Ogólne informacje o macierzy RAID: podstawowe pojęcia

Co to jest RAID?

Tym, którzy są nowicjuszami w RAID, może się to wydawać onieśmielające i skomplikowane. W rzeczywistości jest to tylko skrót od Redundant Array of Independent Disks (nadmiarowa macierz niezależnych dysków). Gdy zrozumiesz, jak działa RAID, przestaniesz się onieśmielać.

Macierz RAID składa się z dwóch lub więcej dysków twardych połączonych ze sobą w celu utworzenia pojedynczego dysku zwanego zestawem RAID. Istnieje kilka typów macierzy RAID, które wykorzystują wiele dysków twardych na różne sposoby. Dwa główne cele RAID to wydajność i ochrona.

Podstawowe koncepcje RAID 

Striping to metoda, w której plik jest partycjonowany, a dane są rozdzielane na wszystkie dyski w zestawie RAID. Ponieważ proces stripingu rozprowadza dane na większej liczbie dysków, dostęp do informacji jest możliwy z wielu dysków twardych. Znacznie przyspiesza to proces zapisywania i odczytywania informacji. 

• Disk mirroring to metoda, w której wszystkie dane są zapisywane na co najmniej dwóch oddzielnych dyskach fizycznych. W tym przypadku dyski są zasadniczo lustrzanym odbiciem siebie nawzajem. Jeśli jeden z dysków ulegnie awarii, drugi dysk może zostać użyty do odzyskania danych.

• Kontrola parzystości: Metoda, która sprawdza, czy dane nie zostały utracone lub nadpisane podczas przenoszenia ich z jednej lokalizacji do drugiej. Dyski RAID wykorzystują zaawansowane algorytmy sprawdzania parzystości. Niektóre grupy RAID mają jeden lub więcej dysków zawierających informacje o parzystości, które umożliwiają odzyskanie danych w przypadku awarii dysku.

Istnieje 7 standardowych poziomów RAID, ponumerowanych od 0 do 6, i wiele innych niestandardowych, które są ich zagnieżdżonymi wersjami. Poniżej przyjrzymy się 3 najlepszym standardowym wersjom macierzy i jednej wersji zagnieżdżonej.

RAID 0

RAID 0 to normalny zestaw RAID z stripingiem. Do działania wymaga co najmniej dwóch dysków. Macierz ta doskonale nadaje się do tworzenia większego dysku z zestawu mniejszych dysków, na przykład cztery dyski o pojemności 1 TB można wykorzystać do utworzenia pojedynczego dysku o pojemności 4 TB z większą szybkością dostępu.

Wydajność jest głównym powodem korzystania z RAID 0. Jest to dobre rozwiązanie, jeśli potrzebujesz większej prędkości, ale nie zapewnia parzystości ani nadmiarowej ochrony. W rzeczywistości, jeśli jeden dysk w zestawie ulegnie awarii, utracisz całą macierz i wszystkie swoje pliki.

>

RAID 1

RAID 1 to najbezpieczniejszy sposób na natychmiastowe tworzenie kopii zapasowych plików. Konieczne jest jednak poświęcenie dwóch aspektów na rzecz bezpieczeństwa. Pierwszym krokiem powinno być zmniejszenie przestrzeni dyskowej o połowę. Jeśli twoja macierz RAID 1 składa się z 4 dysków, z których każdy ma pojemność 1 TB, będzie ona wyświetlana jako dysk o pojemności 2 TB.

Prędkość jest drugim poświęceniem, które należy podjąć. Dublowanie dysków jest dobre dla bardzo szybkich operacji odczytu, ale zapisywanie informacji na dyskach trwa dłużej, ponieważ dane muszą być zapisywane dwukrotnie. RAID 1 wymaga co najmniej dwóch dysków twardych.

RAID 5

Nie ma wątpliwości, że RAID 5 jest najpopularniejszym RAID ze względu na równowagę między wydajnością a ochroną. W systemie RAID 5  muszą znajdować się co najmniej trzy dyski. Pierwsze dwa dyski działają w taki sam sposób jak w RAID 1 - oddzielają i zapisują różne sekcje każdego pliku. Natomiast trzeci dysk odczytuje i zapisuje dane i algorytmy z pozostałych dwóch dysków. Jeśli jeden z dwóch pierwszych dysków w macierzy ulegnie awarii, trzeci dysk określa, jakich informacji brakuje, odczytując je ze zdrowego dysku. System ten poprawia wydajność przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego poziomu ochrony.

RAID 10

RAID 10 lub RAID 1+0 (macierz zagnieżdżona), metoda łącząca procesy mirroringu i stripingu w celu zapewnienia wysokiego poziomu ochrony danych. To połączenie dwóch poziomów pamięci masowej sprawia, że RAID 10 jest zarówno szybki, jak i odporny na błędy. Jeśli potrzebujesz sprzętowej ochrony danych i wyższej wydajności pamięci masowej, RAID 10 jest najlepszym i stosunkowo niedrogim rozwiązaniem.

RAID 10 jest niezawodny, ponieważ dubluje wszystkie dane. RAID 10 ma również wysoką wydajność, ponieważ informacje są dystrybuowane na wielu dyskach. Fragmenty danych mogą być odczytywane i zapisywane na różnych dyskach w tym samym czasie. Konfiguracja RAID 10 wymaga co najmniej czterech dysków.

Wybierając konfigurację RAID, należy dokładnie rozważyć, do czego będzie ona używana i ile jesteśmy skłonni na nią wydać. Zalecamy podstawową macierz RAID 1, która może być używana do tworzenia dopasowanych kopii do archiwizacji w większym środowisku przepływu pracy.

Warto zwrócić uwagę na jeszcze jedną rzecz. Pomimo zapisywania danych na dwóch dyskach jednocześnie, RAID 1 nie jest kopią zapasową sam w sobie. Jeśli system operacyjny lub oprogramowanie uszkodzą dane, zostaną one automatycznie przesłane na oba dyski i ulegną uszkodzeniu jednocześnie.

Kopie zapasowe to kopie danych, które są przechowywane w innym miejscu i są oddzielone od oryginalnych danych zarówno pod względem miejsca przechowywania, jak i czasu zapisu. Dane nie ulegną uszkodzeniu, jeśli nie zostanie utworzona ich kopia zapasowa. Innymi słowy, nawet jeśli korzystasz z RAID, nadal musisz tworzyć kopie zapasowe danych roboczych.

>