Недостатком этого массива является то, что для хранения данных он использует все жесткие диски в комплекте. При выходе из строя одного жесткого диска теряется весь массив.
Типы RAID массивов
При работе с подсистемами жестких дисков ИТ-специалисты часто сталкиваются с двумя основными проблемами.
- Первая — низкая скорость чтения/записи, а иногда даже скорости SSD недостаточно.
- Второй — выход из строя диска, что приводит к потере данных, которые иногда невозможно восстановить.
Обе проблемы решаются с помощью RAID (Redundant Array of Independent Disks) — технологии виртуального хранения данных, которая объединяет несколько физических жестких дисков в один логический диск.
В зависимости от выбранной спецификации RAID можно увеличить скорость чтения/записи и/или защиту от потери данных.
Уровни спецификации RAID следующие: 1,2,3,4,5,6,0. Существуют также комбинации 01,10,50,05,60,06. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные типы RAID-массивов. Прежде всего, существуют аппаратные RAID-массивы и программные RAID-массивы.
Аппаратные и программные RAID-массивы
- Программные массивы создаются после установки операционной системы с помощью программных продуктов и утилит, что является основным недостатком таких дисковых массивов.
- Аппаратные RAID-системы создают дисковый массив до установки операционной системы и не зависят от нее.
Аппаратный RAID, конечно, является рекомендуемым вариантом. Давайте рассмотрим основные типы RAID-массивов.
RAID 1
RAID 1 (также называемый «зеркалом») представляет собой полную копию данных с одного физического жесткого диска на другой.
Недостатком RAID 1 является то, что доступна только половина пространства на жестком диске. Это означает, что если у вас два диска по 250 ГБ, система будет видеть только ОДИН диск на 250 ГБ. RAID не дает преимущества в скорости, но значительно повышает отказоустойчивость, поскольку в случае выхода из строя одного жесткого диска всегда есть его полная копия. Жесткие диски записываются и стираются одновременно. Если информация намеренно стерта, восстановить ее с другого диска невозможно.
RAID 0
В RAID 0 (также называемом «чередованием») информация делится на блоки, и разные блоки данных записываются на разные жесткие диски одновременно.
Она обеспечивает более быстрое чтение и запись и позволяет пользователю использовать всю емкость дисков, но при этом снижает отказоустойчивость до нуля. Например, если один из дисков выйдет из строя, восстановить данные будет практически невозможно. Для RAID 0 рекомендуется использовать только высоконадежные диски.
RAID 5
RAID 5 — это расширенная версия RAID 0. Можно использовать до 3 жестких дисков. Все диски, кроме одного, записаны как RAID 0, а последний диск имеет специальную контрольную сумму, которая позволяет ему пережить смерть любого диска (но не более одного). Скорость работы такого массива высока. Восстановление информации в случае смены диска занимает много времени.
RAID 2, 3, 4
Это методы распределенного хранения данных, в которых для кодов четности используются жесткие диски. Они отличаются только размером блока. На практике они практически не используются, поскольку большая часть емкости жесткого диска должна использоваться для хранения ESS и/или кодов четности, а их производительность невысока.
RAID 10
Он представляет собой гибрид RAID 1 и RAID 0 и сочетает в себе преимущества обеих систем: высокую производительность и отказоустойчивость.
Массив обязательно содержит четное количество жестких дисков (не менее 4) и является наиболее надежным вариантом для хранения информации. Недостатком является высокая стоимость дискового массива: Фактическая емкость составляет половину от общего объема дискового пространства.
Особенности
Если контроллер READ выходит из строя, восстановить информацию практически невозможно (не относится к «зеркалу»). Даже если вы купите точно такой же контроллер, существует большая вероятность того, что RAID будет состоять из других секторов жесткого диска и, таким образом, информация жестких дисков будет потеряна.
Массивы RAID обычно покупаются одной партией. Их продолжительность жизни может быть примерно одинаковой. Если это так, то при покупке жестких дисков для массива следует приобрести излишки. Например, для создания RAID 10 с 4 жесткими дисками стоит приобрести 5 жестких дисков. Таким образом, если один жесткий диск выйдет из строя, вы сможете сразу же заменить его на новый, прежде чем другие жесткие диски выйдут из строя.
Мы также будем рады помочь вам в этом! Наш сервисный центр занимается сборкой, настройкой и восстановлением аппаратных и программных массивов Raid любой конфигурации.
Raid массивы – программные и аппаратные
Массивы Raid создаются как связка жестких дисков. Когда мы подключаем к компьютеру несколько внешних жестких дисков, система воспринимает их как разные устройства. Цель создания массива заключается в том, чтобы система воспринимала все подключенные жесткие диски как один массив для ускорения обработки данных. Обычный жесткий диск разделен на несколько логических дисков, тогда как в массиве raid все подключенные жесткие диски рассматриваются как один диск, подключенный к материнской плате.
Когда массив создается после установки операционной системы с помощью специальных утилит для настройки рейда, он называется программным массивом. Аппаратный массив создается до установки операционной системы и не зависит от утилит сторонних производителей. Аппаратный рейд считается преимуществом благодаря стабильности, производительности и безопасности данных.
Жесткие диски в каждом массиве должны быть идентичными, чтобы избежать ошибок и потери данных. То есть, они должны соответствовать производителю, емкости и размеру кэш-памяти….. словом, все возможные характеристики.
Теперь рассмотрим наиболее распространенные конфигурации массивов raid, исключив массивы 2, 3 и 4 из-за их сложности и узкой сферы применения и ограничившись самыми распространенными рейдами.
Raid 0
В такой конфигурации можно подключить несколько жестких дисков в одном устройстве и тем самым увеличить общую емкость подключенных дисков. Жесткие диски подключаются один за другим и рассматриваются системой как один диск. Например, возьмите 3 диска по 1 ТБ и создайте Raid 0. Операционная система рассматривает массив как один жесткий диск общей емкостью 3 ТБ и, таким образом, может выполнять операции чтения и записи на нескольких жестких дисках одновременно. Что касается скоростей чтения и записи, то здесь все просто: количество жестких дисков в данной конфигурации умножается на доступную скорость. Это означает, что скорость чтения увеличивается кратно количеству жестких дисков, установленных в массиве.
Недостатком этого массива является то, что для хранения данных он использует все жесткие диски в комплекте. При выходе из строя одного жесткого диска теряется весь массив.
Raid 1
Идея зеркального массива заключается в создании полной копии одного диска. То есть, если у вас 4 жестких диска по 1 ТБ, то в итоге вы получите 2 ТБ фактической емкости + 2 дополнительных ТБ для восстановления данных. Он используется для надежного хранения данных, но не обеспечивает прироста скорости чтения и записи. Полезен для тех, кто хранит ценную информацию, потеря которой может привести к летальному исходу.
Одна из самых простых и безопасных конфигураций массива raid, в которой несколько жестких дисков объединяются в raid 0, оставляя один диск (или несколько, в зависимости от количества дисков в массиве) для хранения контрольной суммы данных других дисков для последующего восстановления в случае выхода из строя одного из дисков, хранящих данные. Скорость записи такого массива ниже, чем у нулевого массива, но скорость чтения остается такой же. Для дополнительной безопасности можно использовать резервный диск. Резервный диск используется для аварийного копирования данных с дисков массива.
Преимущества массива Raid 5 заключаются в следующем
- вам не нужно покупать большое количество дисков, чтобы получить производительность,
- можно восстановить данные с отказавших дисков,
- Это идеальная конфигурация для хранения данных.
Появление этой технологии связано с тем, что жесткие диски достигли «верхнего предела» своей производительности много лет назад. После SATA III не было изобретено интерфейса для более высоких скоростей жестких дисков, а 7200 об/мин считается золотым стандартом по скорости вращения шпинделя.
За счёт чего
Ключевым моментом является избыточность хранилища. Это означает, что массив RAID хранит больше данных, чем отправляет пользователь.
Например, вы отправляете один файл размером 1 ГБ, но RAID хранит этот гигабайт с некоторой избыточностью, создавая множество фрагментированных копий этого файла на других дисках. В некотором смысле это «портит» данные.
В результате файл может иметь размер 1,2 ГБ вместо 1 ГБ. Эти 0,2 ГБ — резерв, который позволяет восстановить ваши данные в случае аварии. Число 0,2 является произвольным — оно зависит от конфигурации массива.
Как организованы RAID-массивы
Мы рассмотрим основные схемы, которые лучше всего работают для нас с вами, и покажем, как именно они устроены, чтобы вы могли выбрать лучший вариант для себя.
Один важный момент: лучше всего использовать диски, идентичные по всем характеристикам. В идеале массив должен состоять из дисков одной модели, чтобы избежать проблем с восстановлением данных.
Простой пример для начала: Если нет RAID: ×
Цветные линии обозначают файлы на жестком диске. В настоящее время все данные хранятся на одном жестком диске. Если жесткий диск выйдет из строя, все файлы будут потеряны.
RAID0 — объём, скорость, но никакой надёжности
Несмотря на слово RAID в названии, избыточность данных отсутствует, и если жесткий диск выйдет из строя, вы потеряете все свои файлы. Проблема в том, что данные в RAID0 никак не резервируются, они просто записываются на два разных жестких диска, один за другим.
Допустим, у нас есть три файла — назовем их красный, синий и зеленый. Затем RAID0 записывает их в свое хранилище следующим образом:
Каждый файл делится на части и распределяется по жестким дискам.
В результате пользователь получает большой объем памяти — столько же, сколько два жестких диска в общей сложности. Однако это не обеспечивает надежности. Вы можете видеть, что три файла разбросаны по жестким дискам и что разные части файлов находятся на разных жестких дисках. Конечно, если один из них сломается, у вас будет жесткий диск, полный фрагментов данных, которые невозможно восстановить:
Единственная причина использовать его — это скорость передачи данных. Файл разбивается на главы и записывается на разные жесткие диски одновременно — это быстрее, чем запись всего файла на один диск.
+ Большая емкость для хранения
— Отсутствие надежности — малейший сбой, и вы потеряете все свои данные.
