Уровни RAID-массивов

raidRAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) — это технология, объединяющая несколько дисков в логический элемент для избыточности и повышения производительности. Существует пять принципов построения RAID: массив (Array), зеркалирование (Mirroring), дуплекс (Duplexing), четность (Parity) и чередование (Striping).

Массив (Array) — состоит из нескольких накопителей, которые централизованно настраиваются и управляются. В конечном итоге такой массив выглядит как один диск для операционной системы.

Зеркалирование (Mirroring) — процесс одновременной записи на два диска, при этом данные дублируются, что создает дополнительную надежность данных в случае выхода из строя одного из дисков.

Дуплекс (Duplexing) — продолжение темы зеркалирования. При этом используется дополнительный RAID-контроллер и больше дисков. В таком случае при выходе из строя одного контроллера или диска, система остается работоспособной.

Чередование (Striping) — при таком подходе, каждый файл делится на части и пишется одновременно на все диски. Это дает прирост производительности за счет параллельной записи/чтения.

Четность (Parity) — использует принципы и достоинства чередования и зеркалирования. При такой работе системы дополнительно используются экстра-блоки, которые несут в себе информацию для восстановления.

Теперь рассмотрим конфигурации RAID-массивов.

RAID 0 (Stripe) — достигается максимальная производительность системы за счет равномерного распределения данных между дисками. Недостатком такой конфигурации является низкая надежность хранения данных.

RAID 1 (Mirror) — состоит из нескольких дисков, которые работают синхронно и дублируют данные при записи на них. Повышение производительности происходит только при чтении данных с дисков. В случае выхода одного диска из строя, копия данных будет доступна на дублирующем диске.

RAID 2, 3, 4 — варианты распределенного хранения данных, когда отдельные диски выделяются под коды четности. На сегодняшний день практически не используются из-за невысокой скорости работы и необходимости использования дисков большого объема под хранение кодов ЕСС и/или четности.

RAID 5 — для работы требуется минимум три диска. Данные четности распределяются по всем дискам массива. Запись на том RAID 5 требует дополнительных вычислений, но при чтении получаем выигрыш, потому что потоки данных с накопителей массива происходят параллельно.

При выходе из строя одного из дисков — том переходит в критический режим, снижается производительность и диски начинают греться. Если не принять меры — можно потерять весь том.

RAID 6 — аналог RAID 5 c большим уровнем избыточности. Информация не теряется, если из строя выйдут два любых диска. Соответственно, общая емкость массива уменьшается на емкость двух дисков. Для создания такого массива необходимо минимум четыре диска. Скорость работы примерно такая же, как в RAID 5-массиве.

RAID 7 — не является отдельным уровнем RAID. Один диск системы используется для складирования блоков четности. Оперативная память используется при кэшировании записи на диски. В случае перебоев с питанием происходит повреждение данных, потому массив требует наличия ИБП.

RAID 10 — массив, построенный из массивов RAID 1. Для создания массива необходимо минимум четыре диска, при этом общее их число должно быть четным.

RAID 01 — массив RAID 1, состоящий из массивов RAID 0. Сегодня практически не используется из-за низкой отказоустойчивости.

Если анализировать два последних массива, то вывод таков, что страйп из зеркал надежнее и восстанавливается при замене отказавшего диска быстрее, чем зеркало страйпов.

RAID 50 — объединяет два или более массива RAID 5 в страйп (комбинация RAID 5 и RAID 0). При этом частично устраняется основной недостаток RAID 5 — низкую скорость записи за счет параллельного использования нескольких массивов. В отличие от RAID 6, для создания массива необходимо минимум шесть дисков. Без потери данных такой массив может работать только при потере всего одного диска.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *