Ovisno o odabranoj RAID specifikaciji, mogu se poboljšati brzine čitanja i pisanja i/ili zaštita od gubitka podataka.

Kada rade sa diskovnim podsistemima, IT stručnjaci se često suočavaju sa dva glavna problema.

• Prvi je mala brzinačitanje/pisanje, ponekad čak ni brzine SSD diska nisu dovoljne.
• Drugi je kvar diskova, što znači gubitak podataka, čiji oporavak može biti nemoguć.

Oba ova problema rješavaju se korištenjem RAID tehnologije (redundantni niz nezavisnih diskova) - virtualne tehnologije za pohranu podataka koja kombinira nekoliko fizičkih diskova u jedan logički element.

Ovisno o odabranoj RAID specifikaciji, mogu se poboljšati brzine čitanja/pisanja i/ili zaštita od gubitka podataka.

Nivoi RAID specifikacije su: 1,2,3,4,5,6,0. Osim toga, postoje kombinacije: 01,10,50,05,60,06. U ovom članku ćemo pogledati najčešće vrste RAID nizova. Ali prvo recimo da postoje hardverski i softverski RAID nizovi.

Hardverski i softverski RAID nizovi

• Softverski nizovi se kreiraju nakon instalacije Operativnog sistema pomoću softverskih proizvoda i uslužnih programa, što je glavni nedostatak takvih diskovnih nizova.
• Hardverski RAID-ovi kreiraju niz diskova prije instaliranja operativnog sistema i ne zavise od njega.

RAID 1

RAID 1 (takođe nazvan "Mirror" - Mirror) uključuje potpuno dupliciranje podataka s jednog fizičkog diska na drugi.

Nedostaci RAID-a 1 uključuju činjenicu da dobijate polovinu prostora na disku. One. Ako koristite DVA diska od 250 GB, sistem će vidjeti samo JEDAN 250 GB. Ovaj tip RAID ne daje dobit u brzini, ali značajno povećava nivo tolerancije na greške, jer ako jedan disk pokvari, uvijek postoji njegova potpuna kopija. Snimanje i brisanje sa diskova se odvijaju istovremeno. Ako su informacije namjerno izbrisane, neće biti načina da ih vratite s drugog diska.

RAID 0

RAID 0 (koji se naziva i Striping) uključuje podjelu informacija u blokove i istovremeno upisivanje različitih blokova na različite diskove.

Ova tehnologija povećava brzinu čitanja/pisanja, omogućava korisniku da koristi puni ukupni kapacitet diskova, ali smanjuje toleranciju grešaka, odnosno svodi je na nulu. Dakle, ako jedan od diskova pokvari, bit će gotovo nemoguće vratiti informacije. Da biste napravili RAID 0, preporučuje se korištenje samo visoko pouzdanih diskova.

RAID 5 se može nazvati naprednijim RAID 0. Možete koristiti do 3 čvrsta diska. Raid 0 se bilježi na sve osim jednog, a na posljednjem se bilježi posebna kontrolna suma, koja vam omogućava da sačuvate informacije na tvrdim diskovima u slučaju "smrti" jednog od njih (ali ne više od jednog). Radna brzina takvog niza je velika. Ako zamijenite disk, to će potrajati dosta vremena.

RAID 2, 3, 4

Ovo su metode distribuiranog skladištenja informacija pomoću diskova dodijeljenih za paritetne kodove. Razlikuju se jedni od drugih samo po veličini blokova. U praksi se praktički ne koriste zbog potrebe da se veliki dio diskovnog kapaciteta posveti čuvanju ECC i/ili paritetnih kodova, kao i zbog niskih performansi.

RAID 10

To je mješavina RAID nizova 1 i 0. I kombinuje prednosti svakog od njih: visoke performanse i visoku toleranciju grešaka.

Niz mora sadržavati paran broj diskova (minimalno 4) i najpouzdanija je opcija za pohranjivanje informacija. Nedostatak je visoka cijena diskovnog niza: efektivni kapacitet će biti polovica ukupnog kapaciteta prostora na disku.

Je mješavina RAID nizova 5 i 0. RAID 5 se gradi, ali njegove komponente neće biti nezavisni hard diskovi, već RAID 0 nizovi.

Posebnosti.

Ako se RAID kontroler pokvari, gotovo je nemoguće vratiti informacije (ne odnosi se na Mirror). Čak i ako kupite potpuno isti kontroler, postoji velika vjerovatnoća da će RAID biti sastavljen iz drugih sektora diska, što znači da će informacije na diskovima biti izgubljene.

Diskovi se u pravilu kupuju u jednoj seriji. Shodno tome, njihov radni vijek može biti približno isti. U tom slučaju se preporučuje da se odmah, u trenutku kupovine diskova za niz, nabavi višak. Na primjer, da biste konfigurirali RAID 10 od 4 diska, trebali biste kupiti 5 diskova. Dakle, ako jedan od njih pokvari, možete ga brzo zamijeniti novim prije nego što drugi diskovi pokvare.

Zaključci.

U praksi se najčešće koriste samo tri tipa RAID nizova. To su RAID 1, RAID 10 i RAID 5.

U smislu cijene/performanse/tolerancije na greške, preporučuje se korištenje:

• RAID 1(zrcaljenje) za formiranje podsistema diska za korisničke operativne sisteme.
• RAID 10 za podatke sa visokim zahtjevima za brzinom pisanja i čitanja. Na primjer, za pohranjivanje 1C:Enterprise baza podataka, mail server, A.D.
• RAID 5 koristi se za pohranjivanje podataka datoteke.

Idealno serversko rješenje prema većini administratori sistema je server sa šest diskova. Dva diska su “zrcaljena” i operativni sistem je instaliran na RAID 1. Četiri preostala diska su kombinovana u RAID 10 za brz, pouzdan i pouzdan rad sistema.

Danas ćemo razgovarati o RAID nizovi. Hajde da shvatimo šta je to, zašto nam je potrebno, kakav je i kako svu tu veličanstvenost iskoristiti u praksi.

Dakle, redom: šta je RAID niz ili samo RAID? Ova skraćenica znači "redundantni niz nezavisnih diskova" ili "redundantni (rezervni) niz nezavisnih diskova". Jednostavno rečeno, RAID niz ovo je kolekcija fizičkih diskova kombinovanih u jedan logički disk.

Obično se dešava obrnuto - unutra sistemska jedinica instaliran je jedan fizički disk koji dijelimo na nekoliko logičkih. Ovdje je situacija suprotna - nekoliko tvrdih diskova se prvo spaja u jedan, a zatim se operativni sistem doživljava kao jedan. One. OS čvrsto vjeruje da fizički ima samo jedan disk.

RAID nizovi Postoje hardver i softver.

Hardver RAID nizovi kreiraju se prije pokretanja OS-a putem specijalnih uslužnih programa, ožičen u RAID kontroler- nešto kao BIOS. Kao rezultat stvaranja takvih RAID niz već u fazi instalacije OS-a, distribucijski komplet "vidi" jedan disk.

Softver RAID nizovi kreiran od strane OS alata. One. tokom pokretanja, operativni sistem „razume“ da ima nekoliko fizičkih diskova i tek nakon što se OS pokrene, preko softver diskovi se kombinuju u nizove. Naravno, sam operativni sistem se ne nalazi na RAID niz, budući da je instaliran prije nego što je kreiran.

"Zašto je sve ovo potrebno?" - pitate? Odgovor je: povećati brzinu čitanja/pisanja podataka i/ili povećati toleranciju grešaka i sigurnost.

„Kako RAID niz može povećati brzinu ili osigurati podatke?" - da biste odgovorili na ovo pitanje, razmotrite glavne vrste RAID nizovi, kako nastaju i šta to daje kao rezultat.

RAID-0. Nazivaju se i "pruga" ili "traka". Dva ili više tvrdih diskova se kombinuju u jedan uzastopnim spajanjem i zbrajanjem volumena. One. ako uzmemo dva diska od 500 GB i napravimo ih RAID-0, operativni sistem će ovo shvatiti kao jedan terabajtni disk. Istovremeno, brzina čitanja/pisanja ovog niza će biti dvostruko veća od one na jednom disku, jer, na primjer, ako je baza podataka fizički smještena na ovaj način na dva diska, jedan korisnik može čitati podatke s jednog diska. , a drugi korisnik može istovremeno pisati na drugi disk. Dok je u slučaju lokacije baze podataka na jednom disku, hard disk zadataka čitanja/pisanja različitih korisnika izvršiće se sekvencijalno. RAID-0će omogućiti paralelno čitanje/pisanje. Kao posljedica toga, više diskova u nizu RAID-0, što brže radi sam niz. Ovisnost je direktno proporcionalna - brzina se povećava N puta, gdje je N broj diskova u nizu.
U nizu RAID-0 postoji samo jedan nedostatak koji nadmašuje sve prednosti njegove upotrebe - potpuni nedostatak tolerancije grešaka. Ako jedan od fizičkih diskova niza umre, cijeli niz umire. Postoji stari vic o ovome: „Šta znači '0' u naslovu? RAID-0? - količina informacija obnovljena nakon smrti niza!"

RAID-1. Nazivaju se i "ogledalo" ili "ogledalo". Dva ili više tvrdih diskova se kombinuju u jedan paralelnim spajanjem. One. ako uzmemo dva diska od 500 GB i napravimo ih RAID-1, operativni sistem će ovo shvatiti kao jedan disk od 500 GB. U ovom slučaju, brzina čitanja/pisanja ovog niza će biti ista kao i brzina jednog diska, pošto se informacije čitaju/zapisuju na oba diska istovremeno. RAID-1 ne daje dobitak u brzini, ali pruža veću toleranciju grešaka, jer u slučaju smrti jednog od tvrdih diskova uvijek postoji potpuni duplikat informacija koji se nalazi na drugom disku. Mora se imati na umu da je tolerancija grešaka obezbeđena samo u slučaju smrti jednog od diskova niza. Ako su podaci namjerno izbrisani, brišu se sa svih diskova niza istovremeno!

RAID-5. Sigurnija opcija za RAID-0. Zapremina niza se izračunava pomoću formule (N - 1) * Veličina diska RAID-5 sa tri diska od 500 GB, dobijamo niz od 1 terabajta. Suština niza RAID-5 je da se nekoliko diskova kombinuje u RAID-0, a poslednji disk pohranjuje takozvanu „kontrolnu sumu“ - servisnu informaciju namenjenu vraćanju jednog od diskova niza u slučaju njegove smrti. Brzina pisanja niza RAID-5 nešto niže, jer se vrijeme troši na izračunavanje i zapisivanje kontrolne sume na poseban disk, ali je brzina čitanja ista kao u RAID-0.
Ako jedan od diskova niza RAID-5 umire, brzina čitanja/pisanja naglo pada, budući da su sve operacije praćene dodatnim manipulacijama. Zapravo RAID-5 pretvara u RAID-0 i ako se oporavak ne vodi na vrijeme RAID niz postoji značajan rizik od potpunog gubitka podataka.
Sa nizom RAID-5 Možete koristiti takozvani rezervni disk, tj. rezervni. Tokom stabilnog rada RAID niz Ovaj disk je neaktivan i ne koristi se. Međutim, u slučaju kritične situacije, oporavak RAID niz pokreće se automatski - informacije sa oštećenog se vraćaju na rezervni disk pomoću kontrolnih suma koje se nalaze na zasebnom disku.
RAID-5 kreira se sa najmanje tri diska i čuva od pojedinačnih grešaka. U slučaju istovremene pojave različitih grešaka na različitim diskovima RAID-5 ne štedi.

RAID-6- je poboljšana verzija RAID-5. Suština je ista, samo za kontrolne sume se ne koristi jedan, već dva diska, a kontrolne sume se izračunavaju različitim algoritmima, što značajno povećava toleranciju na greške svega RAID niz općenito. RAID-6 sastavljeno od najmanje četiri diska. Formula za izračunavanje volumena niza izgleda ovako (N - 2) * Veličina diska, gdje je N broj diskova u nizu, a DiskSize je veličina svakog diska. One. prilikom kreiranja RAID-6 sa pet diskova od 500 GB, dobijamo niz od 1,5 terabajta.
Brzina pisanja RAID-6 manji od RAID-5 za oko 10-15%, što je zbog dodatnog vremena utrošenog na izračunavanje i pisanje kontrolnih suma.

RAID-10- također se ponekad naziva RAID 0+1 ili RAID 1+0. To je simbioza RAID-0 i RAID-1. Niz se sastoji od najmanje četiri diska: na prvom RAID-0 kanalu, na drugom RAID-0 radi povećanja brzine čitanja/pisanja, i između njih u RAID-1 ogledalu radi povećanja tolerancije grešaka. dakle, RAID-10 kombinuje prednosti prve dvije opcije - brzu i otpornu na greške.

RAID-50- slično tome, RAID-10 je simbioza RAID-0 i RAID-5 - u stvari, RAID-5 je izgrađen, samo što njegovi sastavni elementi nisu nezavisni hard diskovi, već RAID-0 nizovi. dakle, RAID-50 daje vrlo dobru brzinu čitanja/pisanja i sadrži stabilnost i pouzdanost RAID-5.

RAID-60- ista ideja: zapravo imamo RAID-6, sastavljen od nekoliko RAID-0 nizova.

Postoje i drugi kombinovani nizovi RAID 5+1 I RAID 6+1- izgledaju kao RAID-50 I RAID-60 jedina razlika je u tome što osnovni elementi niza nisu RAID-0 trake, već RAID-1 ogledala.

Kako razumete kombinovane RAID nizove: RAID-10, RAID-50, RAID-60 i opcije RAID X+1 su direktni potomci osnovnih tipova nizova RAID-0, RAID-1, RAID-5 I RAID-6 i služe samo za povećanje brzine čitanja/pisanja ili povećanje tolerancije grešaka, dok nose funkcionalnost osnovnih, roditeljskih tipova RAID nizovi.

Ako pređemo na praksu i govorimo o upotrebi određenih RAID nizovi u životu je logika prilično jednostavna:

RAID-0 Mi ga uopšte ne koristimo u čistom obliku;

RAID-1 Koristimo ga tamo gdje brzina čitanja/pisanja nije posebno važna, ali je važna tolerancija grešaka - na primjer, uključeno RAID-1 Dobro je instalirati operativne sisteme. U ovom slučaju, nitko osim OS-a ne pristupa diskovima, brzina samih tvrdih diskova je sasvim dovoljna za rad, osigurana je tolerancija grešaka;

RAID-5 Instaliramo ga tamo gdje je potrebna brzina i tolerancija grešaka, ali nema dovoljno novca za kupovinu više tvrdih diskova ili postoji potreba za obnavljanjem nizova u slučaju oštećenja bez prekida rada - tu će nam pomoći rezervni rezervni diskovi. Zajednička aplikacija RAID-5- skladištenje podataka;

RAID-6 koristi se tamo gdje je jednostavno zastrašujuće ili postoji stvarna prijetnja smrti nekoliko diskova u nizu odjednom. U praksi je to prilično rijetko, uglavnom među paranoičnim osobama;

RAID-10- koristi se tamo gdje je potrebno raditi brzo i pouzdano. Također glavni smjer upotrebe RAID-10 su serveri datoteka i servere baze podataka.

Opet, ako dodatno pojednostavimo, dolazimo do zaključka da je tamo gdje nema velikog i obimnog rada sa fajlovima sasvim dovoljno RAID-1- operativni sistem, AD, TS, mail, proxy, itd. Gdje je potreban ozbiljan rad sa fajlovima: RAID-5 ili RAID-10.

Idealno rešenje za server baze podataka je mašina sa šest fizičkih diskova, od kojih su dva kombinovana u ogledalo RAID-1 i OS je instaliran na njemu, a preostala četiri se kombinuju u RAID-10 za brzu i pouzdanu obradu podataka.

Ako nakon čitanja svega navedenog odlučite da ga instalirate na svoje servere RAID nizovi, ali ne znate kako to učiniti i odakle početi - kontaktirajte nas! - pomoći ćemo vam da odaberete potrebnu opremu, kao i izvršimo instalacijske radove za implementaciju RAID nizovi.

RAID niz (Redundant Array of Independent Disks) - povezivanje nekoliko uređaja za povećanje performansi i/ili pouzdanosti skladištenja podataka, u prijevodu - redundantni niz nezavisnih diskova.

Prema Mooreovom zakonu, trenutna produktivnost se povećava svake godine (naime, broj tranzistora na čipu se udvostručuje svake 2 godine). Ovo se može vidjeti u gotovo svakoj industriji kompjuterskog hardvera. Procesori povećavaju broj jezgri i tranzistora, dok smanjuju proces, RAM povećava frekvenciju i propusni opseg, memoriju SSD uređaji povećava otpornost na habanje i brzinu čitanja.

Ali jednostavni tvrdi diskovi (HDD) nisu mnogo napredovali u proteklih 10 godina. Kako je standardna brzina bila 7200 o/min, tako je i ostalo (ne uzimajući u obzir serverske HDD-ove sa obrtajima od 10.000 ili više). Sporo 5400 o/min se još uvijek može naći na laptopima. Za većinu korisnika, kako bi povećali performanse svog računala, bit će zgodnije kupiti SDD, ali cijena za 1 gigabajt takvog medija mnogo je veća od cijene običnog HDD-a. „Kako povećati performanse pogona bez gubitka puno novca i volumena? Kako sačuvati svoje podatke ili povećati sigurnost svojih podataka? Postoji odgovor na ova pitanja - RAID niz.

Vrste RAID nizova

On trenutno Postoje sljedeće vrste RAID nizova:

RAID 0 ili "Striping"– niz od dva ili više diskova za poboljšanje ukupnih performansi. Raid volumen će biti ukupan (HDD 1 + HDD 2 = Ukupan volumen), brzina čitanja/pisanja će biti veća (zbog podjele snimanja na 2 uređaja), ali će patiti pouzdanost informacione sigurnosti. Ako jedan od uređaja pokvari, sve informacije u nizu će biti izgubljene.

RAID 1 ili "Mirror"– nekoliko diskova koji se međusobno kopiraju radi povećanja pouzdanosti. Brzina pisanja ostaje na istom nivou, brzina čitanja se povećava, pouzdanost se povećava višestruko (čak i ako jedan uređaj pokvari, drugi će raditi), ali se cijena 1 gigabajta informacija povećava za 2 puta (ako napravite niz od dva HDD-a).

RAID 2 je niz izgrađen na diskovima za pohranjivanje informacija i diskove za ispravljanje grešaka. Izračunavanje broja HDD-ova za pohranjivanje informacija vrši se pomoću formule “2^n-n-1”, gdje je n broj ispravaka HDD-a. Ovaj tip se koristi kada velike količine HDD, minimalni prihvatljiv broj je 7, gdje je 4 za pohranjivanje informacija, a 3 za pohranjivanje grešaka. Prednost ovog tipa će biti povećane performanse u odnosu na jedan disk.

RAID 3 – sastoji se od “n-1” diskova, gdje je n disk za pohranjivanje blokova pariteta, ostalo su uređaji za pohranjivanje informacija. Informacije su podijeljene na dijelove manje od veličine sektora (podeljene na bajtove), pogodne za rad s velikim datotekama, brzina čitanja malih datoteka je vrlo mala. Karakteriziraju ga visoke performanse, ali niska pouzdanost i uska specijalizacija.

RAID 4 je sličan tipu 3, ali je podijeljen na blokove, a ne na bajtove. Ovo rješenje je moglo ispraviti nisku brzinu čitanja malih datoteka, ali je brzina pisanja ostala niska.

RAID 5 i 6 - umjesto zasebnog diska za korelaciju grešaka, kao u prethodnim verzijama, koriste se blokovi koji su ravnomjerno raspoređeni na sve uređaje. U ovom slučaju, brzina čitanja/pisanja informacija se povećava zbog paralelizacije snimanja. Nedostatak ovog tipa je dugotrajan oporavak informacija u slučaju kvara jednog od diskova. Tokom oporavka dolazi do vrlo velikog opterećenja na drugim uređajima, što smanjuje pouzdanost i povećava kvar drugog uređaja i gubitak svih podataka u nizu. Tip 6 poboljšava ukupnu pouzdanost, ali smanjuje performanse.

Kombinovani tipovi RAID nizova:

RAID 01 (0+1) – Dva Raida 0 se kombinuju u Raid 1.

RAID 10 (1+0) – diskovni nizovi RAID 1, koji se koriste u arhitekturi tipa 0. Smatra se najpouzdanijom opcijom za skladištenje podataka, kombinujući visoku pouzdanost i performanse.

Također možete kreirati niz sa SSD diskova. Prema testiranju 3DNews-a, takva kombinacija ne daje značajno povećanje. Bolje je kupiti disk sa snažnijim PCI ili eSATA interfejsom

Raid niz: kako kreirati

Nastaje povezivanjem preko posebnog RAID kontrolera. Trenutno postoje 3 vrste kontrolera:

1. softver – softver niz se emulira, sve proračune izvodi CPU.
2. Integrisan – uglavnom uobičajen na matičnim pločama (ne serverskom segmentu). Mali komadić na strunjači. ploča odgovorna za emulaciju niza, proračuni se vrše preko CPU-a.
3. Hardver – kartica za proširenje (za desktop računare), obično sa PCI interfejsom, ima sopstveno sećanje i računarski procesor.

RAID hdd niz: Kako ga napraviti od 2 diska preko IRST-a

Data Recovery

Neke opcije oporavka podataka:

1. Ako Raid 0 ili 5 ne uspije, može pomoći uslužni program RAID Reconstructor, koji će se sklopiti dostupne informacije diskove i prepišite ga na drugi uređaj ili medij u obliku slike prethodnog niza. Ova opcija će pomoći ako diskovi rade ispravno i greška je softverska.
2. Za Linux sistemi Koristi se mdadm recovery (uslužni program za upravljanje softverskim Raid nizovima).
3. Oporavak hardvera treba izvršiti putem specijaliziranih servisa, jer bez poznavanja metoda rada kontrolera možete izgubiti sve podatke i bit će ih vrlo teško ili čak nemoguće vratiti.

Postoje mnoge nijanse koje treba uzeti u obzir prilikom kreiranja Raida na vašem računalu. U osnovi, većina opcija se koristi u segmentu servera, gdje je stabilnost i sigurnost podataka važna i neophodna. Ako imate pitanja ili dodataka, možete ih ostaviti u komentarima.

Ugodan dan!

Danas ćemo saznati zanimljive informacije o tome šta je RAID niz i kakvu ulogu ti nizovi igraju u životu tvrdih diskova, da, upravo u njima.

Sami tvrdi diskovi igraju prilično važnu ulogu u računaru, jer uz pomoć njih pokrećemo sistem i na njih pohranjujemo mnogo informacija.

Vrijeme prolazi i svaki hard disk može pokvariti, može biti bilo koji o kojem danas ne govorimo.

Nadam se da su mnogi čuli za tzv raid nizovi, koji omogućavaju ne samo ubrzavanje naporno raditi diskove, ali i ako se nešto desi, sačuvati važne podatke od nestanka, možda zauvijek.

Takođe, ovi nizovi imaju serijske brojeve, što ih čini različitim. Svaki od njih obavlja različite funkcije. Na primjer, postoji RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5 itd. Danas ćemo govoriti o istim tim nizovima, a zatim ću napisati članak o tome kako koristiti neke od njih.

Šta je RAID niz?

RAID je tehnologija koja vam omogućava kombiniranje nekoliko uređaja, odnosno tvrdih diskova, u našem slučaju postoji nešto poput gomile. Time povećavamo pouzdanost skladištenja podataka i brzinu čitanja/pisanja. Možda jedna od ovih funkcija.

Dakle, ako želite ili ubrzati svoj disk ili jednostavno osigurati svoje podatke, na vama je. Tačnije, zavisi od izbora željene Raid konfiguracije, ove konfiguracije su označene serijskim brojevima 1, 2, 3...

Racije su veoma korisna funkcija i preporučujem ga svima. Na primjer, ako koristite 0 konfiguracije, tada ćete doživjeti povećanje brzina teško disk, na kraju krajeva, čvrsti diskovi su gotovo najniže brzine.

Ako pitate zašto, onda mislim da je sve jasno. svake godine postaju moćniji, opremljeni su sa više visoke frekvencije, veliki broj jezgara i još mnogo toga. Isto sa i. Ali hard diskovi za sada samo rastu u obimu, ali stopa obrtanja ostaje ista kao kod 7200. Naravno, postoje i rjeđi modeli. Situaciju su do sada spašavali tzv., koji nekoliko puta ubrzavaju sistem.

Recimo da ste došli da gradite RAID 1, u ovom slučaju ćete dobiti visoku garanciju zaštite vaših podataka, jer će oni biti duplirani na drugom uređaju (disku) i, ako jedan hard disk pokvari, sve informacije će ostati na drugom.

Kao što možete vidjeti iz primjera, racije su vrlo važne i korisne, potrebno ih je koristiti.

Dakle, RAID niz je fizički kombinacija dva čvrsta diska na koja su povezana sistemska ploča, možda tri ili četiri. Inače, trebalo bi da podržava i kreiranje RAID nizova. Povezivanje tvrdih diskova vrši se prema standardu, a kreiranje racija se odvija na softverskom nivou.

Kada smo programski kreirali raid, ništa se nije promijenilo na oko, samo ćete raditi u BIOS-u, a sve ostalo će ostati kao što je bilo, odnosno kada pogledate u My Computer, vidjet ćete sve iste povezane drajvove.

Za kreiranje niza ne treba vam puno: matična ploča s podrškom za RAID, dvije identične tvrdi diskovi (ovo je važno). Trebali bi biti isti ne samo po obimu, već i po kešu, interfejsu itd. Poželjno je da proizvođač bude isti. Sada uključite računar i tamo potražite parametar SATA konfiguracija i stavi ga RAID. Nakon ponovnog pokretanja računara, trebao bi se pojaviti prozor u kojem ćemo vidjeti informacije o diskovima i napadima. Tu moramo kliknuti CTRL+I da započnete postavljanje raida, odnosno dodavanje ili uklanjanje diskova iz njega. Tada će početi njegova konfiguracija.

Koliko ima ovih racija? Ima ih nekoliko, naime RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6. Ja ću detaljnije govoriti samo o dva od njih.

1. RAID 0– omogućava vam da kreirate niz diskova kako biste povećali brzinu čitanja/pisanja.
2. RAID 1– omogućava vam da kreirate preslikane nizove diskova za zaštitu podataka.

RAID 0, šta je to?

Niz RAID 0, koji se još naziva "skidanje" koristi od 2 do 4 hard diska, rijetko više. Radeći zajedno, oni poboljšavaju produktivnost. Dakle, podaci s takvim nizom se dijele na blokove podataka, a zatim se zapisuju na nekoliko diskova odjednom.

Performanse se povećavaju zbog činjenice da se jedan blok podataka upisuje na jedan disk, na drugi disk, drugi blok, itd. Mislim da je jasno da će 4 diska povećati performanse više od dva. Ako govorimo o sigurnosti, ona pati u cijelom nizu. Ako jedan od diskova pokvari, tada će u većini slučajeva sve informacije biti zauvijek izgubljene.

Činjenica je da se u nizu RAID 0 informacije nalaze na svim diskovima, odnosno da se bajtovi datoteke nalaze na nekoliko diskova. Stoga, ako jedan disk pokvari, određena količina podataka će također biti izgubljena, a oporavak je nemoguć.

Iz ovoga proizilazi da je potrebno napraviti stalne na vanjskim medijima.

RAID 1, šta je to?

Niz RAID 1, takođe se zove Mirroring- ogledalo. Ako govorimo o nedostatku, onda je u RAID-u 1 volumen jednog od tvrdih diskova, takoreći, "nedostupan" za vas, jer se koristi za dupliciranje prvog diska. U RAID 0 ovaj prostor je dostupan.

Među prednostima, kao što ste vjerovatno već pretpostavili, proizlazi da niz pruža visoku pouzdanost podataka, odnosno ako jedan disk pokvari, svi podaci će ostati na drugom. Malo je vjerovatno da će kvar dva diska odjednom. Takav niz se često koristi na serverima, ali to ne sprečava da se koristi na običnim računarima.

Ako odaberete RAID 1, znajte da će performanse pasti, ali ako su vam podaci važni, onda koristite pristup podacima.

RAID 2-6, šta je to?

Sada ću ukratko opisati preostale nizove, da tako kažem, za opći razvoj, a sve zato što nisu toliko popularni kao prva dva.

RAID 2– potrebno za nizove koji koriste Hammingov kod (nije me zanimalo kakav je to kod). Princip rada je približno isti kao kod RAID-a 0, odnosno informacije se također dijele na blokove i zapisuju na diskove jedan po jedan. Preostali diskovi se koriste za pohranjivanje kodova za ispravljanje grešaka, uz pomoć kojih se, ako jedan od diskova pokvari, podaci mogu oporaviti.

Istina, za ovaj niz je bolje koristiti 4 diska, što je prilično skupo, a kako se ispostavilo, kada se koristi toliko diskova, povećanje performansi je prilično kontroverzno.

RAID 3, 4, 5, 6– Ovdje neću pisati o ovim nizovima, pošto su potrebne informacije već na Wikipediji, ako želite da saznate o tim nizovima, onda ih pročitajte.

Koji RAID niz odabrati?

Recimo da često instalirate razne programe, igrice i kopirate mnogo muzike ili filmova, onda vam se preporučuje korištenje RAID 0. Pri odabiru hard diskova budite oprezni, moraju biti vrlo pouzdani kako ne bi izgubili informacije. Obavezno uradite rezervne kopije podaci.

Jedi važne informacije, koji bi trebao biti siguran i zdrav? Tada RAID 1 dolazi u pomoć Prilikom odabira tvrdih diskova, njihove karakteristike također moraju biti identične.

Zaključak

Tako smo izdvojili za neke nove, a za druge stare informacije o RAID nizovima. Nadam se da će vam informacije biti korisne. Uskoro ću pisati o tome kako kreirati ove nizove.

RAID (redundantni niz nezavisnih diskova)— redundantni niz nezavisnih diskova, tj. kombinovanje fizičkih čvrstih diskova u jedan logički disk radi rešavanja bilo kakvih problema. Najvjerovatnije ćete ga koristiti za toleranciju grešaka. Ako jedan od diskova pokvari, sistem će nastaviti da radi. IN operativni sistem niz će izgledati kao običan HDD. RAID– nizovi su nastali u segmentu serverskih rješenja, ali su sada široko rasprostranjeni i već se koriste kod kuće. Za upravljanje RAID-om koristi se poseban čip sa inteligencijom, koji se naziva RAID kontroler. Ili je čipset uključen matična ploča, ili zasebna vanjska ploča.

Vrste RAID nizova

Hardver– ovo je kada se stanje niza kontrolira posebnim čipom. Čip ima svoj CPU i svi proračuni padaju na njega, oslobađajući CPU servera od nepotrebnog opterećenja.

Program– ovo je kada se kontrolira stanje niza poseban program u OS. U ovom slučaju, dodatno opterećenje će se stvoriti na serverskom CPU-u. Uostalom, sve kalkulacije padaju na njega.

Nemoguće je nedvosmisleno reći koja je vrsta racije bolja. U slučaju softverskog napada, ne moramo kupiti skupi raid kontroler. Što obično košta od 250 USD. (možete ga pronaći za 70 dolara, ali ne bih rizikovao podatke) Ali sve kalkulacije padaju na serverov CPU. Softver

implementacija je vrlo pogodna za racije 0 i 1. Oni su prilično jednostavni i ne zahtijevaju velike kalkulacije za rad. Stoga se softverski napadi češće koriste u početnim rješenjima. Hardverski raid koristi raid kontroler za rad. Raid kontroler ima sopstveni procesor za proračune i upravo ovaj procesor obavlja I/O operacije.

RAID nivoi

Ima ih dosta. Ovo su glavni - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 i kombinovani - 10, 30, 50, 53... Razmotrićemo samo one najpopularnije, koji se koriste u modernom preduzeću infrastrukture. Slovo D na dijagramima označava podatke ili blok podataka.

RAID 0 (prugasti niz diskova bez tolerancije grešaka)

Aka stripe. Ovo je kada se dva ili više fizičkih diskova kombinuju u jedan logički disk u svrhu kombinovanja prostora. Odnosno, uzimamo dva diska od 500 GB, kombinujemo ih u RAID 0 i u sistemu vidimo 1 HDD kapaciteta 1 TB. Informacije se ravnomjerno raspoređuju na sve raid diskove u obliku malih blokova (pruga).

Prednosti – Visoke performanse, lakoća implementacije.

Protiv: nedostatak tolerancije grešaka. Kada se koristi ovaj raid, pouzdanost sistema se smanjuje za polovinu (ako koristimo dva diska). Uostalom, ako barem jedan disk pokvari, gubite sve svoje podatke.

RAID 1 (Miroring & Duplexing)

Aka ogledalo. Ovo je kada se dva ili više fizičkih diskova kombinuju u jedan logički disk radi poboljšanja tolerancije grešaka. Informacije se upisuju na oba diska niza odjednom i kada jedan od njih izađe, informacije se pohranjuju na drugom.

Prednosti – velike brzinečitanje/pisanje, jednostavno za implementaciju.

Nedostaci: visoka redundantnost. U slučaju korištenja 2 diska to je 100%.

RAID 1E

RAID 1E radi ovako: tri fizička diska se kombinuju u niz, nakon čega se kreira logički volumen. Podaci se distribuiraju na diskove, formirajući blokove. Dio podataka (traka) označen ** je kopija prethodnog dijela *. U ovom slučaju, svaki blok zrcalne kopije je upisan sa pomakom na jednom disku

Najlakše implementirati rješenje otporno na greške je RAID 1 (zrcaljenje), zrcalna slika dva diska. Visoka dostupnost podataka je zagarantovana prisustvom dve pune kopije. Ova redundantnost strukture niza utječe na njegovu cijenu - na kraju krajeva, korisni kapacitet je upola manji od iskorištenog. Budući da je RAID 1 izgrađen na dva HDD-a, to očigledno nije dovoljno za moderne aplikacije koje zahtijevaju diskove. Zbog ovakvih zahteva, opseg RAID 1 obično je ograničen na količine usluga (OS, SWAP, LOG oni se koriste samo u niskobudžetnim rešenjima za hostovanje korisničkih podataka);

RAID 1E je kombinacija distribucije informacija preko diskova (string) sa RAID 0 i preslikavanja sa RAID 1. Istovremeno sa pisanjem oblasti podataka na jedan disk, njegova kopija se kreira na sledećem disku u nizu. Razlika u odnosu na RAID 1 je u tome što broj HDD-ova može biti neparan (minimalno 3). Kao i kod RAID 1, upotrebljivi kapacitet je 50% ukupnog kapaciteta diskova niza. Istina, ako je broj diskova paran, poželjno je koristiti RAID 10, koji se, uz istu iskorištenost kapaciteta, sastoji od dva (ili više) „ogledala“. Ako jedan od RAID 1E disk jedinica fizički otkaže, kontroler prebacuje zahtjeve za čitanje i pisanje na preostale diskove u nizu.

Prednosti:

• visoka sigurnost podataka;
• dobre performanse.

Nedostaci:

• kao RAID 1, koristi se samo 50% diskovnog kapaciteta niza.

RAID 2

U nizovima ovog tipa diskovi su podijeljeni u dvije grupe - za podatke i za kodove za ispravljanje grešaka, a ako su podaci pohranjeni na diskovima, tada su diskovi potrebni za pohranjivanje kodova za ispravku. Podaci se zapisuju na odgovarajuće diskove na isti način kao u RAID 0, oni su podijeljeni u male blokove prema broju diskova namijenjenih za pohranjivanje informacija. Preostali diskovi pohranjuju kodove za ispravljanje grešaka, koji, u slučaju bilo kakvog kvara, hard disk Ako informacije ne uspije, moguće je vratiti informacije. Hamingova metoda se dugo koristi u ECC memoriji i omogućava ispravljanje pojedinačnih grešaka u hodu i otkrivanje dvostrukih grešaka.

Nedostatak RAID 2 niza je to što je za njegov rad potrebna struktura od skoro dvostruko većeg broja diskova, tako da ova vrsta niza nije široko rasprostranjena.

RAID 3

U RAID 3 nizu diskova, podaci se dijele na dijelove manje od sektora (podijeljene na bajtove) ili bloka i distribuiraju po diskovima. Drugi disk se koristi za pohranjivanje blokova pariteta. RAID 2 je u tu svrhu koristio disk, ali je većina informacija na kontrolnim diskovima korištena za ispravljanje grešaka u hodu, dok je većina korisnika zadovoljna jednostavnim vraćanjem informacija u slučaju kvara diska, što je dovoljno informacija da stane na jedan namenski čvrsti disk.

Razlike između RAID 3 i RAID 2: nemogućnost ispravljanja grešaka u hodu i manje redundantnosti.

Prednosti:

• velika brzina čitanja i pisanja podataka;
• Minimalni broj diskova za kreiranje niza je tri.

Nedostaci:

• niz ovog tipa je dobar samo za rad sa jednim zadatkom sa velikim fajlovima, pošto je vreme pristupa pojedinačnom sektoru, podeljenom na diskove, jednako maksimalnom intervalu pristupa sektorima svakog diska. Za male blokove, vrijeme pristupa je mnogo duže od vremena čitanja.
• postoji veliko opterećenje na kontrolnom disku, a kao rezultat toga, njegova pouzdanost značajno opada u odnosu na diskove na kojima se pohranjuju podaci.

RAID 4

RAID 4 je sličan RAID-u 3, ali se razlikuje po tome što su podaci podijeljeni na blokove, a ne na bajtove. Tako je bilo moguće djelomično prevazići problem niske brzine prijenosa podataka malih količina. Pisanje je sporo zbog činjenice da se paritet za blok generiše tokom snimanja i upisuje na jedan disk. Među široko rasprostranjenim sistemima za skladištenje podataka, RAID-4 se koristi na NetApp uređajima za skladištenje podataka (NetApp FAS), gde se njegovi nedostaci uspešno otklanjaju zahvaljujući radu diskova u posebnom grupnom režimu snimanja, određenom internom memorijom koja se koristi na uređajima. sistem datoteka WAFL.

RAID 5 (nezavisni diskovi sa podacima sa distribuiranim paritetnim blokovima)

Većina popularan izgled raid niz, općenito zbog isplativosti korištenja medija za pohranu. Blokovi podataka i kontrolni sumi se ciklički upisuju na sve diskove u nizu. Ako jedan od diskova pokvari, performanse će biti značajno smanjene, jer će se morati izvršiti dodatne manipulacije da bi niz funkcionirao. Sam raid ima prilično dobre brzine čitanja/pisanja, ali je malo inferiorniji od RAID-a 1. Potrebna su vam najmanje tri diska da organizirate RAID 5.

Prednosti: ekonomična upotreba medija, dobra brzina čitanja/pisanja. Razlika u performansama u odnosu na RAID 1 nije toliko primjetna kao ušteda prostora na disku. U slučaju korištenja tri HDD-a, redundantnost je samo 33%.

Protiv: Složen oporavak i implementacija podataka.

RAID 5E

RAID 5E radi ovako. Niz se sastavlja od četiri fizička diska i u njemu se kreira logički disk. Distribuirani rezervni disk je slobodan prostor. Podaci se distribuiraju na diskove, stvarajući blokove na logičkom disku. Kontrolne sume se takođe distribuiraju po diskovima niza i zapisuju sa pomeranjem sa diska na disk, kao u RAID 5. Rezervni HDD ostaje prazan.

“Klasični” RAID 5 se godinama smatra standardom za toleranciju grešaka diskovnih podsistema. Koristi distribuciju podataka (striping) preko HDD niza za svaki od dijelova (traga) definiranih u njemu, izračunavaju se i zapisuju kontrolni sumi (parnost). Shodno tome, brzina snimanja se smanjuje zbog stalnog preračunavanja CS-a sa dolaskom novih podataka. Da bi se povećale performanse, CS zapisi se distribuiraju na sve diskove niza, naizmjenično sa podacima. Skladištenje CD-ova troši kapacitet jednog medija, tako da RAID 5 koristi jedan disk manje od ukupnog broja diskova u nizu. RAID 5 zahtijeva minimalno tri (a najviše 16) HDD-a, a njegova efikasnost prostora na disku je u rasponu od 67–94% u zavisnosti od broja diskova. Očigledno, ovo je više od RAID 1, koji koristi 50% raspoloživog kapaciteta.

Niski troškovi implementacije redundanse RAID 5 rezultiraju prilično složenom implementacijom i dugotrajnim procesom oporavka podataka. Izračunavanje kontrolnih suma i adresa je dodeljeno hardverskom RAID kontroleru sa visokim zahtevima za procesor, logičku i keš memoriju. Performanse RAID 5 polja u degradiranom stanju su izuzetno niske, a vrijeme oporavka mjeri se satima. Kao rezultat toga, problem neadekvatnosti niza je pogoršan rizikom od ponovnog kvara jednog od diskova prije nego što se RAID vrati. Ovo uzrokuje uništenje volumena podataka.

Uobičajeni pristup je da se u RAID 5 uključi namenski rezervni disk kako bi se smanjilo vrijeme zastoja prije fizičke zamjene neispravnog diska. Nakon što jedan od diskova u originalnom nizu pokvari, kontroler uključuje rezervni disk u niz i započinje proces obnavljanja RAID-a. Važno je razjasniti da prije ovog prvog kvara, pogon za rezervnu kopiju miruje i možda neće učestvovati u radu niza godinama i možda se neće provjeravati radi površinskih grešaka. Baš kao i onaj koji će se kasnije doneti na garantnu zamenu umesto neispravnog, biće ubačen u korpu diskova i označen kao rezervni. Veliko iznenađenje može biti njegova neoperabilnost, a to će postati jasno u najnepovoljnijem trenutku.

RAID 5E je RAID 5 sa trajnim hot-spare diskom uključenim u niz, čiji se kapacitet jednako dodaje svakom elementu niza. RAID 5E zahtijeva najmanje četiri HDD-a. Kao i RAID 5, podaci i kontrolni sumi se distribuiraju po diskovima niza. Korištenje korisnog kapaciteta u RAID 5E je nešto niže, ali performanse su veće od onih kod RAID 5 sa rezervnim toplim.

Kapacitet RAID 5E logičkog volumena manji je od ukupnog kapaciteta za zapreminu dva medija (kapacitet jednog se koristi za kontrolne sume, a drugog za hot-spare). Ali čitanje i pisanje na četiri fizička RAID 5E uređaja je brže od operacija sa tri fizička RAID 5 diska sa klasičnim hot-spare (dok četvrti, hot-spare, ne učestvuje u radu). Rezervni disk u RAID 5E je punopravni stalni član niza. Ne može se dodijeliti sigurnosnoj kopiji dva različita niza („sluga dva gospodara“ - kao što je dozvoljeno u RAID-u 5).

Ako jedan od fizičkih diskova pokvari, podaci s neispravnog diska se vraćaju. Niz je komprimiran i distribuirani rezervni disk postaje dio niza. Logički disk ostaje na nivou RAID 5E. Nakon zamjene neispravnog diska novim, podaci logički pogon rasklopiti u početno stanje Sheme distribucije HDD-a. Kada koristite RAID 5E logički disk u dizajnu klastera za nadilaženje greške, on neće obavljati svoje funkcije tokom kompresije/dekompresije podataka.

Prednosti:

• visoka sigurnost podataka;
• Iskorišćenost korisnog kapaciteta je veća od RAID 1 ili RAID 1E;
• performanse su bolje od RAID 5.

Nedostaci:

• performanse su niže od RAID 1E;
• ne može dijeliti rezervni disk s drugim nizovima.

RAID 5EE

Napomena: Nije podržan na svim kontrolerima RAID level-5EE je sličan RAID-5E, ali sa efikasnijim korištenjem rezervnog diska i kraćim vremenom oporavka. Slično RAID level-5E, ovaj nivo RAID niza kreira redove podataka i kontrolnih suma na svim diskovima u nizu. RAID-5EE pruža poboljšanu sigurnost i performanse. Kada se koristi RAID level-5E, kapacitet logičkog volumena je ograničen na kapacitet dva fizička čvrsta diska u nizu (jedan za kontrolu, jedan za rezervnu kopiju). Rezervni disk je dio RAID level-5EE niza. Međutim, za razliku od RAID level-5E, koji koristi neparticionirano slobodan prostor za rezervnu kopiju, u RAID level-5EE blokovi kontrolne sume se ubacuju u rezervni disk, kao što je prikazano ispod u primjeru. Ovo vam omogućava da brže obnovite podatke ako fizički disk pokvari. Sa ovom konfiguracijom, nećete je moći koristiti s drugim nizovima. Ako vam je potreban rezervni disk za drugi niz, trebali biste imati još jedan rezervni čvrsti disk. RAID level-5E zahtijeva najmanje četiri diska i, u zavisnosti od nivoa firmvera i njihovog kapaciteta, podržava od 8 do 16 diskova. RAID level-5E ima poseban firmver. Napomena: Za RAID nivo-5EE, možete koristiti samo jedan logički volumen u nizu.

Prednosti:

• 100% zaštita podataka
• Veliki fizički kapacitet diska u poređenju sa RAID-1 ili RAID-1E
• Veće performanse u poređenju sa RAID-5
• Više brz oporavak RAID protiv RAID-5E

Nedostaci:

• Niže performanse od RAID-1 ili RAID-1E
• Podržava samo jedan logički volumen po nizu
• Nemogućnost dijeljenje rezervni disk sa drugim nizovima
• Nisu podržani svi kontroleri

RAID 6

RAID 6 je sličan RAID-u 5, ali ima veći stepen pouzdanosti - kapacitet od 2 diska je dodijeljen za kontrolne sume, 2 iznosa se izračunavaju pomoću različitih algoritama. Zahtijeva snažniji RAID kontroler. Osigurava rad nakon istovremenog kvara dva diska - zaštitu od višestrukih kvarova. Za organizaciju niza potrebna su najmanje 4 diska. Tipično, korištenje RAID-6 uzrokuje približno 10-15% pad performansi grupe diskova u poređenju sa sličnim indikatorima RAID-5, što je uzrokovano velikom količinom obrade za kontroler (potreba izračunavanja sekunde kontrolna suma, i čitati i prepisivati ​​više blokova diska kako se svaki blok piše).

RAID 7

RAID 7 je registrovani zaštitni znak Storage Computer Corporation i nije zaseban nivo RAID-a. Struktura niza je sljedeća: podaci se pohranjuju na diskove, jedan disk se koristi za pohranjivanje blokova pariteta. Zapisivanje na diskove se kešira pomoću RAM, sam niz zahtijeva obavezni UPS; U slučaju nestanka struje dolazi do oštećenja podataka.

RAID 10 ili RAID 1+0 (vrlo visoka pouzdanost sa visokim performansama)

Kombinacija raida ogledala i raida sa prugama diska. Kod ove vrste raida, diskovi se kombinuju u parovima u preslikane raidove (RAID 1), a zatim se svi ovi preslikani parovi kombinuju u prugasti niz (RAID 0). Samo paran broj diskova se može kombinovati u raid, minimalno 4, maksimalno 16. Pouzdanost nasljeđujemo od RAID-a 1, a brzinu od RAID-a 0.

Prednosti – visoka otpornost na greške i performanse

Nedostaci - visoka cijena

RAID 50 ili RAID 5+0 (visoke I/O brzine i performanse prijenosa podataka)

Takođe poznat kao RAID 50, to je kombinacija RAID 5 i RAID 0. Niz kombinuje visoke performanse i toleranciju grešaka.

Prednosti – visoka tolerancija grešaka, brzina prijenosa podataka i izvršenje upita

Nedostaci - visoka cijena

RAID 60

Niz RAID nivoa 60 kombinuje karakteristike nivoa 6 i 0. RAID 60 niz kombinuje direktno razvlačenje RAID-a 0 na nivou bloka sa dvostrukim paritetnim razlaganjem RAID-a 6, naime: RAID 0 se distribuira među RAID 6 elementima. RAID 60 virtuelni disk Može preživjeti gubitak dva čvrsta diska u svakoj RAID 6 postavci bez gubitka podataka. Najefikasniji je sa podacima koji zahtevaju visoku pouzdanost, visoke stope zahteva, visok prenos podataka i srednje do velike kapacitete. Minimalni broj diskova je 8.

Linearni RAID

Linearni RAID je jednostavna kombinacija diskova koja stvara veliki virtuelni disk. U linearnom RAID-u, blokovi se prvo dodjeljuju na jedan disk uključen u niz, zatim, ako je pun, na drugi, itd. Ova kombinacija ne daje prednosti performansi, jer najvjerovatnije I/O operacije neće biti raspoređene između diskova. Linearnom RAID-u također nedostaje redundancija i zapravo povećava vjerovatnoću kvara - ako samo jedan disk pokvari, cijeli niz će otkazati. Kapacitet niza jednak je ukupnom kapacitetu svih diskova.

Glavni zaključak koji se može izvući je da svaki nivo napada ima svoje prednosti i nedostatke.

Još važniji zaključak je da raid ne garantuje integritet vaših podataka. Odnosno, ako neko izbriše fajl ili je oštećen nekim procesom, raid nam neće pomoći. Stoga nas raid ne oslobađa potrebe da pravimo rezervne kopije. Ali pomaže kada se pojave problemi s diskovima na fizičkom nivou.