Таңдалған RAID спецификациясына байланысты оқу/жазу жылдамдығы және/немесе деректерді жоғалтудан қорғау ұлғайтылуы мүмкін.

Дискілік ішкі жүйелермен жұмыс істеу кезінде АТ мамандары жиі екі негізгі мәселеге тап болады.

• Біріншісі төмен жылдамдықоқу / жазу, кейде тіпті SSD дискінің жылдамдығы жеткіліксіз.
• Екіншісі - дискілердің істен шығуы, демек, деректердің жоғалуы, оны қалпына келтіру кейде мүмкін емес.

Бұл екі мәселе де RAID технологиясының көмегімен шешіледі (тәуелсіз дискілердің артық массиві - тәуелсіз дискілердің артық массиві) - бірнеше физикалық дискілерді бір логикалық элементке біріктіретін виртуалды сақтау технологиясы.

Таңдалған RAID спецификациясына байланысты оқу/жазу жылдамдығы және/немесе деректерді жоғалтудан қорғау ұлғайтылуы мүмкін.

Келесі RAID спецификация деңгейлері бар: 1,2,3,4,5,6,0. Сонымен қатар, комбинациялар бар: 01,10,50,05,60,06. Бұл мақалада біз RAID массивтерінің ең көп таралған түрлерін қарастырамыз. Бірақ алдымен аппараттық және бағдарламалық RAID массивтері бар делік.

Аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету RAID массивтері

• Бағдарламалық қамтамасыз ету массивтері операциялық жүйені орнатқаннан кейін жасалады бағдарламалық өнімдержәне утилиталар, бұл мұндай диск массивтерінің негізгі кемшілігі.
• Аппараттық RAID дискілер массивін операциялық жүйені орнатпас бұрын жасайды және оған тәуелді емес.

RAID 1

RAID 1 («Айна» деп те аталады - Айна) деректердің бір физикалық дискіден екіншісіне толық қайталануын қамтиды.

RAID 1 кемшілігі - сіз дискілік кеңістіктің жартысын аласыз. Анау. ЕКІ 250 ГБ дискіні пайдалансаңыз, жүйе тек БІР 250 ГБ дискіні көреді. Бұл түрі RAID жылдамдықты арттыруды қамтамасыз етпейді, бірақ ол ақауларға төзімділік деңгейін айтарлықтай арттырады, өйткені бір диск істен шыққан жағдайда оның толық көшірмесі әрқашан болады. Жазу және дискілерден өшіру бір уақытта орындалады. Егер ақпарат әдейі жойылса, оны басқа дискіден қалпына келтіру мүмкіндігі болмайды.

RAID 0

RAID 0 («Striping» - Striping деп те аталады) ақпаратты блоктарға бөлуді және бір уақытта әртүрлі блоктарды әртүрлі дискілерге жазуды қамтиды.

Бұл технология оқу/жазу жылдамдығын арттырады, пайдаланушыға дискілердің жалпы көлемін пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ ақауларға төзімділікті төмендетеді, дәлірек айтсақ, оны нөлге дейін төмендетеді. Сонымен, дискілердің біреуі істен шыққан жағдайда ақпаратты қалпына келтіру мүмкін болмайды. RAID 0 құрастыру үшін тек жоғары сенімді дискілерді пайдалану ұсынылады.

RAID 5-ті неғұрлым жетілдірілген RAID 0 деп атауға болады. 3 қатты дискіден пайдалануға болады. Raid 0 біреуінен басқа барлығына жазылады, ал соңғысына арнайы бақылау сомасы жазылады, бұл олардың біреуі «қайтыс болған» жағдайда (бірақ біреуден көп емес) қатты дискілерде ақпаратты сақтауға мүмкіндік береді. Мұндай массивтің жылдамдығы жоғары. Дискіні ауыстырсаңыз, көп уақыт кетеді.

RAID 2, 3, 4

Бұл жолдар бөлінген сақтау орныпаритет кодтары үшін бөлінген дискілерді пайдаланатын ақпарат. Олар бір-бірінен тек блок өлшемімен ерекшеленеді. Іс жүзінде олар ECC және/немесе паритет кодтарын сақтауға арналған диск сыйымдылығының үлкен үлесін беру қажеттілігіне байланысты, сондай-ақ өнімділіктің төмен болуына байланысты іс жүзінде қолданылмайды.

RAID 10

Бұл RAID 1 және 0 массивтерінің қоспасы.Және ол әрқайсысының артықшылықтарын біріктіреді: жоғары өнімділік және жоғары ақауларға төзімділік.

Жиым міндетті түрде дискілердің жұп санын (кем дегенде 4) қамтиды және ақпаратты сақтаудың ең сенімді нұсқасы болып табылады. Кемшілігі дискілер массивінің жоғары құны болып табылады: тиімді сыйымдылық дискілік кеңістіктің жалпы сыйымдылығының жартысы болады.

RAID 5 және 0 массивтерінің қоспасы. RAID 5 құрастырылуда, бірақ оның құрамдас бөліктері тәуелсіз болмайды қатты дискілер, және RAID 0 массивтері.

Ерекшеліктер.

RAID контроллері бұзылған жағдайда ақпаратты қалпына келтіру мүмкін емес («Айнаға» қолданылмайды). Дәл сол контроллерді сатып алсаңыз да, RAID дискінің басқа секторларынан жиналу ықтималдығы жоғары, яғни дискілердегі ақпарат жоғалады.

Әдетте, дискілер бір топтамада сатып алынады. Тиісінше, олардың жұмыс мерзімі шамамен бірдей болуы мүмкін. Бұл жағдайда массив үшін дискілерді сатып алу кезінде кейбір артық заттарды дереу сатып алу ұсынылады. Мысалы, 4 дискіден RAID 10 орнату үшін 5 дискіні сатып алған жөн. Сонымен, олардың біреуі істен шыққан жағдайда, басқа дискілер «құлап кетпей тұрып» оны жаңасына тез ауыстыруға болады.

Қорытындылар.

Іс жүзінде RAID массивтерінің тек үш түрі жиі қолданылады. Бұл RAID 1, RAID 10 және RAID 5.

Құны / өнімділігі / ақауларға төзімділік тұрғысынан мыналарды пайдалану ұсынылады:

• RAID 1(айналау) пайдаланушының операциялық жүйелері үшін дискілік ішкі жүйені қалыптастыру.
• RAID 10жазу және оқу жылдамдығына жоғары талаптары бар деректер үшін. Мысалы, 1С: Enterprise деректер қорын сақтау үшін, пошта сервері, AD.
• RAID 5файлдық деректерді сақтау үшін қолданылады.

Көпшілікке сәйкес тамаша серверлік шешім жүйелік әкімшілералты дискі бар сервер болып табылады. Екі диск «айналанған» және операциялық жүйе RAID 1-де орнатылған. Қалған төрт диск жылдам, ақаусыз, сенімді жүйе жұмысы үшін RAID 10 жүйесінде біріктірілген.

RAID массиві (Redundant Array of Independent Disks) – деректерді сақтау өнімділігін және/немесе сенімділігін жақсарту үшін бірнеше құрылғыларды қосу, аудармада – тәуелсіз дискілердің артық массиві.

Мур заңына сәйкес ағымдағы өнімділік жыл сайын артады (яғни, чиптегі транзисторлар саны 2 жыл сайын екі есе өседі). Мұны компьютерлік аппараттық құралдар индустриясының барлық дерлік салаларынан көруге болады. Процессорлар ядролар мен транзисторлардың санын көбейтеді, ал процесті азайтады, ЖЖҚ жиілікті арттырады және өткізу қабілеті, жады қатты күйдегі дискілертозуға төзімділігін және оқу жылдамдығын арттырады.

Бірақ қарапайым қатты дискілер (HDD) соңғы 10 жылда айтарлықтай дамымаған. Стандартты жылдамдық 7200 айн/мин болатын сияқты, ол солай қалды (10 000 немесе одан да көп айналымдары бар сервердің HDD дискілерін есепке алмағанда). Ноутбуктер әлі де баяу 5400 айн/мин. Көптеген пайдаланушылар үшін компьютерінің өнімділігін арттыру үшін SDD сатып алу ыңғайлы болады, бірақ мұндай тасымалдағыштың 1 гигабайтының бағасы қарапайым HDD-ге қарағанда әлдеқайда жоғары. «Көп ақша мен көлемді жоғалтпай, дискілердің өнімділігін қалай арттыруға болады? Деректеріңізді қалай сақтауға немесе деректеріңіздің қауіпсіздігін арттыруға болады? Бұл сұрақтарға жауап бар - RAID массиві.

RAID массивтерінің түрлері

Үстінде осы сәт RAID массивтерінің келесі түрлері бар:

RAID 0 немесе «Жолақ»– үлкейтуге арналған екі немесе одан да көп дискілердің массиві жалпы өнімділік. Рейдтің көлемі жалпы болады (HDD 1 + HDD 2 = Жалпы көлем), оқу / жазу жылдамдығы жоғары болады (жазбаны 2 құрылғыға бөлуге байланысты), бірақ ақпарат қауіпсіздігінің сенімділігі зардап шегеді. Құрылғылардың біреуі істен шықса, массивтегі барлық ақпарат жоғалады.

RAID 1 немесе «Айна»– сенімділікті арттыру үшін бір-бірін көшіретін бірнеше дискілер. Жазу жылдамдығы бұрынғы деңгейде қалады, оқу жылдамдығы артады, сенімділік бірнеше есе артады (бір құрылғы істен шыққан болса да, екіншісі жұмыс істейді), бірақ 1 гигабайт ақпараттың құны 2 есе артады (егер сіз массив жасасаңыз екі HDD).

RAID 2 – сақтау дискілері мен қателерді түзету дискілерінің жұмысына құрылған массив. Ақпаратты сақтауға арналған HDD санын есептеу «2^n-n-1» формуласы арқылы орындалады, мұндағы n - түзету HDD саны. Бұл түрі үшін пайдаланылады көп мөлшерде HDD, ең аз рұқсат етілген сан - 7, мұнда 4 - ақпаратты сақтауға, ал 3 - қателерді сақтауға арналған. Бұл түрдің артықшылығы өнімділікті арттырубір дискімен салыстырғанда.

RAID 3 – «n-1» дискілерінен тұрады, мұндағы n – паритет блоктарын сақтауға арналған диск, қалғандары – сақтау құрылғылары. Ақпарат сектордың көлемінен кішірек бөліктерге бөлінген (байттарға бөлінген), олармен жұмыс істеуге ыңғайлы. үлкен файлдар, шағын файлдарды оқу жылдамдығы өте баяу. Ол жоғары өнімділікпен сипатталады, бірақ төмен сенімділік және тар мамандандыру.

RAID 4 - 3 түріне ұқсас, бірақ бөлу байт емес, блоктарда. Бұл шешім шағын файлдардың төмен оқу жылдамдығын түзете алды, бірақ жазу жылдамдығы төмен болып қалды.

RAID 5 және 6 - алдыңғы нұсқалардағы сияқты қателік корреляцияға арналған бөлек дискінің орнына барлық құрылғыларда біркелкі бөлінген блоктар қолданылады. Бұл жағдайда ақпаратты оқу/жазу жылдамдығы жазудың параллелизациясы есебінен артады. минус осы түрдегідискілердің біреуі істен шыққан жағдайда ақпаратты ұзақ уақыт бойы қалпына келтіру болып табылады. Қалпына келтіру кезінде басқа құрылғыларда өте жоғары жүктеме бар, бұл сенімділікті төмендетеді және басқа құрылғының істен шығуын және массивтегі барлық деректердің жоғалуын арттырады. 6 түрі жалпы сенімділікті жақсартады, бірақ өнімділікті төмендетеді.

Біріктірілген RAID түрлерімассивтер:

RAID 01 (0+1) - екі Raid 0 Raid 1-ге біріктірілген.

RAID 10 (1+0) - 0 типті архитектурада қолданылатын RAID 1 диск массивтері. Бұл жоғары сенімділік пен өнімділікті біріктіретін ең сенімді сақтау нұсқасы болып саналады.

Сіз сондай-ақ массив жасай аласыз бастап SSD дискілері . 3DNews тестілеуіне сәйкес, бұл комбинация айтарлықтай өсім бермейді. Тиімдірек PCI немесе eSATA интерфейсі бар дискіні сатып алған дұрыс

Raid массиві: қалай құруға болады

Ол арнайы RAID контроллері арқылы қосылу арқылы жасалады. Қазіргі уақытта контроллердің 3 түрі бар:

1. Бағдарламалық қамтамасыз ету - бағдарламалық құралдармассив эмуляцияланады, барлық есептеулер орталық процессормен орындалады.
2. Біріктірілген - негізінен аналық платаларда кең таралған (сервер сегментінде емес). Кілемшедегі кішкене чип. жиым эмуляциясына жауапты тақта, есептеулер орталық процессор арқылы орындалады.
3. Аппараттық құрал - кеңейту тақтасы (үшін жұмыс үстелі компьютерлері), әдетте бар PCI интерфейсі, өзіндік жады мен есептеуіш процессоры бар.

RAID массиві hdd: IRST арқылы 2 дискіден қалай жасауға болады

Деректерді қалпына келтіру

Кейбір деректерді қалпына келтіру опциялары:

1. Raid 0 немесе 5 сәтсіздігі жағдайында RAID Reconstructor утилитасы көмектесе алады, ол қолжетімді диск ақпаратын жинап, оны басқа құрылғыға немесе медиаға өткен массивтің суреті ретінде қайта жазады. Бұл опциядискілер жұмыс істеп тұрса және қате бағдарламалық құрал болса көмектеседі.
2. Үшін Linux жүйелеріпайдаланылған mdadm қалпына келтіру (басқару үшін қызметтік бағдарлама бағдарламалық қамтамасыз етудің рейдтік массивтері).
3. Аппараттық құралдарды қалпына келтіру мамандандырылған қызметтер арқылы жүзеге асырылуы керек, өйткені контроллердің жұмыс әдістерін білмей, сіз барлық деректерді жоғалтуыңыз мүмкін және оларды қайтару өте қиын немесе тіпті мүмкін емес.

Компьютерде Raid жасау кезінде көптеген нюанстарды ескеру қажет. Негізінде опциялардың көпшілігі тұрақтылық пен деректер қауіпсіздігі маңызды және қажет болатын сервер сегментінде қолданылады. Егер сізде сұрақтар немесе толықтырулар болса, оларды түсініктемелерде қалдыра аласыз.

Бүгінгі күніңіз жақсы өтсін!

(+) : Жоғары сенімділікке ие - массивтегі кем дегенде бір диск жұмыс істеп тұрғанда жұмыс істейді. Бір уақытта екі дискінің істен шығу ықтималдығы әрбір дискінің істен шығу ықтималдығының көбейтіндісіне тең. Іс жүзінде, егер дискілердің біреуі істен шықса, шұғыл шараларды қолдану керек - артықшылықты қайтадан қалпына келтіру керек. Ол үшін кез келген RAID деңгейімен (нөлден басқа) ыстық қосалқы дискілерді пайдалану ұсынылады. Бұл тәсілдің артықшылығы - тұрақты қолжетімділікті сақтау.

(-) : Кемшілігі - екі қатты дискінің құнын төлеу керек, тек біреуінің жарамды сыйымдылығын алу. қатты диск.

RAID 1+0 және RAID 0+1

Көптеген дискілердегі айна - RAID 1+0немесе RAID 0+1. RAID 10 (RAID 1+0) екі немесе одан да көп RAID 1 RAID 0-ге біріктірілген опцияны білдіреді. RAID 0+1 екі опцияны білдіруі мүмкін:

RAID 2

Бұл типтегі массивтер Хамминг кодын қолдануға негізделген. Дискілер екі топқа бөлінеді: деректер үшін және қателерді түзету кодтары үшін, ал егер деректер дискілерде сақталса, онда түзету кодтарын сақтау үшін дискілер қажет. Деректер ақпаратты сақтауға арналған дискілер бойынша RAID 0-дегідей таратылады, яғни. олар дискілердің санына қарай шағын блоктарға бөлінеді. Қалған дискілер қателерді түзету кодтарын сақтайды, соған сәйкес қатты диск ақауы болған жағдайда ақпаратты қалпына келтіруге болады. Хамминг әдісі ұзақ уақыт бойы ECC жадында қолданылады және жалғыз қателерді түзетуге және қос қателерді жылдам анықтауға мүмкіндік береді.

Қадір RAID 2 - бұл бір дискінің өнімділігімен салыстырғанда дискідегі операциялардың жылдамдығын жақсарту.

кемшілігі RAID 2 массиві - оны пайдалану мағынасы бар дискілердің ең аз саны - 7. Бұл ретте дискілер санының екі есеге дерлік құрылымы қажет (n=3 үшін деректер 4 дискіде сақталады) ), сондықтан массивтің бұл түрі кеңінен қолданылмайды. Егер шамамен 30-60 диск болса, онда асып кету 11-19% құрайды.

RAID 3

RAID 3 дискілер массивінде деректер сектордан (байттарға бөлінген) немесе блоктардан кіші бөліктерге бөлінеді және дискілер бойынша таратылады. Басқа диск паритет блоктарын сақтау үшін пайдаланылады. RAID 2-де бұл мақсат үшін диск пайдаланылды, бірақ басқару дискілеріндегі ақпараттың көпшілігі қатені бірден түзету үшін пайдаланылды, ал пайдаланушылардың көпшілігі дискідегі ақаулық жағдайында ақпаратты қарапайым қалпына келтіруге қанағаттанады. , ол үшін бір арнайы қатты дискіге сыйатын ақпарат жеткілікті.

RAID 3 пен RAID 2 арасындағы айырмашылықтар: қатені жылдам түзету мүмкін еместігі және артықшылықтың аз болуы.

Артықшылықтары:

• жоғары жылдамдықмәліметтерді оқу және жазу;
• Массив жасау үшін дискілердің ең аз саны - үш.

Кемшіліктері:

• бұл түрдегі массив үлкен файлдармен бір тапсырмалы жұмыс үшін ғана қолайлы, өйткені дискілерге бөлінген бөлек секторға кіру уақыты дискілердің әрқайсысының секторларына қол жеткізу аралықтарының максимумына тең. Шағын блок өлшемдері үшін қол жеткізу уақыты оқу уақытынан әлдеқайда ұзағырақ.
• басқару дискісінде үлкен жүктеме және нәтижесінде оның сенімділігі деректерді сақтайтын дискілермен салыстырғанда айтарлықтай төмендейді.

RAID 4

RAID 4 RAID 3-ке ұқсас, бірақ деректердің байттарға емес блоктарға бөлінуімен ерекшеленеді. Осылайша, шағын көлемдегі деректерді беру жылдамдығының төмендігі мәселесін ішінара «жеңіп алу» мүмкін болды. Жазулар баяу, себебі блок үшін паритет жазу кезінде құрылады және бір дискіге жазылады. Кең таралған сақтау жүйелерінің ішінде RAID-4 NetApp сақтау құрылғыларында (NetApp FAS) қолданылады, мұнда оның кемшіліктері құрылғыларда қолданылатын ішкі жадпен анықталатын арнайы топтық жазу режимінде жұмыс істейтін дискілер арқылы сәтті жойылды. файлдық жүйе WAFL.

RAID 5

RAID 2-4 деңгейлерінің негізгі кемшілігі параллельді жазу операцияларын орындау мүмкін еместігі болып табылады, өйткені паритеттік ақпаратты сақтау үшін бөлек паритеттік диск пайдаланылады. RAID 5-тің бұл кемшілігі жоқ. Деректер блоктары мен бақылау сомасы массивтің барлық дискілеріне циклдік түрде жазылады, диск конфигурациясында асимметрия жоқ. Бақылау сомасы XOR операциясының нәтижесі болып табылады (ерекше немесе). Хор RAID 5-те қолданылатын мүмкіндігі бар, ол кез келген операндты нәтижемен және алгоритмді қолдану арқылы ауыстыруға мүмкіндік береді. xor, нәтижесінде жетіспейтін операндты алыңыз. Мысалға: a xor b = c(қайда а, б, в- рейдтік массивтің үш дискісі), егер абас тартса, біз оны орнына қою арқылы аламыз вжәне жұмсады xorарасында вжәне б: xor b = a.Бұл операндтар санына қарамастан қолданылады: a xor b xor c xor d = e. Егер ол сәтсіз болса всодан кейін eоның орнын алады және xorнәтижесінде аламыз в: a xor b xor e xor d = c. Бұл әдіс негізінен 5-нұсқа ақауларға төзімділікті қамтамасыз етеді. Xor нәтижесін сақтау үшін тек 1 диск қажет, оның өлшемі рейдтегі кез келген басқа дискінің өлшеміне тең.

(+) A: RAID5 ең алдымен үнемділігіне байланысты кең тарады. RAID5 дискі массивінің өлшемі (n-1)*hddsize формуласы арқылы есептеледі, мұндағы n – массивтегі дискілердің саны және hddsize – ең кіші дискінің өлшемі. Мысалы, 80 гигабайттық 4 дискі массиві үшін жалпы көлем (4 - 1) * 80 = 240 гигабайт болады. Қосымша ресурстар RAID 5 көлеміне ақпаратты жазуға жұмсалады және өнімділік төмендейді, өйткені қосымша есептеулер мен жазу операциялары қажет, бірақ оқу кезінде (жеке қатты дискімен салыстырғанда) пайда болады, өйткені бірнеше массив дискілерінен деректер ағындары параллель өңделеді.

(-) : RAID 5 өнімділігі айтарлықтай баяу, әсіресе Random Write операцияларында (кездейсоқ ретпен жазылады), онда өнімділік RAID 0 (немесе RAID 10) өнімділігінен 10-25%-ға төмендейді, себебі ол талап етеді Көбірекдиск операциялары (әр сервер жазуы RAID контроллерінде үшеумен ауыстырылады - бір оқу және екі жазу). RAID 5 кемшіліктері дискілердің бірі істен шыққанда пайда болады - бүкіл көлем критикалық режимге өтеді (деградация), барлық жазу және оқу операциялары қосымша манипуляциялармен бірге жүреді, өнімділік күрт төмендейді. Бұл жағдайда сенімділік деңгейі дискілердің тиісті санымен RAID-0 сенімділігіне дейін төмендейді (яғни, бір дискінің сенімділігінен n есе төмен). Бұрын болса толық қалпына келтірумассив сәтсіз аяқталады немесе кем дегенде тағы бір дискіде қалпына келтірілмейтін оқу қатесі орын алса, массив жойылады және ондағы деректерді әдеттегі әдістермен қалпына келтіру мүмкін емес. Сондай-ақ, дискідегі ақаулықтан кейін RAID қайта құру процесі (артық болуына байланысты RAID деректерін қалпына келтіру) ұзақ уақыт бойы дискілерден қарқынды оқу жүктемесін тудыратынын, бұл қалған дискілердің кез келгенінің бұл жағдайда істен шығуына әкелуі мүмкін екенін ескеру қажет. кем дегенде RAID жұмысының қорғалған кезеңі, сондай-ақ деректерді қалпына келтіру кезінде сәтсіздік қаупін арттыратын суық деректер массивтерінде бұрын анықталмаған оқу ақауларын анықтау (қалыпты жиым жұмысы кезінде қол жеткізілмейтін деректер, мұрағатталған және белсенді емес деректер). Пайдаланылған дискілердің ең аз саны - үш.

RAID 5EE

Ескертпе: Барлық контроллерлерде қолдау көрсетілмейді RAID-5EE деңгейі RAID-5E массивіне ұқсас, бірақ қосалқы дискіні тиімдірек пайдалану және қалпына келтіру уақыты жылдамырақ. RAID-5E деңгейіне ұқсас, бұл RAID деңгейі массивтегі барлық дискілер бойынша деректер мен бақылау сомасы жолдарын жасайды. RAID-5EE массиві қауіпсіздік пен өнімділікті жақсартты. RAID-5E деңгейін пайдаланған кезде логикалық көлемнің сыйымдылығы массивтегі екі физикалық қатты дискінің сыйымдылығымен шектеледі (біреуі басқару үшін, екіншісі сақтық көшірме жасау үшін). Қосалқы диск RAID деңгейі-5EE массивінің бөлігі болып табылады. Дегенмен, қосалқы құрал үшін ортақ пайдаланылмаған бос орынды пайдаланатын RAID-5E деңгейінен айырмашылығы, RAID-5EE деңгейінде келесі мысалда көрсетілгендей қосалқы дискіге енгізілген бақылау сомасы блоктары бар. Бұл физикалық диск ақаулығы жағдайында деректерді жылдам қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Бұл конфигурациямен сіз оны басқа массивтермен пайдалана алмайсыз. Егер сізге басқа массив үшін қосалқы диск қажет болса, сізде басқа қосалқы қатты диск болуы керек. RAID деңгейі-5E кемінде төрт дискіні қажет етеді және микробағдарлама деңгейі мен сыйымдылығына байланысты 8-16 дискіні қолдайды. RAID-5E деңгейінде арнайы микробағдарлама бар. Ескертпе: RAID-5EE деңгейі үшін әр массивке тек бір логикалық томды пайдалануға болады.

Артықшылықтары:

• 100% деректерді қорғау
• RAID-1 немесе RAID-1E салыстырғанда үлкен физикалық диск сыйымдылығы
• RAID-5-ке қарағанда жоғары өнімділік
• Көбірек жылдам қалпына келтіру RAID және RAID-5E

Кемшіліктері:

• RAID-1 немесе RAID-1E қарағанда төмен өнімділік
• Әр массивке тек бір логикалық томды қолдау
• мүмкін емес бөлісубасқа массивтермен қосалқы диск
• Барлық контроллерлерге қолдау көрсетілмейді

RAID 6

RAID 6 – RAID 5-ке ұқсас, бірақ сенімділік дәрежесі жоғары – бақылау сомасына 2 дискінің сыйымдылығы бөлінеді, әртүрлі алгоритмдер арқылы 2 сома есептеледі. Күшті RAID контроллерін қажет етеді. Екі дискінің бір уақытта істен шығуынан кейін жұмыс қабілеттілігін қамтамасыз етеді - бірнеше рет істен шығудан қорғау. Жиымға кемінде 4 диск қажет. Әдетте, RAID-6 пайдалану RAID-5-пен салыстырғанда диск тобының өнімділігінің шамамен 10-15%-ға төмендеуіне әкеледі, бұл контроллер үшін өңдеудің үлкен көлемінен (екінші бақылау сомасын есептеу қажеттілігі, сонымен қатар оқу және әр жазуда көбірек диск блоктарын қайта жазу).блок).

RAID 7

RAID 7 - тіркелген сауда белгісі Storage Computer Corporation компаниясының жеке RAID деңгейі емес. Массив құрылымы келесідей: мәліметтер дискілерде сақталады, паритет блоктарын сақтау үшін бір диск қолданылады. Дискілерге жазулар кэштеледі жедел жады, массив өзі міндетті UPS талап етеді; қуат үзілген жағдайда деректер бүлінген.

RAID 10

RAID 10 архитектуралық диаграммасы

RAID 10 – RAID 0 сияқты бірнеше дискілер бойынша деректерді ретімен жазатын шағылыстырылған массив. Бұл архитектура RAID 0 массиві болып табылады, оның сегменттері жеке дискілердің орнына RAID 1 массивтері болып табылады. Сәйкесінше, осы деңгейдегі массив кемінде 4 дискіден тұруы керек. RAID 10 жоғары ақауларға төзімділік пен өнімділікті біріктіреді.

Ағымдағы контроллерлер бұл режимді RAID 1+0 үшін әдепкі бойынша пайдаланады. Яғни, бір диск негізгі, екіншісі айна болып табылады, олардан деректер бір-бірден оқылады. Енді RAID 10 және RAID 1+0 бір дискіні көрсету әдісі үшін әртүрлі атаулар деп қарастыруға болады. RAID 10 деректерді сақтаудың ең сенімді нұсқасы деген мәлімдеме қате, өйткені берілген деңгей RAID дискілердің жартысы істен шыққан кезде деректер тұтастығын сақтауға болады, массивтің қайтымсыз бұзылуы екі диск бір айна жұбында болған жағдайда істен шыққан кезде орын алады.

Біріктірілген деңгейлер

Стандартта сипатталған негізгі RAID 0 - RAID 5 деңгейлерінен басқа, әртүрлі өндірушілер өзінше түсіндіретін біріктірілген RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5 деңгейлері бар.

• RAID 1+0 комбинация болып табылады шағылыстыружәне кезектесу(жоғарыдан қараңыз).
• RAID 5+0 кезектесу 5-ші деңгейдегі томдар.
• RAID 1+5 - RAID 5 шағылыстырылғанбу.

Біріктірілген деңгейлер өздерінің «ата-аналарының» артықшылықтары мен кемшіліктерін мұра етеді: сыртқы түрі кезектесу RAID 5+0 деңгейінде оған ешқандай сенімділік қосылмайды, бірақ өнімділікке оң әсер етеді. RAID 1+5 деңгейі, бәлкім, өте сенімді, бірақ ең жылдам емес және сонымен қатар өте үнемді емес: көлемнің пайдалы сыйымдылығы дискілердің жалпы сыйымдылығының жартысынан аз...

Біріктірілген массивтердегі қатты дискілердің саны да өзгеретінін атап өткен жөн. Мысалы, RAID 5+0 6 немесе 8 қатты дискіні пайдаланады, RAID 1+0 4, 6 немесе 8-ді пайдаланады.

Стандартты деңгейлерді салыстыру

* N – массивтегі дискілер саны, S – ең кіші дискінің өлшемі. ** Бір айнадағы барлық дискілер сәтсіз болса, ақпарат жоғалмайды. *** Егер екі диск әртүрлі айналарда істен шыққан болса, ақпарат жоғалмайды.

Матрицалық RAID

Matrix RAID — Intel корпорациясы ICH6R-дан бері өзінің чипсеттеріне енгізген технология. Дәлірек айтқанда, бұл технология RAID-тің жаңа деңгейі емес (оның аналогы аппараттық RAID контроллерлерінде бар). жоғары деңгей), ол дискілердің аз санын пайдалана отырып, RAID 1, RAID 0 және RAID 5 деңгейлерінің бір немесе бірнеше массивтерін бір уақытта ұйымдастыруға мүмкіндік береді.Бұл кейбір деректердің сенімділігін жоғарылату үшін салыстырмалы түрде аз ақшаға, ал басқалары үшін жоғары қолжетімділікті қамтамасыз етеді. және өндіріс жылдамдығы.

RAID контроллерінің қосымша мүмкіндіктері

Көптеген RAID контроллерлері қосымша мүмкіндіктер жиынтығымен жабдықталған:

• «Ыстық своп» (ыстық ауыстыру)
• «Ыстық қосалқы» (Ыстық қосалқы)
• Тұрақтылықты тексеру.

бағдарламалық қамтамасыз ету (ағылшын тілі) бағдарламалық қамтамасыз ету) RAID

RAID енгізу үшін тек аппараттық құралдарды ғана емес, сонымен қатар толық бағдарламалық құралды (драйверлерді) пайдалануға болады. Мысалы, Linux ядролық жүйелерінде арнайы ядро ​​модульдері бар және RAID құрылғыларын mdadm утилитасының көмегімен басқаруға болады. RAID бағдарламалық құралының артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Бір жағынан, оның құны жоқ (250 доллардан басталатын аппараттық RAID контроллерлерінен айырмашылығы). Екінші жағынан, бағдарламалық қамтамасыз ету RAID CPU ресурстарын пайдаланады және дискілік жүйеде ең жоғары жүктеме кезінде процессор RAID құрылғыларына қызмет көрсетуге қуаттың маңызды бөлігін жұмсай алады.

Linux ядросы 2.6.28 (соңғысы 2008 жылы шыққан) бағдарламалық қамтамасыз етудің RAID деңгейлерін қолдайды: 0, 1, 4, 5, 6, 10. Іске асыру сипатталған Matrix RAID-ге ұқсас бөлек диск бөлімдерінде RAID жасауға мүмкіндік береді. жоғарыда. RAID жүйесінен жүктеуге қолдау көрсетіледі.

RAID идеясын одан әрі дамыту

RAID массивтерінің идеясы дискілерді біріктіру болып табылады, олардың әрқайсысы секторлар жиынтығы ретінде қарастырылады, нәтижесінде файлдық жүйе драйвері бір диск сияқты «көреді» және оған назар аудармай, онымен жұмыс істейді. . ішкі құрылымы. Дегенмен, егер файлдық жүйе драйвері оның бір дискімен емес, дискілер жиынтығымен жұмыс істейтінін «білсе», диск жүйесінің өнімділігі мен сенімділігін айтарлықтай арттыруға қол жеткізуге болады.

Сонымен қатар, RAID-0 дискілерінің кез келгені жойылса, массивтегі барлық ақпарат жоғалады. Бірақ егер файлдық жүйе драйвері әрбір файлды бір дискіге орналастырса және каталог құрылымы дұрыс ұйымдастырылған болса, онда дискілердің кез келгені жойылғанда, тек осы дискідегі файлдар жойылады; және толығымен сақталған дискілердегі файлдар қолжетімді болып қалады.

Корпорация қызметкері Y-E деректері USB дискеталарының әлемдегі ең ірі өндірушісі болып табылатын Дэниел Олсон эксперименталды түрде төрт RAID массивін жасады.

1980 жылдары жасалған RAID технологиясы сыйымдылықты арттыру, сенімділік пен деректер қолжетімділігін арттыру үшін бірнеше дискілерді дискілер массивіне біріктіру ретінде ойластырылған. Негізгі RAID деңгейлерін жылдам қарастырайық.

RAID0: жолақ

Сипаттама : Деректер массивтің барлық дискілеріне біркелкі таратылады. Массивте екі немесе одан да көп диск бар

Өнімділік : Деректер битін бір уақытта жазуға және оқуға болады

артықшылықтар : оқу/жазу өнімділігі

Минустар : Брондау жоқ. Кез келген істен шыққан диск массивтің жойылуына және нәтижесінде барлық деректердің жоғалуына әкеледі

Қолданылуы : Жоғары жылдамдықты деректерді тасымалдауды, уақытша файлдарды сақтауды, маңызды емес деректерді қажет ететін қолданбалар

RAID1: шағылыстыру

Сипаттама : Деректер массивтегі екі немесе одан да көп дискілерге бір уақытта жазылады/оқылады

Өнімділік : Оқу әрекеттері жылдамырақ. деректер массивтегі барлық дискілерден бір уақытта оқылады. Жазу операциялары баяу. жазу екі немесе одан да көп рет орындалады (массивтегі дискілердің санына байланысты)

артықшылықтар : Соңғысынан басқа массивтегі дискілердің кез келген санының істен шығуы деректердің жоғалуына әкелмейді

Минустар : Бағасы. Жиымдағы дискілердің санына пропорционал

Қолданылуы : Жүйе бөлімдері, маңызды деректері бар бөлімдер, транзакцияларды пайдаланатын қолданбалар

RAID3: бөлінген тепе-теңдік дискісі бар жолақ (виртуалды диск блоктары)

Сипаттама : Деректер массивтің дискілері бойынша байт деңгейінде жолақпен бөлінеді. Паритет туралы ақпарат сақталатын қосымша диск қажет. Жиымдағы кемінде үш диск

Өнімділік : Жазу операциялары төмен

артықшылықтар : Бір диск істен шыққан жағдайда деректер толық қолжетімді болып қалады

Минустар : Өнімділік

Қолданылуы : Сирек өзгеретін, жиі оқылатын деректер

RAID4: Арнайы паритеттік диск жолақтары

Сипаттама : Деректер блок деңгейінде араласады. Паритет туралы ақпарат сақталатын қосымша диск қажет. Жиымдағы кемінде үш диск

Өнімділік : Жазу операциялары төмен

артықшылықтар : Бұл RAID3 қарағанда жақсы. Бір диск істен шыққан жағдайда деректер толық қолжетімді болып қалады. Жиымға дискілердің кез келген санын қосуға болады

Минустар : Мұндай массивтің тар жолы арнайы паритеттік диск болып табылады. Бақылау сомасы паритеттік дискіге жазылмайынша деректер жазылған болып саналмайды.

Қолданылуы : өнімділігі жоғары жазу/оқу жүйелері үшін жарамсыз

RAID5: жолақты паритет

Сипаттама : RAID4-тен айырмашылығы, деректер мен паритет массивтегі барлық дискілерде жолақты болады. Массивтегі дискілердің бірі істен шыққан жағдайда қосымша бос дискінің (ыстық қосалқы диск) болуы өте жақсы. Содан кейін контроллер бос дискіні алып, массив қайта құрылады. Жиымдағы кемінде үш диск

Өнімділік : RAID4-тен жақсы бөлінген паритетті дискінің мәселесі шешілді

артықшылықтар : Оқу/жазу/сақтық көшірме теңгеріміне жетті

Минустар : массивді қайта құру кезінде өнімділікті азайту. Жазу кэші пайдаланылмаса (рейд контроллері батареямен жабдықталмаған және конфигурацияланбаған), онда түсіру әсіресе сезімтал болады.

Қолданылуы : Веб-серверлер, интенсивті деректерді оқу қолданылатын файл серверлері

RAID6: қос паритет

Сипаттама : RAID5-ке ұқсас, айырмашылығы массивте жүйенің сенімділігін жақсартатын екі паритетті дискі бар. Әр массивке кемінде төрт диск

Өнімділік : Күрделі бақылау сомасын есептеу алгоритміне байланысты RAID5-тен 10%-15% нашар. Көбірек оқиды/жазды

артықшылықтар : Жақсартылған деректер қауіпсіздігі. Жүйе екі сәтсіз дискімен жұмыс істей береді

Минустар : Бағасы. Массивті қайта құру кезінде өнімділіктің төмендеуі

Қолданылуы : Сақтық көшірме қоймаларыжоғары сенімділік деректері

RAID10

Сипаттама : RAID0 RAID1 массив топтарынан құрастырылған

Өнімділік : Ең жылдам және ең сенімді массив болып саналады

RAID (тәуелсіз дискілердің артық массиві)- тәуелсіз дискілердің артық массиві, яғни. кез келген мәселелерді шешу үшін физикалық қатты дискілерді бір логикалық дискке біріктіру. Сірә, сіз оны ақауларға төзімділік үшін пайдаланасыз. Егер дискілердің біреуі істен шықса, жүйе жұмысын жалғастырады. AT операциялық жүйемассив кәдімгі HDD сияқты болады. RAID- массивтер серверлік шешімдер сегментінде пайда болды, бірақ қазір кеңінен қолданылады және үйде қолданылуда. RAID басқару үшін интеллектісі бар арнайы чип қолданылады, ол RAID контроллері деп аталады. Бұл чипсет аналық плата, немесе бөлек сыртқы тақта.

RAID массивтерінің түрлері

аппараттық құрал- бұл кезде арнайы микросұлба массивтің күйін басқарады. Чиптің өзінің процессоры бар және барлық есептеулер оған түседі, бұл сервер процессорын қажетсіз жүктемеден босатады.

Бағдарламамассив күйі басқарылатын кезде арнайы бағдарламаОЖ-де. Бұл жағдайда сервердің орталық процессорында қосымша жүктеме жасалады. Өйткені, барлық есептеулер оның мойнына түседі.

Рейдтің қай түрі жақсы екенін біржақты айту мүмкін емес. Бағдарламалық рейд жағдайында бізге қымбат рейд контроллерін сатып алудың қажеті жоқ. Бұл әдетте 250 доллардан басталады. (70 долларға табуға болады, бірақ мен деректерді тәуекел етпес едім) Бірақ барлық есептеулер сервердің орталық процессорына түседі. Бағдарламалық қамтамасыз ету

іске асыру 0 және 1 рейдтері үшін өте қолайлы. Олар өте қарапайым және жұмыс істеу үшін үлкен есептеулерді қажет етпейді. Сондықтан шешімдерде бағдарламалық рейдтер жиі қолданылады Бастапқы деңгей. Аппараттық рейд өз жұмысында рейдтік контроллерді пайдаланады. Рейдтік контроллердің есептеулер үшін өз процессоры бар және ол енгізу-шығару операцияларын орындайды.

RAID деңгейлері

Олардың саны жеткілікті. Бұл негізгілері - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 және біріктірілгендері - 10, 30, 50, 53 ... Біз қазіргі заманғы кәсіпорында қолданылатын ең танымалдарын ғана қарастырамыз. инфрақұрылым. Диаграммалардағы D әрпі Деректер (деректер) немесе деректер блогын білдіреді.

RAID 0 (ақауларға төзімділіксіз жолақты диск массиві)

Ол жолақ. Бұл кеңістікті біріктіру мақсатында екі немесе одан да көп физикалық дискілер бір логикалық дискіге біріктірілген кезде. Яғни, біз әрқайсысы 500 ГБ екі дискіні аламыз, оларды RAID 0-ге біріктіреміз және жүйеде біз 1 ТБ сыйымдылығы бар 1 HDD көреміз. Ақпарат барлық рейдтік дискілер бойынша шағын блоктар (жолақтар) түрінде біркелкі таратылады.

Артықшылықтары – жоғары өнімділік, іске асырудың қарапайымдылығы.

Кемшіліктері - ақауларға төзімділіктің болмауы. Бұл рейдті пайдаланған кезде жүйенің сенімділігі екі есе азаяды (егер біз екі дискіні қолдансақ). Ақыр соңында, егер кем дегенде бір диск істен шықса, сіз барлық деректерді жоғалтасыз.

RAID 1 (айналау және дуплекстеу)

Ол айна. Бұл ақауларға төзімділікті арттыру үшін екі немесе одан да көп физикалық дискілер бір логикалық дискіге біріктірілген кезде. Ақпарат массивтің екі дискісіне бірден жазылады, ал олардың біреуі шыққанда, ақпарат екіншісінде сақталады.

Артықшылықтары – жоғары оқу/жазу жылдамдығы, іске асырудың қарапайымдылығы.

Кемшіліктері - жоғары артықшылық. 2 дискіні пайдаланған жағдайда бұл 100% құрайды.

RAID 1E

RAID 1E келесідей жұмыс істейді: үш физикалық диск массивке біріктіріледі, содан кейін логикалық көлем жасалады. Деректер дискілер бойынша блоктармен таратылады. ** белгісімен белгіленген деректер бөлігі (жолақ) алдыңғы бөліктің * көшірмесі болып табылады. Бұл жағдайда айна көшірмесінің әрбір блогы бір дискіге ығысу арқылы жазылады

Іске асыруға болатын ең қарапайым ақауларға төзімді шешім - RAID 1 (айналау), екі дискінің айна бейнесі. Жоғары қолжетімділікдеректерге екі толық көшірменің болуымен кепілдік беріледі. Массив құрылымының мұндай артық болуы оның құнына әсер етеді - ақыр соңында, пайдалы сыйымдылық пайдаланылғанның жартысы. RAID 1 екі қатты дискіге салынғандықтан, бұл қазіргі заманғы, дискілік кеңістікті қажет ететін қолданбалар үшін жеткіліксіз. Осындай талаптарға байланысты RAID 1 ауқымы әдетте қызмет көрсету көлемдерімен шектеледі (OS, SWAP, LOG), олар пайдаланушы деректерін тек төмен бюджеттік шешімдерде орналастыру үшін пайдаланылады.

RAID 1E – RAID 0-ден диск жолақтары мен RAID 1-ден көшіру комбинациясы. Деректер аймағын бір дискіге жазумен бір уақытта көшірме массивтің келесі дискісінде жасалады. RAID 1-ден айырмашылығы - HDD саны тақ болуы мүмкін (кемінде 3). RAID 1 сияқты, пайдалануға болатын сыйымдылық массивтің жалпы диск сыйымдылығының 50% құрайды. Рас, егер дискілердің саны жұп болса, сыйымдылықты бірдей пайдалану кезінде екі (немесе одан да көп) «айнадан» тұратын RAID 10 нұсқасын қолданған дұрыс. Біреуінің физикалық ақауы болған жағдайда RAID дискілері 1E Контроллер оқу және жазу сұрауларын массивтегі қалған дискілерге ауыстырады.

Артықшылықтары:

• жоғары деректер қауіпсіздігі;
• жақсы өнімділік.

Кемшіліктері:

• RAID 1 сияқты, массивтің дискі сыйымдылығының тек 50% ғана пайдаланылады.

RAID 2

Осы типтегі массивтерде дискілер екі топқа бөлінеді - деректер үшін және қателерді түзету кодтары үшін, ал егер деректер дискілерде сақталса, онда түзету кодтарын сақтау үшін дискілер қажет. Деректер сәйкес дискілерге RAID 0-дегідей жазылады, олар ақпаратты сақтауға арналған дискілер санына сәйкес шағын блоктарға бөлінеді. Қалған дискілер қателерді түзету кодтарын сақтайды, соған сәйкес қатты диск ақауы болған жағдайда ақпаратты қалпына келтіруге болады. Хамминг әдісі ұзақ уақыт бойы ECC жадында қолданылады және жалғыз қателерді түзетуге және қос қателерді жылдам анықтауға мүмкіндік береді.

RAID 2 массивінің кемшілігі оның жұмыс істеуі үшін екі есе дерлік дискілер санының құрылымын қажет етеді, сондықтан массивтің бұл түрі танымал болған жоқ.

RAID 3

RAID 3 дискілер массивінде деректер сектордан (байттарға бөлінген) немесе блоктан кіші бөліктерге бөлінеді және дискілер бойынша таратылады. Басқа диск паритет блоктарын сақтау үшін пайдаланылады. RAID 2-де бұл мақсат үшін диск пайдаланылды, бірақ басқару дискілеріндегі ақпараттың көпшілігі қатені бірден түзету үшін пайдаланылды, ал пайдаланушылардың көпшілігі дискідегі ақаулық жағдайында ақпаратты қарапайым қалпына келтіруге қанағаттанады. , ол үшін бір арнайы қатты дискіге сыйатын ақпарат жеткілікті.

RAID 3 пен RAID 2 арасындағы айырмашылықтар: қатені жылдам түзету мүмкін еместігі және артықшылықтың аз болуы.

Артықшылықтары:

• деректерді оқу және жазудың жоғары жылдамдығы;
• Массив жасау үшін дискілердің ең аз саны - үш.

Кемшіліктері:

• бұл түрдегі массив үлкен файлдармен бір тапсырмалы жұмыс үшін ғана қолайлы, өйткені дискілерге бөлінген бөлек секторға кіру уақыты дискілердің әрқайсысының секторларына қол жеткізу аралықтарының максимумына тең. Шағын блок өлшемдері үшін қол жеткізу уақыты оқу уақытынан әлдеқайда ұзағырақ.
• басқару дискісінде үлкен жүктеме және нәтижесінде оның сенімділігі деректерді сақтайтын дискілермен салыстырғанда айтарлықтай төмендейді.

RAID 4

RAID 4 RAID 3-ке ұқсас, бірақ деректердің байттарға емес блоктарға бөлінуімен ерекшеленеді. Осылайша, шағын көлемдегі деректерді беру жылдамдығының төмендігі мәселесін ішінара «жеңіп алу» мүмкін болды. Жазулар баяу, себебі блок үшін паритет жазу кезінде құрылады және бір дискіге жазылады. Кең таралған сақтау жүйелерінің ішінде RAID-4 NetApp сақтау құрылғыларында (NetApp FAS) қолданылады, мұнда оның кемшіліктері құрылғыларда қолданылатын ішкі WAFL файлдық жүйесімен анықталған арнайы топтық жазу режимінде операциялық дискілер арқылы сәтті жойылды.

RAID 5 (таратылған паритет блоктары бар тәуелсіз деректер дискілері)

Жалпы алғанда, сақтау құралдарын пайдаланудың үнемділігіне байланысты рейдтік массивтің ең танымал түрі. Деректер блоктары мен бақылау қосындылары массивтегі барлық дискілерге циклдік түрде жазылады. Егер дискілердің біреуі сәтсіз болса, өнімділік айтарлықтай төмендейді, өйткені массив жұмыс істеуі үшін қосымша манипуляцияларды орындау қажет болады. Рейдтің өзі оқу/жазу жылдамдығы өте жақсы, бірақ RAID 1-ден сәл төмен. RAID 5-ті ұйымдастыру үшін кемінде үш диск қажет.

Артықшылықтары – ақпарат құралдарын үнемді пайдалану, жақсы жылдамдықоқу/жазу. RAID 1-мен салыстырғанда өнімділік айырмашылығы дискілік кеңістікті үнемдеу сияқты байқалмайды. Үш HDD пайдаланған жағдайда артықшылық тек 33% құрайды.

Кемшіліктері - күрделі деректерді қалпына келтіру және енгізу.

RAID 5E

RAID 5E осылай жұмыс істейді. Массив төрт физикалық дискіден жинақталған және онда логикалық диск құрылады. Бөлінген қосалқы диск дегеніміз бос орын. Деректер логикалық дискіде блоктар жасай отырып, дискілер бойынша таратылады. Бақылау сомасы да массивтің дискілеріне таратылады және RAID 5-тегідей дискіден дискіге ауысу арқылы жазылады. Қосалқы қатты диск бос қалады.

«Классикалық» RAID 5 көптеген жылдар бойы дискілік ішкі жүйелер үшін ақауларға төзімділік стандарты болып саналды. Ол массивтің HDD дискісі бойынша деректерді таратуды (жолақты) пайдаланады, онда анықталған бөліктердің (жолақ) әрқайсысы үшін бақылау сомасы (паритет, паритет) есептеледі және жазылады. Сәйкесінше, жаңа деректердің келуімен КС тұрақты қайта есептеу есебінен жазу жылдамдығы төмендейді. Өнімділікті арттыру үшін CS жазбалары деректермен араласқан барлық жиым дискілеріне таратылады. CS жады бір ортаның сыйымдылығын тұтынады, сондықтан RAID 5 массивтегі дискілердің жалпы санынан бір дискіні аз пайдаланады. RAID 5 кем дегенде үш (және максимум 16) қатты дискіні қажет етеді және оның дискілік кеңістікті пайдалану тиімділігі дискілер санына байланысты 67%-дан 94%-ға дейін ауытқиды. Бұл қолжетімді сыйымдылықтың 50% пайдаланатын RAID 1 нұсқасынан көп екені анық.

RAID 5 резервін енгізуге арналған шағын үстеме шығындар өте күрделі енгізуге және деректерді қалпына келтірудің ұзақ процесіне әкеледі. Бақылау сомасы мен мекенжайларды есептеу оның процессорына, логикасына және кэш жадына жоғары талаптар қоятын аппараттық RAID контроллеріне тағайындалады. RAID 5 массивінің нашарлаған күйіндегі өнімділігі өте нашар және қалпына келтіру уақыты сағаттармен өлшенеді. Нәтижесінде массивтің төмендігі мәселесі RAID қалпына келтірілгенге дейін дискілердің бірінің қайталану қаупімен күшейеді. Бұл деректер көлемінің жойылуына әкеледі.

Кең таралған әдіс - RAID 5 жүйесіне арнайы ыстық резервтік дискіні (hot-spare) қосу - бос уақытты азайту үшін физикалық ауыстырусәтсіз диск. Бастапқы массивтегі дискілердің бірі істен шыққаннан кейін контроллер алапқа қосалқы дискіні қосады және RAID қайта құру процесін бастайды. Осы бірінші сәтсіздікке дейін қосалқы диск жұмыс істемей тұрғанын, массивтің жұмысына жылдар бойы қатыспауы мүмкін екенін және бетіндегі қателіктерді тексеруге болмайтынын түсіндіру маңызды. Сондай-ақ, кейінірек ақаудың орнына кепілдікке ауыстырылатын, диск себетіне салынып, резервтік көшірме ретінде тағайындалатын. Үлкен тосынсый оның жұмыс істемеуі болуы мүмкін және ол ең сәтсіз сәтте шығады.

RAID 5E – массивке қосылған ыстық қосалқы құралы бар RAID 5 тұрақты пайдалану, оның сыйымдылығы массивтің әрбір элементіне бірдей қосылады. RAID 5E кемінде төрт қатты дискіні қажет етеді. RAID 5 сияқты, деректер мен бақылау қосындылары массивтегі дискілер бойынша жолақты болады. RAID 5E пайдалы сыйымдылығы сәл төменірек, бірақ өнімділігі ыстық резерві бар RAID 5-ке қарағанда жоғары.

RAID 5E логикалық көлемінің сыйымдылығы екі тасымалдағыштың сыйымдылығы бойынша жалпы сыйымдылықтан аз (біреуінің сыйымдылығы бақылау сомасына, екіншісі ыстық резервке арналған). Бірақ төртке оқу және жазу физикалық құрылғылар RAID 5E үшеуден жылдамырақ физикалық жетектерКлассикалық hot-spare бар RAID 5 (төртінші, ыстық резерв, жұмысқа қатыспайды). RAID 5E жүйесіндегі қосалқы диск массивтің толық тұрақты мүшесі болып табылады. Оны екі түрлі массивке сақтық көшірме ретінде тағайындау мүмкін емес («екі шебердің қызметшісі» - RAID 5-те рұқсат етілгендей).

Физикалық дискілердің біреуі сәтсіз болса, ақаулы дискідегі деректер қалпына келтіріледі. Жиым қысылады және бөлінген қосалқы бөлік массивтің бөлігі болады. Логикалық диск RAID 5E күйінде қалады. Сәтсіз диск жаңасына ауыстырылғаннан кейін логикалық диск деректері кеңейтіледі бастапқы күй HDD тарату схемалары. RAID 5E логикалық дискісін ауыстырып қосу кластері схемаларында пайдаланған кезде ол деректерді қысу-декомпрессиялау кезінде өз функцияларын орындамайды.

Артықшылықтары:

• жоғары деректер қауіпсіздігі;
• жарамды сыйымдылықты пайдалану RAID 1 немесе RAID 1E қарағанда жоғары;
• RAID 5-ке қарағанда жақсы өнімділік.

Кемшіліктері:

• өнімділігі RAID 1E қарағанда төмен;
• қосалқы дискіні басқа массивтермен бөлісе алмайды.

RAID 5EE

Ескертпе: Барлық контроллерлерде қолдау көрсетілмейді RAID-5EE деңгейі RAID-5E массивіне ұқсас, бірақ қосалқы дискіні тиімдірек пайдалану және қалпына келтіру уақыты жылдамырақ. RAID-5E деңгейіне ұқсас, бұл RAID деңгейі массивтегі барлық дискілер бойынша деректер мен бақылау сомасы жолдарын жасайды. RAID-5EE массиві қауіпсіздік пен өнімділікті жақсартты. RAID-5E деңгейін пайдаланған кезде логикалық көлемнің сыйымдылығы массивтегі екі физикалық қатты дискінің сыйымдылығымен шектеледі (біреуі басқару үшін, екіншісі сақтық көшірме жасау үшін). Қосалқы диск RAID деңгейі-5EE массивінің бөлігі болып табылады. Дегенмен, қосалқы құрал үшін ортақ пайдаланылмаған бос орынды пайдаланатын RAID-5E деңгейінен айырмашылығы, RAID-5EE деңгейінде келесі мысалда көрсетілгендей қосалқы дискіге енгізілген бақылау сомасы блоктары бар. Бұл физикалық диск ақаулығы жағдайында деректерді жылдам қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Бұл конфигурациямен сіз оны басқа массивтермен пайдалана алмайсыз. Егер сізге басқа массив үшін қосалқы диск қажет болса, сізде басқа қосалқы қатты диск болуы керек. RAID деңгейі-5E кем дегенде төрт дискіні қажет етеді және микробағдарлама деңгейіне және олардың сыйымдылығына байланысты 8-16 дискіні қолдайды. RAID-5E деңгейінде арнайы микробағдарлама бар. Ескертпе: RAID-5EE деңгейі үшін әр массивке тек бір логикалық томды пайдалануға болады.

Артықшылықтары:

• 100% деректерді қорғау
• RAID-1 немесе RAID-1E салыстырғанда үлкен физикалық диск сыйымдылығы
• RAID-5-ке қарағанда жоғары өнімділік
• RAID-5E қарағанда жылдамырақ RAID қалпына келтіру

Кемшіліктері:

• RAID-1 немесе RAID-1E қарағанда төмен өнімділік
• Әр массивке тек бір логикалық томды қолдау
• Қосымша дискіні басқа массивтермен бөлісу мүмкін еместігі
• Барлық контроллерлерге қолдау көрсетілмейді

RAID 6

RAID 6 – RAID 5-ке ұқсас, бірақ сенімділік дәрежесі жоғары – бақылау сомасына 2 дискінің сыйымдылығы бөлінеді, әртүрлі алгоритмдер арқылы 2 сома есептеледі. Күшті RAID контроллерін қажет етеді. Екі дискінің бір уақытта істен шығуынан кейін жұмыс қабілеттілігін қамтамасыз етеді - бірнеше рет істен шығудан қорғау. Массивті ұйымдастыру үшін кемінде 4 диск қажет. Әдетте, RAID-6 пайдалану RAID-5-пен салыстырғанда диск тобының өнімділігінің шамамен 10-15%-ға төмендеуіне әкеледі, бұл контроллер үшін өңдеудің үлкен көлемінен (екінші бақылау сомасын есептеу қажеттілігі, сонымен қатар оқу және әр жазуда көбірек диск блоктарын қайта жазу).блок).

RAID 7

RAID 7 - Storage Computer Corporation компаниясының тіркелген сауда белгісі және жеке RAID деңгейі емес. Массив құрылымы келесідей: мәліметтер дискілерде сақталады, паритет блоктарын сақтау үшін бір диск қолданылады. Дискілерге жазу жедел жадының көмегімен кэштеледі, массивтің өзі міндетті UPS-ті қажет етеді; қуат үзілген жағдайда деректер бүлінген.

RAID 10 немесе RAID 1+0 (өнімділігі жоғары өте жоғары сенімділік)

Айналанған рейд пен жолақты диск рейдінің тіркесімі. Рейдтің бұл түрінде дискілер жұппен шағылыстырылған рейдтерге біріктіріледі (RAID 1), содан кейін осы шағылыстырылған жұптардың барлығы жолақты массивке біріктіріледі (RAID 0). Рейдке тек жұп санды дискілерді біріктіруге болады, минимум – 4, максимум – 16. RAID 1-ден біз сенімділікті, RAID 0-ден – жылдамдықты мұраға аламыз.

Артықшылықтары – ақауларға жоғары төзімділік пен өнімділік

Кемшіліктері - жоғары құны

RAID 50 немесе RAID 5+0 (жоғары енгізу/шығару жылдамдығы және деректерді тасымалдау өнімділігі)

Бұл сонымен қатар RAID 50, бұл RAID 5 және RAID 0 комбинациясы. Массив жоғары өнімділік пен ақауларға төзімділікті біріктіреді.

Артықшылықтары – ақауларға жоғары төзімділік, деректерді беру жылдамдығы және сұрауларды орындау

Кемшіліктері - жоғары құны

RAID 60

RAID 60 деңгейі 6 және 0 деңгейлерінің сипаттамаларын біріктіреді. RAID 60 RAID 0 жүйесінде тікелей блок-деңгейлі жолақты RAID 6 жүйесінде бөлінген қос паритетпен біріктіреді, атап айтқанда: RAID 0 массивтері RAID 6 элементтері арасында таратылады. RAID 60 виртуалды диск RAID 6 жиынының әрқайсысында екі қатты диск жоғалса, деректер жоғалмай аман қалады. Ол жоғары сенімділікті, жоғары сұраныс жылдамдығын, жоғары деректерді тасымалдауды және орташа және үлкен сыйымдылықты қажет ететін деректермен ең тиімді. Дискілердің ең аз саны - 8.

Сызықтық RAID

Сызықтық RAID - бұл үлкен виртуалды дискіні жасайтын дискілердің қарапайым тобы. Сызықтық RAID-те блоктар алдымен массивке кіретін бір дискіге бөлінеді, содан кейін ол толған болса, екіншісіне және т.б. Мұндай біріктіру өнімділікті арттырмайды, өйткені енгізу-шығару операциялары дискілер арасында таратылмауы мүмкін. Сызықтық RAID сонымен қатар артықшылықты қамтымайды және іс жүзінде істен шығу мүмкіндігін арттырады - егер тек бір диск істен шықса, бүкіл массив істен шығады. Массивтің сыйымдылығы барлық дискілердің жалпы сыйымдылығына тең.

Шығаруға болатын негізгі қорытынды - рейдтің әр деңгейінің оң және теріс жақтары бар.

Ең бастысы, рейд сіздің деректеріңіздің тұтастығына кепілдік бермейді деген қорытынды. Яғни, егер біреу файлды жойса немесе ол қандай да бір процесс арқылы бүлінсе, рейд бізге көмектеспейді. Сондықтан рейд бізді резервтік көшірме жасау қажеттілігінен босатпайды. Бірақ бұл физикалық деңгейде дискілермен проблемалар туындаған кезде көмектеседі.