоне.

Очевидно, что технология изменилась. В 90-е годы у меня был компьютер «Спектр», в котором кассета с магнитной лентой и подключенный магнитофон использовались в качестве «жесткого диска.

Игра была записана на магнитофон. Перед игрой сначала нужно было прослушать кассету — так игра загружалась на этот компьютер. Я недавно видел подобное от друга: ZX Spectrum, все еще работает. Были времена…

И сегодня массивы твердотельных жестких дисков уже активно используются. Жесткий диск стал еще «жестче». Принцип их работы как у большой флешки. Информация пишется не «на тарелке», а в микросхемах устройства.

Скорость передачи, чтения и записи данных в таких устройствах во много раз выше, чем у обычных. Кроме того, их использование в массиве RAID еще больше увеличивает производительность системы. Но пока что один из этих дисков стоит двух-трех обычных.

RAID 10 (1+0)

Идея состоит в том, чтобы объединить многоуровневые массивы в одну схему. В данном случае мы имеем RAID 0, где не используются отдельные диски, а в качестве дисков используются массивы RAID 1. Благодаря этому мы достигаем очень высокой производительности и высокой надежности без необходимости вычисления контрольных сумм.

Схема рейдов 10

Обратной стороной является то, что вы можете записать, что вам нужно как минимум 4 жестких диска для его создания, и всегда должно быть четное число. Кроме того, для данных будет доступна только половина емкости используемых дисков.

Перечисленных вариантов создания дискового массива RAID достаточно, чтобы понять основные принципы их работы, сильные и слабые стороны.

RAID 10 (1+0)

Что такое RAID-массив и зачем он вам нужен

Все остальные типы массивов представляют собой различные варианты первых двух. RAID 10 — объединяет лучшее из RAID 1 и RAID 0. Требуется минимум 4 диска, и их количество всегда должно быть четным. Благодаря этому массиву достигаются высокая производительность и высокая надежность. Однако, как и в случае с RAID 1, у вас будет доступ только к половине общей емкости всей системы.

Пример. 4 жестких диска на 1000 ГБ со скоростью 200 МБ / с. Итоговая скорость — 400 МБ / с. Общий объем — 2000 ГБ.

Преимущества

Высокая производительность
Высокая надежность

Недостатки

Общий объем составляет 1/2 от общего
Высокая цена

RAID 0 — что это и с чем его едят?

Итак .. RAID 0 (он же «Чередование») — используются от двух до четырех (чаще — реже) жестких дисков, которые совместно обрабатывают информацию, что повышает производительность. Чтобы было ясно, переносить сумки для одного человека дольше и сложнее, чем для четырех (хотя сумки остаются такими же по своим физическим свойствам, меняются только силы, которые с ними взаимодействуют). Программно информация о таком рейде разбивается на блоки данных и записывается на оба / несколько дисков по очереди.

Блок данных на одном диске, другой блок данных на другом и т.д. Таким образом, производительность значительно увеличивается (кратность увеличения производительности зависит от количества дисков, т.е четвертый диск будет работать быстрее, чем два), но страдает безопасность данных на всем массиве. Если какой-либо из жестких дисков (то есть жестких дисков), включенных в такой RAID, выходит из строя, вся информация почти полностью и безвозвратно теряется.

RAID

Почему? Дело в том, что каждый файл состоит из определенного количества байтов каждый из которых несет информацию. Но в массиве RAID 0 байты одного файла могут находиться на нескольких дисках. В результате, если один из дисков «умирает», произвольное количество байтов файла будет потеряно и их будет просто невозможно восстановить. Но файл не один.

В общем, при использовании такого массива рейдов настоятельно рекомендуется делать постоянные резервные копии ценной информации на внешние носители. Raid действительно дает ощутимую скорость — это я вам говорю на собственном опыте, потому что такое счастье на протяжении многих лет утвердилось в моем доме.

RAID 0

Принцип его работы — чересстрочный: информация разбивается на блоки одинакового размера, которые записываются по очереди на разных блоках. Фактически, если вы используете 2 жестких диска, производительность системы вырастет вдвое, поскольку процессор может считывать данные с них одновременно.

Если жесткие диски имеют разные скорости вращения шпинделя, производительность этого узла рассчитывается на основе скорости самого медленного устройства. Массив работает эффективно независимо от размера каждого из жестких дисков — например, диски емкостью 500 ГБ и 1 ТБ хорошо уживаются друг с другом.
К недостаткам можно отнести тот факт, что при выходе из строя физического диска все данные, хранящиеся в массиве, теряются. Остальные функциональные устройства можно использовать, но их нужно будет переформатировать.

Какой RAID все же выбрать?

Если вы часто играете в игры, копируете музыку, фильмы, устанавливаете ресурсоемкие программы, RAID 0 наверняка пригодится, но будьте осторожны при выборе жестких дисков: в этом случае особенно важно их качество или обязательно сделайте резервную копию на внешний носитель.

Если вы работаете с ценной информацией, которая смертельно опасна, то вам обязательно нужен RAID 1 — с ним чрезвычайно сложно потерять информацию.

Опять же, очень желательно, чтобы диски, установленные в массиве RAID, были идентичны по полу. Размер, компания, серия, размер кеша — желательно все одинаково.

Почему так сложилось в общем и целом

Что ж, судите сами: процессоры обзаводятся ядрами, частотами, кешем и архитектурой; видеокарты, — количество пиксельных конвейеров, объем и разрядность памяти, шейдерные блоки, частоты видеопроцессоров и, в некоторых местах, также количество этих процессоров; оперативная память — частоты и времена.

Жесткие диски только увеличиваются в объеме, потому что скорость вращения головок у них (за исключением редких моделей типа Raptors) давно остановилась в районе 7200, кеш тоже не растет, архитектура остается почти такой же.

В целом по производительности диски стоят на месте (ситуацию можно спасти только разработав SSD), но они играют значительную роль в функционировании системы и, местами, полноценных приложений.

В случае проведения одиночного рейда (в смысле числа 1) вы потеряете некоторую производительность, но получите какую-то ощутимую гарантию сохранности ваших данных, потому что они будут полностью дублироваться и, по сути, даже если диск выходит из строя, все целиком и полностью будет на втором без потерь.

В общем, повторюсь, рейды будут всем полезны. Я бы также сказал, что они обязательны 🙂

Raid 0

Что такое массив Raid и для чего он нужен
Эта конфигурация позволяет подключать несколько жестких дисков в один, добавляя общее количество подключенных дисков. Винчестеры соединены последовательно и воспринимаются системой как диск. Например, возьмем 3 диска по 1 ТБ и создадим из них Raid 0. Операционная система будет воспринимать массив как жесткий диск с общим объемом 3 ТБ, что позволяет выполнять функции чтения и записи на несколько дисков одновременно. Что касается скорости чтения и записи, тут все просто — количество жестких дисков в этой конфигурации умножается на имеющуюся скорость. То есть скорость чтения увеличивается во столько раз, сколько дисков установлено в массиве.

Недостатком этого массива является зависимость хранилища данных от всех дисков в связке. Если жесткий диск «умирает», весь массив данных теряется.

RAID 0

Что такое RAID-массив и зачем он вам нужен

Принцип работы полосатый. Массив, в котором информация разбивается на блоки равной длины, а затем записывается один за другим на каждый диск в дереве. Основная цель такой системы — эффективно удвоить производительность, имея доступ ко всему объему всех дисков.

можно использовать неограниченное количество дисков. Если диски имеют разные показатели скорости, окончательный результат будет рассчитан для самого медленного жесткого диска. Позволяет комбинировать диски любого размера. Например, 320 ГБ + 1 ТБ + 3 ТБ будет работать должным образом.

Вот несколько примеров, чтобы лучше объяснить эти принципы.

Допустим, у нас есть два диска со скоростью записи 200 МБ / с и емкостью 1000 ГБ. Создав RAID 0, вы получите скорость записи 400 МБ / с и 2000 ГБ свободного места. То есть кажется, что это увеличивает производительность за счет распределения действий между всеми участниками системы.

Если один из дисков имеет 500 ГБ, а другой — 1000 ГБ, те же 1500 ГБ останутся для ваших нужд.

Наиболее рациональный вариант использования данной технологии — наличие жестких дисков с такими же техническими характеристиками. Интерфейс подключения важен. Допустим, два диска, подключенные к SATA 1 и SATA 3, будут работать с самой низкой скоростью соединения.

Однако такая схема не лишена недостатков. Помимо сложностей с техническими характеристиками, вы легко можете потерять все свои данные, если выйдет из строя хотя бы один жесткий диск. Благодаря тому, что информация разделяется и записывается параллельно на два диска, файл может храниться одновременно на двух или более носителях. Если такая система состоит из 4-х «винтов», поломка даже одного — неизбежный крах всей хранимой информации. Так что не забывайте резервные копии, если вы используете RAID 0.

Преимущества

Высокая производительность

Недостатки

Низкая надежность
Сложность сопряжения дисков с одинаковыми характеристиками

Как создать и настроить RAID массив

так выглядит рейд-контроллер
RAID-контроллер

Рейдовый массив можно создать, подключив несколько жестких дисков к материнской плате компьютера, поддерживающей эту технологию. Это означает, что такая материнская плата имеет встроенный контроллер, который, как правило, встроен в южный мост чипсета. Но контроллер также может быть внешним, который подключается через разъем PCI или PCI-E. Каждый контроллер обычно имеет собственное программное обеспечение для настройки.

Рейд может быть организован как на аппаратном, так и на программном уровне, последний вариант наиболее распространен среди домашних ПК. Встроенный в материнскую плату контроллер не нравится пользователям из-за его низкой надежности. Также в случае повреждения материнской платы восстановление данных будет очень проблематичным. На программном уровне роль контроллера выполняет центральный процессор, и в этом случае вы можете безопасно перенести свой рейд-массив на другой ПК.

Аппаратный

Как создать RAID-массив? Для этого вам понадобятся:

  1. Приобретите где-нибудь материнскую плату с поддержкой рейдов (в случае аппаратного RAID);
  2. Купите как минимум два одинаковых жестких диска. Лучше всего, чтобы они были идентичны не только по функциям, но и от одного производителя и одной модели и подключались к подставке для карт через интерфейс.
  3. Перенесите все данные с жесткого диска на другой носитель, иначе они будут уничтожены в процессе создания рейда.
  4. Кроме того, в BIOS вам нужно будет включить поддержку RAID, как в случае с вашим компьютером — я не могу сказать, потому что у всех разные BIOS. Обычно этот параметр называется примерно так: «Настроить SATA или Настроить SATA как RAID».
  5. Затем перезагрузите компьютер, и должна появиться таблица с более подробными настройками рейда. Вам может потребоваться нажать комбинацию клавиш «ctrl + i» во время процедуры «POST», чтобы просмотреть эту таблицу. Тем, у кого есть внешний контроллер, скорее всего, потребуется нажать «F2». В самой таблице нажмите «Создать массив» и выберите необходимый уровень массива.

После создания в BIOS массива рейдов нужно перейти в «управление дисками» в Windows 7-10 и отформатировать нераспределенную область — это наш массив.

Программный

Нет необходимости включать или отключать что-либо в BIOS для создания программного RAID. Фактически, вам даже не нужна материнская плата для поддержки рейда. Как уже было сказано выше, технология реализована за счет центрального процессора ПК и средств самой Windows. Да, вам даже не нужно устанавливать стороннее программное обеспечение. Правда, таким образом можно создать RAID только первого типа, который является «зеркалом».

Настройка томов для создания программных рейдов в Windows

Щелкните правой кнопкой мыши на «мой компьютер» — пункт «управление» — «управление дисками». Затем нажимаем на любой из жестких дисков, предназначенных для рейда (disk1 или disk2), и выбираем «Create Mirrored Volume». В следующем окне выберите диск, который будет зеркалом другого жесткого диска, затем назначьте букву и отформатируйте полученный раздел.

Добавление нескольких томов для программного создания массива рейдов в Windows

В этой утилите зеркальные тома выделяются одним цветом (красным) и обозначаются буквой. В этом случае файлы копируются на оба тома, один раз на один том, а тот же файл копируется на второй том. Примечательно, что в окне «мой компьютер» наш массив будет отображаться как раздел, второй раздел как бы скрыт, чтобы не «замораживать» глаза, ведь там такие же файлы-дубликаты.

Что произойдет, если выйдет из строя один из жестких дисков в программном рейде

Если какой-либо жесткий диск выйдет из строя, появится ошибка «Неудачное резервирование», а во втором разделе все останется нетронутым.

Что такое RAID в физическом смысле

Физически массив RAID — это от двух до n числа жестких дисков, подключенных к материнской плате, которая поддерживает возможность создания RAID (или к соответствующему контроллеру, что менее распространено, поскольку они дороги для обычного пользователя (контроллеры обычно используются на серверах) за счет повышенной надежности и производительности)) т.е на глазок внутри системного блока ничего не меняется, просто нет лишних подключений или подключений дисков друг к другу или еще к чему-то.

В целом в аппаратной части все почти как всегда, но меняется только программный подход, который, собственно, задает, выбирая тип рейда, как должны работать подключенные диски.

На уровне программирования после создания рейда в системе даже особых странностей не появляется. По сути, вся разница в работе с рейдом только в одной маленькой настройке в BIOS, которая собственно организовывает рейд (см. Ниже), и в использовании драйвера. В остальном ВСЕ точно так же: в «Моем Компьютере» те же C, D и другие диски, все те же папки, файлы .. В общем программно, на глазок полная идентичность.

RAID - значок предмета 2

Установить массив не составляет большого труда: просто берем одну материнскую плату, поддерживающую технологию RAID, берем две совершенно одинаковые — это важно! — как с точки зрения характеристик (размер, кеш, интерфейс и т.д.), так и с точки зрения производителя и модели диска и подключения их к этой материнской плате. Затем просто включите компьютер, войдите в BIOS и установите параметр SATA Configuration: RAID.

Позже, в процессе загрузки компьютера (обычно перед загрузкой Windows), появляется панель, показывающая информацию о диске в рейде и за его пределами, где, собственно, нужно нажать CTR-I для настройки рейда (добавить диски, удалить и тд и тп) .. собственно, все. Далее следует установка винды и прочие радости жизни, то есть опять все как обычно.

Сравнение RAID0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Характеристики RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 6 RAID 10

Минимальное количество жестких дисков 2 2 3 4 4
Устойчивость к отказу привода Отсутствующий До одной единицы До одной единицы До двух единиц До одного диска на подмассив
Скорость чтения Высокий В среднем Бас Бас Высокий
Скорость записи Высокий В среднем Бас Бас В среднем
Используемый объем 100% 50% 67–94% 50–88% 50%
Приложения Высокопроизводительный рендеринг на рабочих станциях Операционные системы, базы данных Архивирование и хранение данных, веб-сервер Архивирование и хранение данных База данных, файловый сервер, сервер приложений

RAID 2-6, что это такое?

Теперь кратко опишу остальные массивы, так сказать, для общего развития, а все потому, что они не так популярны, как первые два.

RAID2
RAID 2 — нужен для массивов, использующих код Хэмминга (какой код меня не интересовал). Принцип работы примерно такой же, как и для RAID 0, то есть информация также разбивается на блоки и записывается на диски один за другим. Остальные диски используются для хранения кодов исправления ошибок, с помощью которых в случае выхода из строя одного из дисков данные могут быть восстановлены.

правда, для этого массива лучше использовать 4 диска, что довольно дорого, и, как оказалось, при использовании такого количества дисков выигрыш в производительности весьма спорен.

RAID 3, 4, 5, 6 — я не буду здесь писать об этих массивах, так как необходимая информация уже есть в Википедии, если вы хотите узнать об этих массивах, читайте дальше.

Как создается RAID массив?

Изначально единственным способом создания RAID-массива было использование специального оборудования, RAID-контроллеров. Они недешевы (даже сегодня), поэтому такие решения в основном используются в среде высокопроизводительных серверов и рабочих станций.

Чуть позже появилась возможность создавать RAID-массив исключительно программно, без использования специальных карт, с основной нагрузкой на процессор. Сегодня практически все серьезные операционные системы поддерживают создание и работу с RAID, что называется, «из коробки» — это Windows, Linux (с возможностью создания рейда при установке) и т.д. Этот способ позволяет сэкономить много, но производительность и надежность будут ниже, чем в случае использования полноценного «аппаратного рейда.

Кроме того, программный рейд может поддерживаться самой материнской платой — в этом случае создается вид аппаратного рейда, который на самом деле является программным, со всеми плюсами и минусами, которые с ним связаны.

RAID 1

Дисковые массивы этого типа работают по принципу зеркалирования, то есть дублируют содержимое друг друга. Для чего сделан этот тип массива? Конечно, чтобы сохранить важные данные, например документацию, на сервере компании. Если основной жесткий диск выходит из строя, вы всегда можете восстановить резервную копию с другого диска в массиве.

Кроме того, существуют всевозможные комбинации этих двух типов в многодисковых массивах: например, 2 жестких диска, работающих параллельно, дублируют работу 2 других, также работающих параллельно.

Практически все современные материнские платы, даже в бюджетном сегменте, оснащены рейд-контроллером, поддерживающим работу дискового массива.

Существует заблуждение, что процессоры Intel лучше всего справляются с RAID, что не совсем верно. На самом деле все зависит не от марки процессора, а от его производительности: некоторые высокочастотные «каменные» Extreme Editions обрабатывают информацию намного быстрее, чем младшие модели.

Поддержка массивов практически не зависит от операционной системы: даже в древней Windows XP эта технология уже была реализована. Однако не могу не отметить, что серверные операционные системы семейства Unix, адаптированные для работы в этом режиме, показывают себя с лучшей стороны.

Итак, перейдем к самому главному: нужен ли среднестатистическому пользователю RAID? Думаю, не особо. При сборке системы лучше взять небольшой SSD для установки самой энергоемкой операционной системы и программ, а для всего остального достаточно винчестера на 2-3 ТБ.

 

В этом популярном интернет-магазине представлен большой выбор жестких дисков. Я также рекомендую прочитать рейтинг жестких дисков и узнать, как правильно выбрать жесткий диск для своего компьютера. Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в одной из социальных сетей. Скоро!

Что нужно для создания массива RAID

И жесткие диски, и твердотельные накопители (но не оба сразу) можно использовать для создания массива RAID. При этом с HDD более целесообразно создавать рейды, потому что «смонтированные» массивы из SSD испытывают трудности с обновлением прошивки, их работу сложно контролировать, и диски в таких системах при этом выходят из строя.

Объединение дисков в массив RAID выполняется с помощью контроллера, который может быть физическим устройством (адаптером) или утилитой операционной системы. В зависимости от типа контроллера RAID-массивы делятся на:

  • аппаратные — образуются при установке отдельных контроллеров с одним процессором и кэш-памятью. Эти массивы выполняют все дисковые операции. Аппаратный RAID считается наиболее эффективным и надежным массивом в использовании;
  • программное обеспечение: этот тип RAID-массива создается средствами операционной системы, а центральный процессор «берет на себя» всю работу с данными. По своей стоимости утилиты операционной системы на основе RAID дешевле аппаратного RAID, но их производительность очень низкая.

Также есть встроенное оборудование Fake-RAID — микросхемы, «привязанные» к материнским платам. Эти микрочипы работают вместе с центральным процессором и выполняют некоторые элементы функций аппаратного RAID-контроллера. Поддельные RAID-массивы достаточно быстрые, но очень ненадежные.

Аппаратная технология считается наиболее широко используемой технологией для создания RAID-массивов, но также и самой дорогой.

Виды и назначение рейд массивов

Продолжим с технологией. Также различаются методы создания массивов. Вы можете использовать существующие жесткие диски несколькими способами. Перейдем сразу к существующим стандартам RAID. Существуют базовые стандарты и их комбинации. Сегодня я просто расскажу об основных.

RAID -0. Самый дешевый и простой вариант, например, из двух дисков одинакового размера. Данные записываются с чередованием. Информация делится поровну, затем одна часть записывается на один диск, следующая часть — на другой и так далее.

В нашем случае скорость чтения / записи увеличивается вдвое. Если в массиве три диска, три раза и т.д. Резервное копирование данных с этим вариантом массива не выполняется.

Вероятность потери данных при выходе из строя одного из дисков также увеличивается вдвое. У меня есть компьютер с двумя дисками в RAID0. К тому же отдельный диск, на котором каждый день выходит копия системы. Поэтому я решил применить дополнительные средства.

RAID1. В этом варианте вы можете использовать два или более дисков, которые являются полными копиями друг друга (зеркалами). Здесь скорость записи на диск такая же, как обычно, хотя эти данные записываются на все диски одновременно и параллельно.

Если один из дисков выйдет из строя, система заработает. После замены вышедшего из строя диска по расписанию информация о новом диске восстанавливается.

из трех дисков можно построить «зеркало». В результате вероятность отказа снижается в три раза и увеличивается скорость чтения. Но здесь мы теряем, теряем дисковое пространство: массив из двух (или трех) дисков оказывается размером с обычный.

RAID2. Эта схема более сложная, чем предыдущие, в ней сочетается принцип RAID-0 (для данных используются как минимум два диска). А в остальном записываются коды исправления ошибок, с помощью которых можно восстановить информацию в случае поломки. Также исправление ошибок происходит во время работы системы. Проблема в том, что нужно много корректирующих дисков. Параллельной регистрации нет.

RAID3 Array можно реализовать как минимум — из трех дисков. Опять же, как и в RAID-0, для хранения данных используются два или более дисков. Также данные делятся на небольшие порции — байтовые и записываемые. Третий диск также используется как контрольный, на него записывается информация о блоках четности.

Этот диск сильно загружен и поэтому может выйти из строя. Скорость чтения данных снижается, если вы работаете с небольшими файлами и при многозадачной работе: данные разбросаны небольшими порциями, их чтение занимает больше времени.

RAID4 отличается от предыдущего только тем, что данные разделены на блоки данных, а не на байты. Скорость чтения немного увеличивается. Также используются контрольные диски, как в стандартах 2 и 3. Параллельной записи нет.

RAID5 Интересное и экономичное сочетание. Контрольных дисков нет. Минимальное количество дисков — три. Данные циклически записываются на диски. Например, файл записывается на все диски одновременно.

И его контрольная сумма также вычисляется и записывается на все диски по специальному алгоритму. В случае повреждения недостающие данные рассчитываются с использованием контрольных сумм, а информация извлекается с соседних дисков.

При этом обеспечивается высокая скорость чтения и записи, поскольку эти операции выполняются параллельно на всех дисках. Увеличение количества дисков увеличивает отказоустойчивость. Недостаток: система медленно восстанавливается после повреждений. Существует повышенный риск отказа диска массива во время процесса восстановления данных.

RAID6 отличается от предыдущей версии наличием контрольных дисков. К двум дискам данных подключены три блока управления. Регистрация осуществляется с помощью специального кода. Повышена надежность, но немного снижена производительность по сравнению с RAID 5.

Итак, немного посмотрев на базовые стандарты, мы видим, что есть только два «достойных» варианта, это RAID0 и RAID 1. Один из них обеспечивает максимальную скорость, другой — высокую надежность. Остальные основные стандарты — это компромисс между скоростью и надежностью.

И выбирать нужно в соответствии с вашими потребностями. Основная цель массивов — повысить скорость и отказоустойчивость процесса. Также существуют распространенные комбинации базовых опций. Один из них — стандарт RAID 1.0.

RAID 1.0 (1 + 0) Если у вас есть идеи по развертыванию, например, сервера 1c или любого другого сервера базы данных, комбинация RAID 1.0 — это то, что вам нужно. Вам нужно будет использовать как минимум 4 (или восемь) дисков в массиве.

дорого, но оправдывает затраты, так как обеспечивает высокую скорость чтения / записи данных на диски, как в схеме RAID0. У каждого диска с данными есть зеркало, как в схеме RAID1.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 — что такое и с чем едят их?

Описания этих массивов здесь сколько угодно, например чисто для справки, да и то в синтетической форме (фактически описывается только второй). Потому что? Хотя бы из-за невысокой популярности этих массивов среди рядового пользователя (да и вообще любого другого) и, как следствие, небольшого опыта их использования с моей стороны.

RAID 2 зарезервирован для массивов, использующих определенный код Хэмминга (мне было все равно, что это такое, поэтому я не буду вам говорить). Принцип работы примерно такой: данные записываются на соответствующие устройства так же, как и в RAID 0, то есть разбиваются на небольшие блоки на всех дисках, участвующих в хранении информации.

На остальных дисках (специально выделенных для этого) хранятся коды исправления ошибок, по которым в случае выхода из строя жесткого диска возможно восстановление информации. Тобишь в массивах этого типа диски делятся на две группы: для данных и для кодов исправления ошибок

Например, у вас есть два диска, представляющих пространство для системы и файлов, а еще два будут полностью зарезервированы для исправления данных в случае выхода из строя первых двух дисков. По сути, это что-то вроде нулевого рейда, только с возможностью как-то сохранить информацию в случае выхода из строя одного из жестких дисков. Редко дорого — четыре единицы вместо двух с очень спорным повышением безопасности.

RAID 3, 4, 5, 6 .. О них, как бы странно это ни казалось на страницах этого сайта, попробуйте почитать в Википедии. Дело в том, что в своей жизни я очень редко встречал такие массивы (разве что пятый попадал мне в руки чаще других) и я не могу описать принципы их работы доступными словами, и я категорически отказываюсь их перепечатывать. Статья дает ресурс, предложенный выше, хотя бы в силе присутствия в этих бешеных формулировках, что я тоже с нуля понимаю.

Уровни RAID

В зависимости от конкретной ситуации существует пять распространенных RAID-массивов:

  • RAID 0
  • RAID 1
  • RAID 5
  • RAID 10

RAID 0

RAID 0 также называется чередованием дисков. Этот метод предполагает равномерное разделение данных между двумя или более устройствами хранения (HDD или SSD). Цель состоит в том, чтобы повысить производительность за счет организации данных таким образом, чтобы вы могли быстрее читать и записывать файлы.

RAID 0 — наиболее доступный тип, и его довольно легко настроить. Однако такой массив не является отказоустойчивым и не должен использоваться для критически важных данных. Проблемы на любом из дисков могут привести к полной потере данных в массиве.

Преимущества RAID 0:

  • Повышенная производительность чтения и записи
  • Использование всей емкости дисков
  • Легко реализовать

Недостатки RAID 0:

  • Нет отказоустойчивости

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.

Конфигурация RAID 1 обеспечивает защиту от потери данных. Если проблема возникает с диском, контроллер использует зеркальный диск для восстановления данных и непрерывной работы. Это также повышает производительность, поскольку позволяет системам читать с обоих дисков одновременно. Однако запись занимает больше времени, поскольку данные дублируются на нескольких дисках.

Преимущества RAID 1:

  • Повышена скорость чтения
  • Отказоустойчивость
  • Легко реализовать

Недостатки RAID 1:

  • Используется только половина емкости хранилища

RAID 5

RAID 5 использует чередование дисков и четность, что делает его наиболее популярным вариантом.

Raid 5 требует как минимум трех (3) чередующихся, но не дублированных дисков. В качестве защиты от сбоя одного диска он использует распределенную четность на всех дисках для восстановления данных при необходимости.

RAID 5 предлагает высокую производительность и надежность. Это наиболее распространенный и безопасный массив RAID, чтение данных происходит очень быстро, но запись данных немного медленнее.

Преимущества RAID 5:

  • Быстрое чтение
  • Единый доступ ко всем данным
  • Отказоустойчивость

Недостатки RAID 5:

  • Восстановление данных занимает больше времени
  • Сложнее реализовать

RAID 10

RAID 10 сочетает в себе RAID 0 и RAID 1 как минимум с четырьмя дисками.

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

В случае отказа диска RAID 10 обеспечивает быстрое восстановление с избыточностью данных. Однако за это приходится платить. Этот метод более дорогой и сложный в настройке, чем другие RAID-массивы. Кроме того, он фактически использует половину своей емкости хранилища.

Преимущества RAID 10:

  • Высокая производительность
  • Отказоустойчивость
  • Быстрое время восстановления

Недостатки RAID 10:

  • Дорого (требуется больше места для хранения)
  • Ограниченная масштабируемость
Оцените статью
Блог про восстановление данных