În articolul meu, voi încerca să caracterizez cele mai populare niveluri RAID și apoi să formulez recomandări pentru utilizarea acestor niveluri. Pentru a ilustra articolul, am construit o diagramă care a plasat aceste niveluri într-un spațiu tridimensional de fiabilitate, productivitate și rentabilitate.
JBOD (doar o mulțime de discuri) este o simplă grupare de hard disk-uri, ceea ce nivelul RAID nu este formal. Volumul JBOD poate fi o matrice de un disc sau unirea mai multor discuri. Controlerul RAID nu necesită niciun fel de calcul pentru a lucra cu acest volum. În diagrama noastră, unitatea JBOD servește drept "obișnuită" sau punct de pornire - valorile fiabilității, performanței și costurilor sunt aceleași cu performanța unică a hard diskului.
RAID 0 ("Striping") nu are redundanță, ci distribuie informații despre toate discurile din matrice ca blocuri mici ("stripe"). Acest lucru crește semnificativ productivitatea, dar fiabilitatea suferă. Ca și în cazul JBOD, obținem 100% din capacitatea discului pentru banii noștri.
Voi explica de ce fiabilitatea stocării datelor scade pe orice volum compozit - pentru că atunci când toate HDD-urile nu reușesc, toate informațiile dispăreau complet și iremediabil. Potrivit teoriei probabilității, din punct de vedere matematic, fiabilitatea unui volum RAID0 este egală cu produsul fiabilității discurilor constitutive, fiecare dintre ele fiind mai mică decât una, astfel încât fiabilitatea totală este cu siguranță mai mică decât fiabilitatea oricărui disc.
Un nivel bun este RAID 1 ("Mirroring", "mirror"). Dispune de protecție împotriva defectării a jumătate din hardware-ul disponibil (în general, unul dintre cele două unități hard disk), oferă o viteză acceptabilă de scriere și o creștere a vitezei de citire datorită paralelizării cererilor. Dezavantajul este că trebuie să plătiți costul a două hard disk-uri, obținând cantitatea utilă de un hard disk.
Inițial se presupune că hard disk-ul este un lucru sigur. În consecință, probabilitatea eșecului a două discuri este egală (prin formula) cu produsul de probabilități, adică mai mic cu ordine de mărime! Din păcate, viața reală nu este o teorie! Două hard disk-uri luate din același lot și să lucreze în aceleași condiții și în cazul defectării unuia dintre sarcina de antrenare pe creșterile rămase, astfel încât în practică, în cazul defectării unuia dintre discurile ar trebui să ia urgent măsuri - din nou, pentru a restabili redundanță. Pentru aceasta, cu orice nivel de RAID (cu excepția zero), se recomandă utilizarea discurilor HotSpare hot spare. Avantajul acestei abordări este menținerea unei fiabilități constante. Dezavantajul este costurile chiar mai mari (adică costul a 3 unități de hard disk pentru stocarea volumului unui disc).
O oglindă pe multe discuri este un nivel RAID 10. Când se utilizează acest nivel, oglinzile perechi de discuri sunt aliniate într-un "lanț", astfel încât volumul volumului rezultat poate depăși capacitatea unui singur hard disk. Avantajele și dezavantajele sunt aceleași cu nivelul RAID1. Ca și în alte cazuri, se recomandă ca discurile de rezervă fierbinți HotSpare să fie incluse în matrice la o rată de backup pentru cinci lucrători.
RAID 5. Într-adevăr, cel mai popular dintre niveluri - în primul rând din cauza economiei sale. Sacrificarea capacitate redundanta de doar o unitate de matrice, vom obține o protecție împotriva defectării oricăreia dintre volumul hard disk. Pentru a înregistra informații cu privire la RAID5 cheltuit resurse suplimentare necesare calcule suplimentare, dar există un câștig, deoarece fluxurile de date de la mai multe matrice de stocare paralelizate în citire (în comparație cu un hard disk separat).
Dezavantajele RAID5 se manifestă atunci când unul dintre discuri eșuează - tot volumul trece într-un mod critic, toate operațiile de scriere și citire sunt însoțite de manipulări suplimentare, performanța scade dramatic, discurile încep să se încălzească. Dacă nu acționați urgent - puteți pierde întregul volum. Prin urmare, (vezi mai sus) cu un volum RAID5, trebuie să utilizați întotdeauna discul Hot Spare.
Pe lângă nivelurile de bază RAID0 - RAID5 descrise în standard, există combinate niveluri RAID10, RAID30, RAID50, RAID15 pe care diferiți producători le interpretează fiecare în felul propriu.
Esența acestor combinații este pe scurt următoarele. RAID10 este o combinație de un singur și un zero (a se vedea mai sus). RAID50 este o asociere de volume "0" de nivelul 5. RAID15 este o "oglindă" a "a cincizeci". Și așa mai departe.
Astfel, nivelele combinate moștenesc avantajele (și dezavantajele) "părinților" lor. Deci, apariția "noctilia" la nivelul RAID 50 nu adaugă fiabilitate, dar afectează pozitiv performanța. Nivelul de RAID 15. probabil foarte fiabil, dar nu este cel mai rapid și, în plus, extrem de neeconomic (capacitatea utilă a volumului este mai mică decât jumătate din cantitatea originală a discului).
RAID 6 diferă de RAID 5 prin faptul că în fiecare serie de date (în banda engleză) nu există unul, ci două blocuri de sumă de control. Sumele de verificare sunt "multidimensionale", adică independente unul de altul, astfel încât chiar și eșecul a două discuri în matrice vă permite să salvați datele originale. Calculul sumelor de control folosind metoda Reed-Solomon necesită calcule mai intense comparativ cu RAID5, astfel că nivelul al șaselea nu a fost practic utilizat anterior. Acum este susținută de multe produse, de când au început să instaleze microcircuite specializate care efectuează toate operațiile matematice necesare.
Potrivit unor studii, integritatea failover un disc pentru volum RAID5, compus din mare volum de discuri SATA (400 și 500 de gigabytes), 5% la sfârșitul pierderii datelor. Cu alte cuvinte, într-un caz din douăzeci de ani în timpul regenerării matricei RAID5 la discul de rezervă Hot Spare, al doilea disc poate eșua. Prin urmare, recomandările celor mai bune RAIDovodov: 1) întotdeauna faceți copii de rezervă; 2) folosiți RAID6!
Recent, au apărut noi niveluri de RAID1E, RAID5E, RAID5EE. Litera "E" din titlu înseamnă Enhanced.
RAID nivel-1 îmbunătățit (RAID nivel-1E) combină oglindirea și striping de date. Acest amestec de nivele 0 și 1 este aranjat după cum urmează. Datele din rând sunt exact aceleași ca în RAID 0. Asta înseamnă că seria de date nu are nicio redundanță. Următorul rând de blocuri de date copiază cel precedent cu o trecere la un bloc. Astfel, ca în modul standard al RAID 1, fiecare bloc de date are o copie oglindă pe unul dintre discuri, astfel încât volumul util al matricei este egal cu jumătate din volumul total al discurilor hard care intră în matrice. Pentru a opera RAID 1E, trebuie să combinați trei sau mai multe discuri.
Îmi place foarte mult nivelul RAID1E. Pentru o stație de lucru grafică puternică sau chiar pentru un computer de acasă - cea mai bună alegere! Are toate avantajele nivelului zero și primul - viteza excelentă și fiabilitatea ridicată.
Să trecem la nivelul RAID-5 Enhanced (nivel RAID-5E). Acest lucru este la fel ca RAID5, doar cu o unitate de rezervă încorporată în matrice. Această integrare se realizează după cum urmează: pe toate discurile de matrice este lăsat liber la 1 / N a spațiului, care în cazul defectării unuia dintre discuri este folosită ca rezervă la cald. Datorită acestei RAID5E arată, împreună cu fiabilitatea o performanță mai bună, deoarece citire / scriere este realizată în paralel cu un număr mare de unități, în același timp, și nici o unitate de rezervă este inactiv, în RAID5. Evident, discul de backup inclus nu poate fi împărțit cu alte volume (dedicate vs. partajate). Un volum RAID 5E este construit pe cel puțin patru discuri fizice. Volumul util al volumului logic este calculat folosind formula N-2.
Nivelul RAE-5E îmbunătățit (RAID-5EE) este similar cu nivelul RAE-5E, dar are o alocare mai eficientă a unității de rezervă și, în consecință, un timp de recuperare mai rapid. La fel ca nivelul RAID5E, acest nivel RAID distribuie date și sumele de control în rânduri. Dar, de asemenea, distribuie și blochează unitatea de rezervă și nu lasă doar o parte din spațiul pe disc pentru acest scop. Aceasta reduce timpul necesar reconstruirii integrității volumului RAID5EE. Discul de rezervă inclus nu poate fi împărțit cu alte volume - ca în cazul anterior. Un volum RAID 5EE este construit pe cel puțin patru discuri fizice. Volumul util al volumului logic este calculat folosind formula N-2.
Destul de ciudat, nici o mențiune a nivelului de RAID 6E pe internet am găsit - atâta timp cât acest nivel de oricare dintre producătorii nu sunt invitați și nici măcar nu a promovat. Dar nivelul RAID6E (sau RAID6EE?) Poate fi oferit pe același principiu ca și cel precedent. HotSpare disc trebuie să însoțească în mod necesar orice că RAID, inclusiv RAID 6. Desigur, nu va pierde informații atunci când eșecul unuia sau a două discuri, ci pentru a începe integritatea de regenerare matrice este foarte importantă, cât mai curând posibil, ca acestea ar putea aduce sistemul de „critice“ mod. Deoarece necesitatea de a discului de schimb fierbinte nu poate fi pusă la îndoială, ar fi logic să urmeze mai departe și „frotiu“ pentru noi, prin modul în care se face în 5EE RAID, pentru a profita de numărul mare de discuri (cea mai mare viteză pentru a citi și a scrie și mai repede restabilirea integrității).
În tabel, am colectat câțiva parametri importanți pentru aproape toate nivelurile de RAID, astfel încât să le puteți compara și să înțelegeți în mod clar esența lor.
Să încercăm din nou să înțelegem mai bine, decât aceste niveluri diferă?
RAID 1.
Aceasta este o "oglindă" clasică. Două hard disk-uri (și numai două!) Funcționează ca una, fiind o copie completă între ele. Eșecul uneia dintre aceste două unități nu duce la pierderea datelor, deoarece controlerul continuă să funcționeze cu discul rămas. RAID1 în numere: redundanță dublă, fiabilitate dublă, cost dublu. Performanța de scriere este echivalentă cu performanța unui singur hard disk. Performanța citită este mai mare, deoarece controlerul poate distribui operații de citire între două discuri.
RAID 10.
Esența acestui nivel este faptul că unitățile în matrice sunt combinate în perechi în „oglindă“ (RAID 1), atunci toate aceste perechi oglindit, la rândul lor, sunt unite într-o matrice comună de dungi (RAID 0). Acesta este motivul pentru care uneori este denumit RAID 1 + 0. Un punct important - într-un RAID 10 poate fi combinat doar un număr par de discuri (minim - 4, maxim - 16). Avantaje: de la „oglinda“ a moștenit fiabilitatea „zero“ - performanța atât citească și să scrie.
RAID 1E.
Litera "E" din titlu înseamnă "îmbunătățită", adică „Îmbunătățită“. Principiul acestei îmbunătățiri este următoarea: blocurile de date „alternativ“ ( „în dungi“) pe toate unitățile din matrice, și apoi încă o dată „alternativ“ mutat de către un singur disc. În RAID 1E, puteți combina de la trei la 16 discuri. Fiabilitatea corespunde parametrilor de „zeci“ și a productivității prin mai multe „transformă“ devine un pic mai bine.
RAID 1E0.
Acest nivel este implementat după cum urmează: vom crea o matrice "zero" de matrice RAID1E. Prin urmare, numărul total de discuri trebuie să fie mai mare de trei: cel puțin trei și cel mult șaizeci! Avantajul în viteza cu acest lucru este puțin probabil să obțineți, iar complexitatea de punere în aplicare poate afecta negativ fiabilitatea. Principalul avantaj este capacitatea de a combina un număr foarte mare (până la 60) de discuri într-o singură matrice.
Similaritatea tuturor nivelurilor RAID 1X este indicatorii lor de redundanță: din motive de fiabilitate, exact 50% din capacitatea totală a discurilor matrice este sacrificată.
Andrey Egorov. Șef al Departamentului de clienți corporativi al companiei "TIM", un profesionist certificat - MCSE, Master CNE, CIA, ICIS etc.
Facebook Lumea mea