Что такое рейд блок

Что такое рейд блок

Предложение от 8host.com

Устройства хранения данных позволяют защитить любые важные данные сервера и сохранить их для последующего извлечения. Если у вас нет высоких требований к избыточности или производительности, вам вполне подойдёт один диск. В противном случае можно использовать RAID.

Данное руководство ознакомит вас с общими понятиями RAID, преимуществами подобных массивов и различиями в технологиях их реализации.

Что такое RAID?

RAID расшифровывается как Redundant Arrays of Independent Disks (избыточный массив дисковых накопителей). Это технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический блок. Существует несколько шаблонов виртуализации, благодаря чему администраторы могут повысить производительность ил избыточность данных. RAID внедряется как промежуточный слой между неформатированными устройствами или разделами и файловой системой.

Когда используется RAID?

Обычно RAID используется для повышения производительности и избыточности.

Избыточность данных – это технология, позволяющая повысить доступность данных путём их накопления и дублирования. В случае сбоя одного из устройств копию данных можно будет извлечь с другого устройства.

Примечание: Избыточность и резервное копирование – не одно и то же. RAID-массивам бекап так же необходим, как и любому другому типу устройств.

В отдельных случаях RAID используется для оптимизации производительности. Потоки ввода и вывода на некоторых устройствах ограничены. В RAID-массивах данные либо избыточны, либо распределены, а это означает, что операции чтения можно выполнять на нескольких дисках, а это увеличивает общую пропускную способность. Операции записи также можно оптимизировать: RAID позволяет делить данные и записывать на отдельный диск лишь часть общего объема данных.

Недостатками RAID являются:

  • сложность управления;
  • уменьшение количества имеющихся возможностей машины;
  • дополнительные затраты (например, на специализированные аппаратные средства, если массив не удалось полностью реализовать в программном обеспечении);
  • повышенный риск полной потери данных.

Аппаратный и программный RAID

RAID можно реализовать с помощью разных технологий.

Аппаратный RAID

Специальное аппаратное обеспечение RAID – это RAID-контроллеры или RAID-карты, с помощью которых можно создавать и управлять массивами RAID независимо от операционной системы. Контроллеры RAID имеют специальный процессор для управления устройствами RAID.

  • Производительность: RAID-контроллеры не занимают циклов процессора для управления дисками. Это значит, что для управления устройствами хранения не нужны дополнительные ресурсы. Кроме того, высококачественные контроллеры обеспечивают кэширование, что может иметь огромное влияние на производительность.
  • Простота: RAID-контроллеры позволяют отделить диск от операционной системы. RAID представляет целую группу дисков как один логический блок хранения. Операционной системе не нужно понимать расположение дисков RAID, она может просто взаимодействовать с массивом так, как если бы это было одно устройство.
  • Высокая доступность: поскольку массив управляется без помощи ПО, он будет доступен сразу же после загрузки сервера. Потому главную файловую систему можно установить на RAID-массив.

Конечно, аппаратный RAID имеет и значительные недостатки.

  • Зависимость от единственного поставщика: поскольку в управлении устройствами RAID важна прошивка самого оборудования, массив зависит от оборудования, с помощью которого он был создан. Если контроллер RAID ломается, его (почти во всех случаях) нужно заменить аналогичной или совместимой моделью. Потому некоторые администраторы рекомендуют заранее приобрести один или несколько резервных контроллеров.
  • Высокая стоимость: качественные контроллеры RAID, как правило, стоят довольно дорого.

Программный RAID

Также RAID можно настроить с помощью операционной системы. Поскольку отношения между дисками определяются операционной системой, а не встроенным программным обеспечением аппаратного устройства, такой RAID называется программным.

Преимущества программного RAID:

  • Гибкость: управление RAID происходит с помощью операционной системы, потому такой массив можно настроить из работающей системы без перенастройки оборудования. Особенной гибкостью отличается программный RAID Linux, который предлагает много различных типов конфигурации RAID.
  • Открытый код: реализация программного RAID для систем с открытым исходным кодом (например Linux и FreeBSD) тоже является открытой. Вы можете легко прочитать и внедрить код в другие системы. К примеру, RAID-массив, созданный в Ubuntu, можно легко переместить на сервер CentOS. При этом почти нет риска потерять доступ к данным из-за программных различий.
  • Никаких дополнительных расходов: программный RAID не требует специального аппаратного обеспечения.

Недостатки программного RAID:

  • Зависимость от реализации: программный RAID не привязан к конкретному оборудованию, однако он обычно зависит от конкретной реализации. Linux использует mdadm, FreeBSD – RAID на основе механизма GEOM, Windows – собственную версию RAID. Реализации RAID с открытым исходным кодом можно читать и перемещать, только если формат совпадает. Разные реализации программного RAID обычно несовместимы.
  • Ресурсные затраты: В течение всего срока существования программный RAID критикуют за повышенное ресурсопотребление. Управление массивом занимает циклы процессора и память, которые можно использовать для других целей. Такие программные реализации как mdadm почти устраняют эту проблему на современном оборудовании; теперь расход ресурсов процессора сведён к минимуму и в большинстве случаев незначителен.

Полуаппаратный RAID (Fake RAID)

Третий тип RAID-массивов называется полуаппаратным (также он известен как Fake RAID). Его особенность заключается в разделении обработки данных: управление RAID-массивом выполняет контроллер (как правило, для этого достаточно недорогого контроллера), а обработку данных берёт на себя операционная система.

Преимущества полуаппаратного RAID:

  • Поддержка нескольких операционных систем: поскольку RAID запускается вместе с сервером, а затем передаётся операционной системе, несколько операционных систем могут использовать один массив. Программный RAID такого обеспечить не может.

Недостатки полуаппаратного RAID:

  • Ограниченная поддержка: обычно полуаппаратный RAID поддерживает только RAID 0 или RAID 1.
  • Необходимо специальное оборудование: как и аппаратный RAID, полуаппаратный RAID привязан к устройствам, с помощью которых был создан массив. Особенно сложно, если эта проблема затрагивает материнскую плату: в случае замены RAID-контроллера придётся поменять и плату, чтобы получить доступ к данным.
  • Ресурсные затраты: как и программный RAID, полуаппаратный RAID забирает ресурсы системы для обработки данных.

Большинство системных администраторов стараются избегать полуаппартного RAID, поскольку он имеет недостатки первых двух типов RAID.

Терминология RAID

Ниже приведены общие термины RAID, которые нужно знать.

  • Уровень RAID характеризует отношения между компонентами устройства хранения данных. Устройства могут быть по-разному сконфигурированы, что приводит к различиям в эксплуатационных характеристиках и избыточности данных. Больше об уровнях RAID можно узнать в специальном разделе этого руководства.
  • Чередование – это процесс разделения операций записи между компонентами массива; при этом данные делятся на куски, каждый из которых записывается, по меньшей мере, на один из базовых дисков. Эта стратегия используется многими уровнями RAID.
  • Размер куска – это объём данных, которые будут находиться в каждом куске. Настраивая размер куска, нужно учитывать характеристики потоков ввода и вывода – так можно оптимизировать производительность массива.
  • Четность – это механизм целостности данных, реализованный посредством вычисления информации из блоков данных, записанных в массив. Информация о четности может быть использована для восстановления данных в случае сбоя диска. Расчет четности помещается на отдельное устройство, которое вычисляет данные и (в большинстве случаев) распределяет их по доступным дискам. Это позволяет повысить повышения производительность и избыточность.
  • Деградированный массив: массивы с избыточностью данных могут страдать от разного рода сбоев, и если в результате сбоя один из дисков прекращает работу, массив переходит в «деградированный режим». Деградированные массивы можно восстановить до обычного состояния путём замены неисправного оборудования. В деградированных массивах наблюдается снижение производительности.
  • Синхронизация (или перенос актуальных данных) – это восстановление деградированного массива. В зависимости от конфигурации и ошибки в массиве RAID, синхронизация выполняется путём копирования данных из существующих файлов, либо путём вычисления данных по чётности.
  • Вложенные массивы – это группы RAID-массивов, которые можно объединять в более объемные массивы. Часто массивы с избыточностью (как RAID 1 и RAID 5) используются для построения массива RAID 0.
  • Span – это: 1) два или больше дисков, объединённые в одно логическое устройство без изменения производительности и избыточности. Такой режим также называется линейным RAID (примером является mdadm); 2) нижние уровни массивов, которые объединяются для формирования вложенного RAID-массива (RAID 10, например).
  • Проверка массива – это процесс чтения каждого блока в массиве с целью обнаружить ошибки целостности данных. Это позволяет вовремя выявить и восполнить недостающие куски данных.
Читайте также:  Отзывы о поверке счетчиков воды без снятия

Уровни RAID

Характеристики RAID-массива определяются его уровнем. Рассмотрим самые распространённые уровни.

RAID 0

RAID 0 объединяет два и больше устройств путём чередования данных. Преимуществом является повышенная производительность (благодаря распределению данных операции чтения и записи могут потреблять всю мощность каждого устройства). Теоретически RAID 0 предлагает производительность отдельного диска, умноженную на количество дисков (в реальности производительность будет немного меньше). Еще одно преимущество: полезная емкость массива — это суммарная пропускная способность всех составляющих дисков.

Недостатки такого массива:

  • Нет отказоустойчивости. Сбой одного диска выведет из строя весь массив, все данные будут потеряны.
  • В отличие от других массивов, данные RAID 0 нельзя восстановить, поскольку ни один компонент из подмножества не содержит достаточного количества информации. Потому массивам RAID 0 крайне необходимо постоянное резервное копирование данных.

RAID 1

RAID 1 – это зеркальный массив, состоящий из двух или больше дисков. Данные, записанные в такой массив, помещаются на каждом устройстве группы. Таким образом, каждое устройство имеет полный набор данных, обеспечивая избыточность в случае отказа одного из дисков. В массиве RAID 1 данные будут доступны до тех пор, пока в массиве функционирует хотя бы одно устройство. Массив можно восстановить путем замены неисправных дисков. Чтобы добавить данные на новые диски, достаточно скопировать их со старых дисков.

Недостатки RAID 1:

  • Как и в RAID 0, теоретическую скорость чтения можно рассчитать, умножив скорость чтения отдельного диска на количество дисков в массиве. Однако при этом максимальная теоретическая производительность – это производительность самого медленного устройства в массиве (это потому, что все данные записываются на каждое устройство массива).
  • Кроме того, общая емкость массива – это, опять же, емкость самого маленького диска. Таким образом, массив RAID 1 из двух устройств одинакового размера будет иметь полезную емкость одного диска. Дополнительные диски могут увеличить количество избыточных копий данных, но это не приведет к увеличению объема доступной мощности.

RAID 5

RAID 5 объединяет функции предыдущих двух уровней. RAID 5 – дисковый массив с чередованием и отказоустойчивостью. RAID 5 вычисляет код четности для всех данных, хранящихся в массиве, чтобы использовать его для восстановления данных при сбоях. Диск получает блок четности вместо блока данных.

Преимущества RAID 5:

  • Как и другие массивы с чередованием, RAID 5 увеличивает производительность операций чтения (так как данные можно прочитать с любого диска).
  • Блоки четности позволяют полностью восстановить данные, если случится сбой.
  • Поскольку блоки четности распределены (некоторые менее распространенные уровни RAID используют выделенный диск четности), каждый диск имеет сбалансированное количество информации о четности.
  • В отличие от массива RAID 1, чья ёмкость ограничена размером одного диска, RAID 5 может обеспечить уровень избыточности за счет пространства всего одного диска. Таким образом, четыре диска по 100G в массиве RAID 5 дают 300G полезного пространства (один диск будет занят информацией четности).

Недостатки RAID 5:

  • Во время вычисления четности снижается общая производительность системы. Это может повлиять на операции записи.
  • В случае если один из дисков выходит из строя и весь массив переходит в деградированный режим, может снизиться производительность операций чтения (отсутствующие данные нужно будет вычислить из остальных дисков).
  • После восстановления массива путём замены отказавшего диска каждый диск нужно прочитать заново, и ресурсы процессора используются для расчета и восстановления недостающих данных. Это может повредить оставшиеся диски, что иногда приводит к дополнительным сбоям и даже к потере всех данных.

RAID 6

RAID 6 – аналог массива RAID 5, дисковый массив с чередованием и двумя дисками контроля чётности. Такой массив может выдержать сбой двух дисков. Это является существенным преимуществом в связи с увеличением вероятности дополнительного сбоя диска во время интенсивного восстановления после сбоя. Как и другие уровни RAID с чередованием данных, скорость операций чтения, как правило, достаточно высока. Кроме того, RAID 6 имеет все преимущества массива RAID 5.

Недостатки RAID 6:

  • Двойная чётность массива уменьшает его емкость. Это означает, что общая емкость массива представляет собой объединённое пространство всех дисков минус два диска.
  • Расчет данных о четности в RAID 6 сложнее, чем в RAID 5, что может привести к ухудшению производительности операций записи.
  • RAID 6 имеет те же проблемы с деградацией массива, что и RAID 5 (однако дополнительный избыточный диск уменьшает вероятность дополнительных отказов во время восстановления).

Вложенный RAID 1+0

Традиционно массив RAID 10 считается вложенным массивом; по сути, это массив RAID 0, состоящий из двух и больше массивов RAID 1. Сегодня RAID 10 также называют RAID 1+0. В целом такая архитектура требует минимум 4 диска: RAID 0 чередуется по двум массивам RAID1, в каждом из которых минимум два устройства.

Массивы RAID 1+0 обладают высокой производительностью RAID 0 и зеркалированием RAID 1, что обеспечивает избыточность данных. Этот тип конфигурации может обрабатывать сбои дисков в любом из зеркальных массивов RAID 1, пока хотя бы один диск остаётся доступным.

RAID 10 в mdadm

Массивы Linux (mdadm) предлагают собственную версию RAID 10, который имеет преимущества RAID 1+0, но при этом обладает гибкостью и некоторыми дополнительными функциями.

Как и RAID 1+0, RAID 10 в mdadm поддерживает множество копий и чередование данных. Однако такие устройства упорядочены не по принципу зеркальных пар: в данном случае администратор сам принимает решение о количестве копий, которые будут записаны в массив. Данные фрагментированы и записываются в массив в нескольких экземплярах, при этом каждая копия фрагмента записывается на различные физические устройства. В конечном результате существует то же самое количество копий, но массив не ограничен вложенностью.

Такой массив имеет ряд преимуществ.

  • Он не зависит от массивов, используемых для его сборки, что позволяет использовать нечётное количество дисков.
  • Минимальное количество дисков уменьшается до 3.
  • Также можно настроить количество копий данных.

Виды RAID и их характеристики

Виды RAID и их характеристики

Виды RAID и их характеристики

Что такое RAID мы рассмотрели в первой статье. Теперь посмотрим какие есть виды и чем они отличаются.

Калифорнийский университет в Беркли представил следующие уровни спецификации RAID, которые были приняты как стандарт де-факто:

  • RAID 0 — дисковый массив повышенной производительности с чередованием, без отказоустойчивости;
  • RAID 1 — зеркальный дисковый массив;
  • RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга;
  • RAID 3 и 4 — дисковые массивы с чередованием и выделенным диском чётности;
  • RAID 5 — дисковый массив с чередованием и «невыделенным диском чётности»;
  • RAID 6 — дисковый массив с чередованием, использующий две контрольные суммы, вычисляемые двумя независимыми способами;
  • RAID 10 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 1;
  • RAID 50 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 5;
  • RAID 60 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 6.

Виды RAID и их характеристики

Аппаратный RAID-контроллер может поддерживать несколько разных RAID-массивов одновременно, суммарное количество жёстких дисков которых не превышает количество разъёмов для них. При этом контроллер, встроенный в материнскую плату, в настройках BIOS имеет всего два состояния (включён или отключён), поэтому новый жёсткий диск, подключённый в незадействованный разъём контроллера при активированном режиме RAID, может игнорироваться системой, пока он не будет ассоциирован как ещё один RAID-массив типа JBOD (spanned), состоящий из одного диска.

RAID 0 (striping — «чередование»)

Режим, при использовании которого достигается максимальная производительность. Данные равномерно распределяются по дискам массива, дискиобъединяются в один, который может быть размечен на несколько. Распределенные операции чтения и записи позволяют значительно увеличить скорость работы, поскольку несколько дисков одновременно читают/записывают свою порцию данных. Пользователю доступен весь объем дисков, но это снижает надежность хранения данных, поскольку при отказе одного из дисков массив обычно разрушается и восстановить данные практически невозможно. Область применения — приложения, требующие высоких скоростей обмена с диском, например видеозахват, видеомонтаж. Рекомендуется использовать с высоконадежными дисками.

Читайте также:  Трекер для отслеживания собак

RAID 0 (striping — «чередование»)

RAID 1 (mirroring — «зеркалирование»)

массив из двух дисков, являющихся полными копиями друг друга. Не следует путать с массивами RAID 1+0, RAID 0+1 и RAID 10, в которых используется более двух дисков и более сложные механизмы зеркалирования.

Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения при распараллеливании запросов.

Имеет высокую надёжность — работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна произведению вероятностей отказа каждого диска, т.е. значительно ниже вероятности выхода из строя отдельного диска. На практике при выходе из строя одного из дисков следует срочно принимать меры — вновь восстанавливать избыточность. Для этого с любым уровнем RAID (кроме нулевого) рекомендуют использовать диски горячего резерва.

RAID 1E

Похожий на RAID10 вариант распределения данных по дискам, допускающий использование нечётного числа дисков (минимальное количество — 3)

RAID 2, 3, 4

различные варианты распределенного хранения данных с дисками, выделенными под коды четности и различными размерами блока. В настоящее время практически не используются из-за невысокой производительности и необходимости выделять много дисковой емкости под хранение кодов ЕСС и/или четности.

RAID 5

Основным недостатком уровней RAID от 2-го до 4-го является невозможность производить параллельные операции записи, так как для хранения информации о чётности используется отдельный контрольный диск. RAID 5 не имеет этого недостатка. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, нет асимметричности конфигурации дисков. Под контрольными суммами подразумевается результат операции XOR (исключающее или). Xor обладает особенностью, которая даёт возможность заменить любой операнд результатом, и, применив алгоритм xor, получить в результате недостающий операнд. Например: a xor b = c (где a, b, c — три диска рейд-массива), в случае если a откажет, мы можем получить его, поставив на его место c и проведя xor между c и b: c xor b = a. Это применимо вне зависимости от количества операндов: a xor b xor c xor d = e. Если отказывает c тогда e встаёт на его место и проведя xor в результате получаем c: a xor b xor e xor d = c. Этот метод по сути обеспечивает отказоустойчивость 5 версии. Для хранения результата xor требуется всего 1 диск, размер которого равен размеру любого другого диска в raid.

RAID5 получил широкое распространение, в первую очередь, благодаря своей экономичности. Объём дискового массива RAID5 рассчитывается по формуле (n-1)*hddsize, где n — число дисков в массиве, а hddsize — размер наименьшего диска. Например, для массива из четырех дисков по 80 гигабайт общий объём будет (4 — 1) * 80 = 240 гигабайт. На запись информации на том RAID 5 тратятся дополнительные ресурсы и падает производительность, так как требуются дополнительные вычисления и операции записи, зато при чтении (по сравнению с отдельным винчестером) имеется выигрыш, потому что потоки данных с нескольких дисков массива могут обрабатываться параллельно.

Производительность RAID 5 заметно ниже, в особенности на операциях типа Random Write (записи в произвольном порядке), при которых производительность падает на 10-25% от производительности RAID 0 (или RAID 10), так как требует большего количества операций с дисками (каждая операция записи, за исключением так называемых full-stripe write-ов, сервера заменяется на контроллере RAID на четыре — две операции чтения и две операции записи). Недостатки RAID 5 проявляются при выходе из строя одного из дисков — весь том переходит в критический режим (degrade), все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность. При этом уровень надежности снижается до надежности RAID-0 с соответствующим количеством дисков (то есть в n раз ниже надежности одиночного диска). Если до полного восстановления массива произойдет выход из строя, или возникнет невосстановимая ошибка чтения хотя бы на еще одном диске, то массив разрушается, и данные на нем восстановлению обычными методами не подлежат. Следует также принять во внимание, что процесс RAID Reconstruction (восстановления данных RAID за счет избыточности) после выхода из строя диска вызывает интенсивную нагрузку чтения с дисков на протяжении многих часов непрерывно, что может спровоцировать выход какого-либо из оставшихся дисков из строя в этот наименее защищенный период работы RAID, а также выявить ранее не обнаруженные сбои чтения в массивах cold data (данных, к которым не обращаются при обычной работе массива, архивные и малоактивные данные), что повышает риск сбоя при восстановлении данных.

Минимальное количество используемых дисков равно трём.

RAID 5EE

массив, аналогичный RAID5, однако кроме распределенного хранения кодов четности используется распределение резервных областей — фактически задействуется жесткий диск, который можно добавить в массив RAID5 в качестве запасного (такие массивы называют 5+ или 5+spare). В RAID 5 массиве резервный диск простаивает до тех пор, пока не выйдет из строя один из основных жестких дисков, в то время как в RAID 5EE массиве этот диск используется совместно с остальными HDD все время, что положительно сказывается на производительность массива. К примеру, массив RAID5EE из 5 HDD сможет выполнить на 25% больше операций ввода/вывода за секунду, чем RAID5 массив из 4 основных и одного резервного HDD. Минимальное количество дисков для такого массива — 4.

RAID 6

RAID 0+1

Под RAID 0+1 может подразумеваться в основном два варианта:

  • два RAID 0 объединяются в RAID 1;
  • в массив объединяются три и более диска, и каждый блок данных записывается на два диска данного массива; таким образом, при таком подходе, как и в «чистом» RAID 1, полезный объём массива составляет половину от суммарного объёма всех дисков (если это диски одинаковой ёмкости).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 — зеркалированный массив, данные в котором записываются последовательно на несколько дисков, как вRAID 0. Эта архитектура представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого вместо отдельных дисков являются массивы RAID 1. Соответственно, массив этого уровня должен содержать как минимум 4 диска (и всегда чётное количество). RAID 10 объединяет в себе высокую отказоустойчивость и производительность.

Утверждение, что RAID 10 является самым надёжным вариантом для хранения данных вполне обосновано тем, что массив будет выведен из строя после выхода из строя всех накопителей в одном и том же массиве. При одном вышедшем из строя накопителе, шанс выхода из строя второго в одном и том же массиве равен 1/3*100=33%. RAID 0+1 выйдет из строя при двух накопителях, вышедших из строя в разных массивах. Шанс выхода из строя накопителя в соседнем массиве равен 2/3*100=66%, однако так как накопитель в массиве с уже вышедшим из строя накопителем уже не используется, то шанс того, что следующий накопитель выведет из строя массив целиком равен 2/2*100=100%

RAID 5EE

массив, аналогичный RAID5, однако кроме распределенного хранения кодов четности используется распределение резервных областей — фактически задействуется жесткий диск, который можно добавить в массив RAID5 в качестве запасного (такие массивы называют 5+ или 5+spare). В RAID 5 массиве резервный диск простаивает до тех пор, пока не выйдет из строя один из основных жестких дисков, в то время как в RAID 5EE массиве этот диск используется совместно с остальными HDD все время, что положительно сказывается на производительность массива. К примеру, массив RAID5EE из 5 HDD сможет выполнить на 25% больше операций ввода/вывода за секунду, чем RAID5 массив из 4 основных и одного резервного HDD. Минимальное количество дисков для такого массива — 4.

RAID 50

объединение двух(или более, но это крайне редко применяется) массивов RAID5 в страйп, т.е. комбинация RAID5 и RAID0, частично исправляющая главный недостаток RAID5 — низкую скорость записи данных за счёт параллельного использования нескольких таких массивов. Общая ёмкость массива уменьшается на ёмкость двух дисков, но, в отличие от RAID6, без потери данных такой массив переносит отказ лишь одного диска, а минимально необходимое число дисков для создания массива RAID50 равно 6. Наряду с RAID10, это наиболее рекомендуемый уровень RAID для использования в приложениях, где требуется высокая производительность в сочетании приемлемой надёжностью.

Читайте также:  Что такое файл nomedia

RAID 60

объединение двух массивов RAID6 в страйп. Скорость записи повышается примерно в два раза, относительно скорости записи в RAID6. Минимальное количество дисков для создания такого массива — 8. Информация не теряется при отказе двух дисков из каждого RAID 6 массива

RAID 00


RAID 00 встречается весьма редко, я с ним познакомился на контроллерах LSI. Группа дисков RAID 00 — это составная группа дисков, которая создает чередующийся набор из серии
дисковых массивов RAID 0. RAID 00 не обеспечивает избыточности данных, но наряду с RAID 0, предлагает лучшую производительность любого уровня RAID. RAID 00 разбивает данные на меньшие сегменты, а затем чередует сегменты данных на каждом диске в сторадж группе. Размер каждого сегмента данных определяется размером полосы. RAID 00 предлагает высокая пропускная способность. Уровень RAID 00 не является отказоустойчивым. Если диск в группе дисков RAID 0 выходит из строя, весь
виртуальный диск (все диски, связанные с виртуальным диском) выйдет из строя. Разбивая большой файл на более мелкие сегменты, контроллер RAID может использовать оба SAS
контроллера для чтения или записи файла быстрее. RAID 00 не предполагает четности расчеты усложняют операции записи. Это делает RAID 00 идеальным для
приложения, которые требуют высокой пропускной способности, но не требуют отказоустойчивости. Может состоять от 2 до 256 дисков.

Что быстрее RAID 0 или RAID 00?


Я провел свое тестирование описанное в статье про оптимизацию скорости твердотельных дисков на LSI контроллерах и получил вот такие вот цифры на массивах из 6-ти SSD

Приветствую всех, уважаемые читатели блога Pc-information-guide.ru! Ранее, я уже публиковал статью о видах raid массивов, очень рекомендую почитать. Там я только вкратце рассказал о том, что такое рейд массив десятого уровня, или «1+0» — как его еще называют. В этой статье будет подробный рассказ о всех преимуществах и недостатках такого вида Raid массива, а также о его сравнении с пятым рейдом.

Как известно, Raid 10 вобрал в себя все хорошее из Raid 0 и Raid 1: увеличенную скорость доступа и повышенную надежность данных — соответственно. Рейд 10 представляет собой некую «полоску» зеркал, состоящих из пар жестких дисков, объединенных в рейд первого уровня. Иными словами, диски вложенного массива соединены парами в «зеркальный» рейд первого уровня, а эти вложенные массивы, в свою очередь — трансформируются в общий массив нулевого уровня, используя чередование данных.

Описание особенностей массива raid 10 сводится к следующему:

  • если любой один диск из вложенных массивов raid 1 поломается — потери данных не произойдет. То есть, если «внутри» десятого raid находится всего четыре диска, что являет собой минимально допустимое количество, тогда возможен безболезненный выход из строя аж двух дисков одновременно;
  • следующая особенность (скорее недостаток) — невозможность замены поврежденных накопителей, если конечно массив не оснащен технологией «hot spare»;
  • если ориентироваться на высказывания производителей устройств и многочисленные тесты, то получается, что именно raid «1+0» обеспечивает наилучшую пропускную способность по сравнению с другими видами, кроме нулевого raid, конечно же.

Количество дисков

Отвечая на вопрос — сколько же дисков требуется для рейд 10, скажу, что для такого массива необходимо четное их количество. Причем, минимально допустимое количество винчестеров составляет 4, а максимальное 16. Также, бытует мнение, что raid «1+0» (он же 10) и «0+1» чем-то различаются. Это правда, но различие состоит только в последовательности соединения массивов.

Последняя цифра обозначает тип массива самого верхнего уровня. Например, raid «0+1» обозначает некую зеркальную систему полос, внутри которой два нулевых рейда (общее количество: 4 жестких диска) объединяются в один рейд 1 — это как пример, «нулевых» рейд массивов тут может быть и больше. Причем, снаружи визуально эти два подвида рейд 10 ничем не отличаются. И чисто теоретически они имеют равную степень устойчивости к сбоям.

На практике же, большинство производителей сейчас используют Raid 1+0 вместо Raid 0+1, объясняя это большей устойчивостью первого варианта к ошибкам и сбоям.

Повторюсь, главным недостатком raid 10 остается — необходимость включения в массив дисков «горячего резерва». Расчет примерно следующий: на 5 рабочих накопителей должен быть один резервный. Теперь пару слов про емкость дисков. Особенность емкости рейд 1 заключается в том, что вам всегда доступна лишь половина пространства винчестеров от их общего объема. В RAIDе 10 из 4 дисков общим объемом 4 Терабайта для записи будут доступны всего 2 Тб. Вообще, легко подсчитать доступный объем можно по формуле: F*G/2, F означает — количество дисков в массиве, а G — их емкость.

Сравнение raid 10 vs raid 5

Говоря о выборе между «десятым» raid и любым другим, на ум обычно приходит мысль о рейд 5. Raid 5 похож на первый по своему назначению, с той лишь разницей, что для него требуется минимум 3 накопителя. Причем один из них не будет доступен в качестве места для записи данных, на нем будет храниться лишь служебная информация.

Пятый рейд способен пережить выпадение (поломку) только одного жесткого, поломка второго повлечет за собой потерю всех данных. Однако, рейд пятого уровня — хороший и дешевый способ продлить жизнь накопителям и снизить вероятность их поломки. Для того, чтобы наше сравнение было эффективным и наглядным, попробую упорядочить преимущества и недостатки пятого рейда перед десятым:

  1. Емкость массива raid 5 равна общему объему дисков за вычетом объема одного диска. В то время как в рейд 10, по факту, доступна лишь половина объема накопителей.
  2. При операциях чтения/записи взаимодействие с потоками данных может вестись параллельно с нескольких дисков. Поэтому скорость записи или чтения возрастает, по сравнению с обычным жестким диском. Но, без хорошего рейд-контроллера скорость будет не сильно высокой.
  3. Производительность рейд 5 в операциях случайного чтения/записи блоков ниже на 10–25% в сравнении с десятым. При поломке одного из дисков в пятом рейде весь массив переходит в критический режим — все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, производительность при этом резко падает.

Итак, что же мы имеем в итоге: рейд 10 имеет лучшую отказоустойчивость и скорость, по сравнению с рейд 5. Однако, собрать такой массив из дисков будет по карману далеко не каждому. Рейд 5 — некое промежуточное решение между нулевым массивом и зеркалом (рейд 1). О том, как сделать raid 10 из четырех дисков будет рассказано чуть ниже, хотя я уже затрагивал «вскользь» эту тему в статье, ссылка на которую указана вверху. Конечно же, для этой цели лучше использовать аппаратный уровень — нужен специальный контроллер, но хорошее оборудование стоит дорого.

Так называемый «фейк рейд» (встроенный в материнскую плату) не отличается надежностью и быстротой, использовать не рекомендую. Лучше уж тогда организовать это все на программном уровне. Ну а сейчас, подробный пример создания массива на четырех дисках, используя рейд-контроллер. Для начала через BIOS выбираем соответствующую утилиту.

Затем, в меню утилиты выбираем пункт «инициализация драйверов».

Выделяем все наши диски.

Снова возвращаемся к главному меню утилиты и выбираем пункт «создать массив».

И на последнем шаге — указываем тип массива, его размер и другие параметры.

Ссылка на основную публикацию
Что означает охват в статистике вконтакте
Что такое охват подписчиков во Вконтакте Как посмотреть охват? Для сообщества Перейдите в сообщество, на панели управления нажмите кнопку «Статистика»,...
Что делать если взломали сим карту
Подавляющее большинство современных телефонов оборудовано лотком под сим-карту, вытащить который очень легко с помощью скрепки или иглы. Какие-то телефоны после...
Что делать если забыл название игры
В сообществе Лига Геймеров очень часто всплывают посты "Помогите найти игру". Там их не очень жалуют. Для этого и создано...
Что означает ошибка esp
Однажды ни с того ни с сего во время достаточно спокойной езды загорелась ошибка: "Сервис: ESP", затем следом появилось сообщение...
Adblock detector