Raid 5e: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10 RAID?

Типы RAID массивов, преимущества и недостатки

RAID (Redundant Array of Independent Disks) — это технология, которая используется для повышения производительности и/или надежности хранения данных. Аббревиатура расшифровывается как «избыточный массив независимых дисков».

Система RAID состоит из двух или более дисков, работающих параллельно. Это могут быть жесткие диски, но в последнее время существует тенденция использовать технологию SSD (твердотельные накопители). Существуют разные уровни RAID, каждый из которых оптимизирован для конкретной ситуации. Они не стандартизированы отраслевой группой или комитетом по стандартизации. Это объясняет, почему компании иногда придумывают свои уникальные номера и реализации.

Читайте также: Типы RAID-контроллеров Dell PowerEdge (PERC)

В этой статье рассматриваются следующие уровни RAID:

RAID 0 — чередование

RAID 1 — зеркалирование

RAID 5 — чередование с четностью

RAID 6 — чередование с двойной четностью

RAID 10 — совмещение зеркалирования и чередования

Программное обеспечение для выполнения функций RAID и управления дисками может быть расположено на отдельной плате контроллера (аппаратный контроллер RAID) или просто может быть драйвером. Некоторые версии Windows, такие как Windows Server 2012, а также Mac OS X, включают функциональность программного RAID. Аппаратные RAID-контроллеры стоят дороже, чем чистое программное обеспечение, но они также предлагают лучшую производительность, особенно с RAID 5 и 6.

RAID-системы могут использоваться с несколькими интерфейсами, включая SCSI, IDE, SATA или FC (оптоволоконный канал). Существуют системы, которые используют диски SATA для внутреннего использования, но имеют FireWire или SCSI-интерфейс для хост-системы.

Иногда диски в системе хранения определяются как JBOD, что означает «просто набор дисков».  Это означает, что эти диски не используют определенный уровень RAID и действуют как автономные диски.  Это часто делается для дисков, которые содержат файлы подкачки или данные спулинга.

Ниже приведен обзор самых популярных уровней RAID:

Уровень RAID 0 — Чередование

В системе RAID 0 данные разделяются на блоки, которые записываются на все диски в массиве. При одновременном использовании нескольких дисков (как минимум 2) это обеспечивает превосходную производительность ввода-вывода.  Эту производительность можно повысить, используя несколько контроллеров, в идеале один контроллер на диск.

Преимущества

• RAID 0 обеспечивает высокую производительность как в операциях чтения, так и записи.  Нет никаких накладных расходов, вызванных контролем четности.
• Используется весь объем памяти, накладных расходов нет.
• Технология проста в реализации.

Недостатки

• RAID 0 не отказоустойчив. 
• В случае сбоя одного диска все данные в массиве RAID 0 будут потеряны. 
• Он не должен использоваться для критически важных систем.

Лучшее применение:

RAID 0 идеально подходит для некритического хранения данных, которые должны считываться/записываться с высокой скоростью, например, на ретушь изображений или на станции видеомонтажа.

Если вы хотите использовать RAID 0 исключительно для объединения емкости хранилищ в одном томе, рассмотрите возможность подключения одного диска в путь к папке другого диска. Это поддерживается в Linux, OS X, а также Windows и имеет то преимущество, что сбой одного диска не влияет на данные второго диска или SSD-диска. 

Уровень RAID 1 — Зеркальное отображение

Данные хранятся дважды, записывая их как на диск данных (или набор дисков с данными), так и на зеркальный диск (или набор дисков).  В случае сбоя диска контроллер использует диск данных или зеркальный диск для восстановления данных и продолжает работу.  Вам нужно как минимум 2 диска для массива RAID 1.

Преимущества

• RAID 1 предлагает отличную скорость чтения и скорость записи, сопоставимую с одиночным диском.
• В случае сбоя диска данные не нужно перестраивать, их просто нужно скопировать на новый диск.
• RAID 1 — очень простая технология.

Недостатки

• Основным недостатком является то, что эффективная емкость хранилища составляет только половину от общей емкости диска, поскольку все данные записываются дважды.
• Программные решения RAID 1 не всегда допускают горячую замену неисправного диска. Это означает, что неисправный диск можно заменить только после выключения компьютера, к которому он подключен. 
• Для серверов, которые используются одновременно многими людьми, это может быть неприемлемо. Такие системы обычно используют аппаратные контроллеры, которые поддерживают горячую замену.

Идеальное использование

RAID-1 идеально подходит для критически важных хранилищ, например, для учетных систем. Он также подходит для небольших серверов, в которых будут использоваться только два диска с данными.

RAID уровень 5

RAID 5 является наиболее распространенным безопасным уровнем RAID.  Требуется как минимум 3 диска, но может работать до 16. Блоки данных распределяются по дискам, и на одном диске записывается контрольная сумма четности всех данных блока.  Данные о четности не записываются на фиксированный диск, они распространяются на все диски, как показано на рисунке ниже.  Используя данные контроля четности, компьютер может пересчитать данные одного из других блоков данных, если эти данные больше не будут доступны.  Это означает, что массив RAID 5 может противостоять отказу одного диска без потери данных или доступа к ним.  Хотя RAID 5 может быть реализован программно, рекомендуется аппаратный контроллер.  Часто дополнительная кеш-память используется на этих контроллерах для улучшения производительности записи.

Преимущества

• Транзакции чтения данных очень быстрые, в то время как транзакции записи данных несколько медленнее (из-за четности, которая должна быть рассчитана).
• В случае сбоя диска у вас по-прежнему есть доступ ко всем данным, даже если неисправный диск заменяется, а контроллер хранилища восстанавливает данные на новом диске.

Недостатки

•  Отказы дисков влияют на пропускную способность, хотя это все еще допустимо.
•  Это сложная технология. Если один из дисков в массиве, использующий диски 4 ТБ, выходит из строя и заменяется, восстановление данных (время восстановления) может занять день или более, в зависимости от нагрузки на массив и скорости контроллера. Если другой диск выйдет из строя в течение этого времени, данные будут потеряны навсегда.

Идеальное использование

RAID 5 — это хорошая универсальная система, которая сочетает в себе эффективное хранилище с превосходной безопасностью и достойной производительностью. Он идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными.

Уровень RAID 6 — Чередование с двойной четностью

RAID 6 похож на RAID 5, но данные о четности записываются на два диска. Это означает, что для него требуется как минимум 4 диска и он может выдержать 2 диска, умирающих одновременно. Вероятность поломки двух дисков в один и тот же момент, конечно, очень мала. Тем не менее, если диск в системах RAID 5 умирает и заменяется новым, для восстановления замененного диска требуются часы или даже больше дня. Если в это время умирает другой диск, вы все равно теряете все свои данные. При использовании RAID 6 массив RAID переживет даже этот второй сбой.

Преимущества

• Как и в RAID 5, операции чтения данных выполняются очень быстро.
• Если два диска выйдут из строя, у вас все равно будет доступ ко всем данным, даже если вышедшие из строя диски заменяются. Таким образом, RAID 6 более безопасен, чем RAID 5.

Недостатки

• Операции записи данных выполняются медленнее RAID 5 из-за дополнительных данных о четности, которые необходимо рассчитать. Производительность записи теоретичски может быть на 20% ниже.
• Отказы дисков влияют на пропускную способность, хотя это все еще допустимо.
• Это сложная технология. Восстановление массива, в котором вышел из строя один диск, может занять много времени.

Идеальное использование

RAID 6 — это хорошая универсальная система, которая сочетает в себе эффективное хранилище с превосходной безопасностью и достойной производительностью. Это предпочтительнее, чем RAID 5 на файловых серверах и серверах приложений, которые используют много больших дисков для хранения данных.

RAID уровень 10 — объединение RAID 1 и RAID 0

Можно объединить преимущества (и недостатки) RAID 0 и RAID 1 в одной системе. Это вложенная или гибридная конфигурация RAID. Он обеспечивает безопасность путем зеркального отображения всех данных на вторичных дисках, в то же время используя распределение по каждому набору дисков для ускорения передачи данных.

Преимущества

Если что-то идет не так с одним из дисков в конфигурации RAID 10, время восстановления очень быстрое, поскольку все, что нужно, — это скопировать все данные с выжившего зеркала на новый диск. Это может занять всего 30 минут для дисков емкостью 1 ТБ.

Недостатки

Половина емкости хранения уходит на зеркалирование, поэтому по сравнению с большими массивами RAID 5 или RAID 6 это дорогой способ обеспечения избыточности.

Как насчет уровней RAID 2, 3, 4 и 7?

Эти уровни существуют, но они не являются общими (RAID 3 по сути похож на RAID 5, но данные четности всегда записываются на один и тот же диск). В этой статье описывается лишь общая классификация RAID-систем, и отображает общие сведения о технологии объединения накопителей.

RAID не заменит резервную копию!

Все уровни RAID, кроме RAID 0, обеспечивают защиту от сбоя одного диска. Система RAID 6 продолжит работу, даже при выходе из строя одновременно 2 дисков. Для полной безопасности вам все равно необходимо выполнить резервное копирование данных из системы RAID.

• Эта резервная копия пригодится, если все диски выйдут из строя одновременно из-за скачка мощности.
• Это защита от кражи системы хранения.
• Резервные копии могут храниться вне серверной комнаты или ЦОД, в другом месте. Это может пригодиться в случае чрезвычайного происшествия, масштабного системного сбоя, пожара и т.д.
• Наиболее важной причиной резервного копирования данных нескольких поколений является ошибка пользователя. Если кто-то случайно удаляет некоторые важные данные, и это остается незамеченным в течение нескольких часов, дней или недель, хороший набор резервных копий гарантирует, что вы все равно сможете сохранить эти файлы.

RAID для «чайников» и не только

KDV, iBase.ru, 26.11.2004, последнее обновление – 27.02.2009.

Со времени первой публикации статьи, на forum.ibase.ru в ее обсуждении появилась масса интересных сообщений. Так что после чтения статьи рекомендую обязательно просмотреть топик на форуме.

В интернете есть масса статей с описанием RAID. Например, эта описывает все очень подробно. Но как обычно, читать все не хватает времени, поэтому надо что-нибудь коротенькое для понимания – а надо оно или нет, и что лучше использовать применительно к работе с СУБД (InterBase, Firebird или что то иное – на самом деле все равно). Перед вашими глазами – именно такой материал.

Примечание. Сейчас есть хорошая статья о RAID в Википедии.

В первом приближении RAID это объединение дисков в один массив. SATA, SAS, SCSI, SSD – неважно. Более того, практически каждая нормальная материнская плата сейчас поддерживает возможность организации SATA RAID. Пройдемся по списку, какие бывают RAID и зачем они. (Хотел бы сразу заметить, что в RAID нужно объединять одинаковые диски. Объединение дисков от разных производителей, от одного но разных типов, или разных размеров – это баловство для человека, сидящего на домашнем компьютере).
 

RAID 0 (Stripe)

Грубо говоря, это последовательное объединение двух (или более) физических дисков в один «физический» диск. Годится разве что для организации огромных дисковых пространств, например, для тех, кто работает с редактированием видео. Базы данных на таких дисках держать нет смысла – в самом деле, если даже у вас база данных имеет размер 50 гигабайт, то почему вы купили два диска размером по 40 гигабайт, а не 1 на 80 гигабайт? Хуже всего то, что в RAID 0 любой отказ одного из дисков ведет к полной неработоспособности такого RAID, потому что данные записываются поочередно на оба диска, и соответственно, RAID 0 не имеет средств для восстановления в случае сбоев.

Конечно, RAID 0 дает ускорение в работе из-за чередования чтения/записи.

RAID 0 часто используют для размещения временных файлов.
 

RAID 1 (Mirror)

Зеркалирование дисков. Если Shadow в IB/FB это программное зеркалирование (см. Operations Guide.pdf), то RAID 1 – аппаратное зеркалирование, и ничего более. Упаси вас от использования программного зеркалирования средствами ОС или сторонним ПО. Надо или «железный» RAID 1, или shadow.

При сбое тщательно проверяйте, какой именно диск сбойнул. Самый частый случай погибания данных на RAID 1 – это неверные действия при восстановлении (в качестве «целого» указан не тот диск).

Насчет производительности – по записи выигрыш 0, по чтению – возможно до 1.5 раз, т. к. чтение может производиться «параллельно» (поочередно с разных дисков) . Для баз данных ускорение мало, в то время как при параллельном обращении к разным (!) частям (файлам) диска ускорение будет абсолютно точно.
 

RAID 1+0

Под RAID 1+0 имеют в виду вариант RAID 10, когда два RAID 1 объединяются в RAID 0. Вариант, когда два RAID 0 объединяются в RAID 1 называется RAID 0+1, и «снаружи» представляет собой тот же RAID 10.
 

RAID 2-3-4

Эти RAID являются редкими, т. к. в них используются коды Хэмминга, либо разбиение байт на блоки + контрольные суммы и т. п., но общее резюме таково – эти RAID дают только надежность, при 0-вом увеличении производительности, и иногда даже ее ухудшении.
 

RAID 5

Для него нужно минимально 3 диска. Данные четности распределяются по всем дискам массива

Обычно говорится, что «RAID5 использует независимый доступ к дискам, так что запросы к разным дискам могут выполняться параллельно». Следует иметь в виду, что речь идет, конечно, о параллельных запросах на ввод-вывод. Если такие запросы идут последовательно (в SuperServer), то конечно, эффекта распараллеливания доступа на RAID 5 вы не получите. Разумеется, RAID5 даст прирост производительности, если с массивом будут работать операционная система и другие приложения (например, на нем будет находиться виртуальная память, TEMP и т. п.).

Вообще RAID 5 раньше был наиболее часто используемым массивом дисков для работы с СУБД. Сейчас такой массив можно организовать и на SATA дисках, причем он получится существенно дешевле, чем на SCSI. Цены и контроллеры вы можете посмотреть в статьях

Причем, следует обратить внимание на объем покупаемых дисков – например, в одной из упомянутых статей RAID5 собирается из 4-х дисков объемом 34 гиг, при этом объем «диска» получается 103 гигабайта.

Тестирование пяти контроллеров SATA RAID – http://www.thg.ru/storage/20051102/index.html.

Adaptec SATA RAID 21610SA в массивах RAID 5 – http://www.ixbt.com/storage/adaptec21610raid5.shtml.

Почему RAID 5 — это плохо — https://geektimes.ru/post/78311/
 

Внимание! При закупке дисков для RAID5 обычно берут 3 диска, по минимуму (скорее из-за цены). Если вдруг по прошествии времени один из дисков откажет, то может возникнуть ситуация, когда не удастся приобрести диск, аналогичный используемым (перестали выпускаться, временно нет в продаже, и т. п.). Поэтому более интересной идеей кажется закупка 4-х дисков, организация RAID5 из трех, и подключение 4-го диска в качестве резервного (для бэкапов, других файлов и прочих нужд).

Объем дискового массива RAID5 расчитывается по формуле (n-1)*hddsize, где n – число дисков в массиве, а hddsize – размер одного диска. Например, для массива из 4-х дисков по 80 гигабайт общий объем будет 240 гигабайт.

Есть интересное мнение по поводу «непригодности» RAID5 для баз данных. Как минимум его можно рассматривать с той точки зрения, что для получения хорошей производительности RAID5 необходимо использовать специализированный контроллер, а не то, что есть по умолчанию на материнской плате.

Статья RAID-5 must die. И еще о потерях данных на RAID5.
 

Примечание. На 05.09.2005 стоимость SATA диска Hitachi 80Gb составляет 60 долларов.

RAID 10, 50

Дальше идут уже комбинации из перечисленных вариантов. Например, RAID 10 это RAID 0 + RAID 1. RAID 50 – это RAID 5 + RAID 0.

Интересно, что комбинация RAID 0+1 в плане надежности оказывается хуже, чем RAID5. В копилке службы ремонта БД есть случай сбоя одного диска в системе RAID0 (3 диска) + RAID1 (еще 3 таких же диска). При этом RAID1 не смог «поднять» резервный диск. База оказалась испорченной без шансов на ремонт.

Для RAID 0+1 требуется 4 диска, а для RAID 5 – 3. Подумайте об этом.
 

RAID 6

В отличие от RAID 5, который использует четность для защиты данных от одиночных неисправностей, в RAID 6 та же четность используется для защиты от двойных неисправностей. Соответственно, процессор более мощный, чем в RAID 5, и дисков требуется уже не 3, а минимум 5 (три диска данных и 2 диска контроля четности). Причем, количество дисков в raid6 не имеет такой гибкости, как в raid 5, и должно быть равно простому числу (5, 7, 11, 13 и т. д.)

Допустим одновременный сбой двух дисков, правда, такой случай является весьма редким.

По производительности RAID 6 я данных не видел (не искал), но вполне может быть, что из-за избыточного контроля производительность может быть на уровне RAID 5.

См. неплохую статью про RAID 6.
 

Rebuild time

У любого массива RAID, который остается работоспособным при сбое одного диска, существует такое понятие, как rebuild time. Разумеется, когда вы заменили сдохший диск на новый, контроллер должен организовать функционирование нового диска в массиве, и на это потребуется определенное время.

Во время «подключения» нового диска, например, для RAID 5, контроллер может допускать работу с массивом. Но скорость работы массива в этом случае будет весьма низкой, как минимум потому, что даже при «линейном» наполнении нового диска информацией запись на него будет «отвлекать» контроллер и головки диска на операции синхронизации с остальными дисками массива.

Время восстановления функционирования массива в нормальном режиме напрямую зависит от объема дисков. Например, Sun StorEdge 3510 FC Array при размере массива 2 терабайта в монопольном режиме делает rebuild в течение 4.5 часов (при цене железки около $40000). Поэтому, при организации массива и планировании восстановления при сбое нужно в первую очередь думать именно о rebuild time. Если ваша база данных и бэкапы занимают не более 50 гигабайт, и рост в год составляет 1-2 гигабайта, то вряд ли имеет смысл собирать массив из 500-гигабайтных дисков. Достаточно будет и 250-гигабайтных, при этом даже для raid5 это будет минимум 500 гигабайт места для размещения не только базы данных, но и фильмов. Зато rebuild time для 250 гигабайтных дисков будет примерно в 2 раза меньше, чем для 500 гигабайтных.
 

Резюме

Получается, что самым осмысленным является использование либо RAID 1, либо RAID 5. Однако, самая частая ошибка, которую делают практически все – это использование RAID «подо все». То есть, ставят RAID, на него наваливают все что есть, и … получают в лучшем случае надежность, но никак не улучшение производительности.

Еще часто не включают write cache, в результате чего запись на raid происходит медленнее, чем на обычный одиночный диск. Дело в том, что у большинства контроллеров эта опция по умолчанию выключена, т.к. считается, что для ее включения желательно наличие как минимум батарейки на raid-контроллере, а также наличие UPS.

Текст
В старой статье hddspeed.htmLINK (и в doc_calford_1.htmLINK) показано, как можно получить существенное увеличение производительности путем использования нескольких физических дисков, даже для IDE. Соответственно, если вы организуете RAID – положите на него базу, а остальное (temp, OS, виртуалка) делайте на других винчестерах. Ведь все равно, RAID сам по себе является одним «диском», пусть даже и более надежным и быстродействующим.
признан устаревшим. Все вышеупомянутое вполне имеет право на существование на RAID 5. Однако перед таким размещением необходимо выяснить – каким образом можно делать backup/restore операционной системы, и сколько по времени это будет занимать, сколько времени займет восстановление «умершего» диска, есть ли (будет ли) под рукой диск для замены «умершего» и так далее, т. е. надо будет заранее знать ответы на самые элементарные вопросы на случай сбоя системы.

Я все-таки советую операционную систему держать на отдельном SATA-диске, или если хотите, на двух SATA-дисках, связанных в RAID 1. В любом случае, располагая операционную систему на RAID, вы должны спланировать ваши действия, если вдруг прекратит работать материнская плата – иногда перенос дисков raid-массива на другую материнскую плату (чипсет, raid-контроллер) невозможен из-за несовместимости умолчательных параметров raid.

Размещение базы, shadow и backup

Несмотря на все преимущества RAID, категорически не рекомендуется, например, делать backup на этот же самый логический диск. Мало того что это плохо влияет на производительность, но еще и может привести к проблемам с отсутствием свободного места (на больших БД) – ведь в зависимости от данных файл backup может быть эквивалентным размеру БД, и даже больше. Делать backup на тот же физический диск – еще куда ни шло, хотя самый оптимальный вариант – backup на отдельный винчестер.

Объяснение очень простое. Backup – это чтение данных из файла БД и запись в файл бэкапа. Если физически все это происходит на одном диске (даже RAID 0 или RAID 1), то производительность будет хуже, чем если чтение производится с одного диска, а запись – на другой. Еще больше выигрыш от такого разделения – когда backup делается во время работы пользователей с БД.

То же самое в отношении shadow – нет никакого смысла класть shadow, например, на RAID 1, туда же где и база, даже на разные логические диски. При наличии shadow сервер пишет страницы данных как в файл базы так и в файл shadow. То есть, вместо одной операции записи производятся две. При разделении базы и shadow по разным физическим дискам производительность записи будет определяться самым медленным диском.

Обсудить статью на форуме

Калькулятор RAID: какая емкость требуется?

ТИП RAID

JBOD

Включает по крайней мере два накопителя, которые образуют пул хранения. Пулы хранения JBOD не обеспечивают избыточность данных. Общая емкость такого пула равна сумме емкостей всех входящих в него накопителей. В JBOD можно использовать накопители различных емкостей.

RAID 0

В массивах RAID 0 используется не менее двух накопителей, что позволяет повысить производительность и емкость, но не обеспечивает отказоустойчивость. Отказ одного диска приведет к потере данных всего массива. Уровень RAID 0 подходит для систем малой важности, где требуется хороший баланс цены и производительности.

RAID 1

Чаще всего массивы этого уровня имеют два накопителя. Данные на накопителях зеркалируются, что обеспечивает отказоустойчивость в случае сбоя одного из них. Эти системы более производительны при чтении, а при записи работают с той же скоростью, что и один накопитель. При отказе одного из накопителей данные не теряются. Массивы RAID 1 используются, когда необходима отказоустойчивость, а емкость и производительность имеют второстепенное значение.

RAID 5

RAID 5 обеспечивает отказоустойчивость и высокую производительность при чтении. Для таких массивов требуется по крайней мере три накопителя. Массив RAID 5 может выдержать отказ одного накопителя. Данные с отказавшего накопителя восстанавливаются из чередующихся данных контроля четности на оставшихся дисках. Из-за этого при повреждении массива производительность чтения и записи заметно снижается. Массив RAID 5 лучше всего подойдет в ситуациях, когда емкость и стоимость важнее производительности.

RAID 6

Конфигурация RAID 6 аналогична RAID 5, но в ней используется дополнительный уровень чередования, который позволяет справиться с отказом двух накопителей. Для RAID 6 требуется не менее четырех накопителей. Из-за дополнительного уровня отказоустойчивости производительность такого массива ниже, чем у RAID 5. RAID 6 подходит для ситуаций, когда большое значение имеют емкость и стоимость, а также необходима защита на случай сбоя нескольких накопителей.

RAID 10

RAID 10 сочетает в себе преимущества RAID 1 и RAID 0. Эти системы более производительны при чтении и записи, однако для хранения данных доступна только половина общей емкости. Для такого массива необходимо не менее четырех накопителей, что повышает затраты на него, но при этом обеспечивает высокую производительность и отказоустойчивость. Массив RAID 10 может выдержать отказ нескольких накопителей, не входящих в одну подгруппу. RAID 10 лучше всего подходит для приложений с большим количеством операций ввода и вывода, например для серверов баз данных.

RAID 50

RAID 50 (или RAID 5+0) сочетает в себе распределенный контроль четности RAID 5 и чередование RAID 0. Для таких массивов необходимо не менее шести накопителей. Этот уровень RAID обеспечивает повышенную производительность при записи, безопасность данных и более быстрое восстановление по сравнению с RAID 5. Производительность снижается меньше, чем в массивах RAID 5, поскольку сбой одного диска влияет только на один массив. Массив RAID 50 может выдержать отказ до четырех накопителей, если все они входят в разные массивы RAID 5.

RAID 60

RAID 60 (или RAID 6+0) — гибридный массив, который сочетает в себе распределенный двойной контроль четности RAID 6 и прямое чередование на уровне блоков RAID 0. Он представляет собой массив RAID 0 с чередованием по элементам RAID 6, поэтому для такого массива требуется не менее восьми накопителей. Они объединяются в наборы RAID 6, которые, в свою очередь, комбинируются в массив RAID 0 на более высоком уровне. Набор массивов RAID обеспечивает избыточность данных и может выдержать отказ до двух накопителей в каждом наборе контроля четности. За счет дополнительного накопителя контроля четности массивы RAID 60 более надежны, чем RAID 50. Однако если в одном наборе контроля четности откажут более двух накопителей, произойдет отказ массива RAID 0 и потребуется восстановление данных.

Raid (рейд) 10: описание, как сделать

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.

Столько дисков может поломаться и потери данных не произойдет

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.

До скорых встреч на страницах блога pc-information-guide.ru

Преимущества и недостатки RAID 6 | Журнал сетевых решений/LAN

Избежать потери доступа к данным при отказе компонентов призваны помочь различные инструменты и технологии. Однако многие из них предлагают невысокую производительность за большие деньги, поэтому необходимо разобраться в их преимуществах и недостатках.

Избыточный массив независимых дисков (Redundant Array of Independent Disks, RAID) предусматривает сохранение идентичных данных в разных местах на нескольких жестких дисках. Простейшая модель — чередование, или RAID 0 — не предлагает никакой избыточности. Она обеспечивает повышенную производительность, но не отказоустойчивость. При выходе из строя хотя бы одного диска в составе группы теряются все данные.

RAID 5, напротив, предлагает комбинацию чередования и контроля четности. Информация о данных и четности распределяется по жестким дискам таким образом, что при отказе одного диска находившиеся на нем данные при помощи математической операции «исключающее или» могут быть восстановлены на основании дополнительных сведений о четности, хранящихся на остальных дисках. Поэтому RAID 5 осуществляет непрерывное резервирование всех данных.

МАССИВ RAID 6

RAID 6 представляет собой расширение RAID 5. При использовании этой технологии даже отказ сразу двух жестких дисков в одной группе не приведет к потере данных. В случае RAID 6 для восстановления информации необходимо провести две математические операции. Первая та же, что и в случае технологии RAID 5 («исключающее или»), вторая требует наличия дополнительного жесткого диска Q, поэтому и сама технология называется проверкой четности P+Q. Некоторые производители утверждают, что с введением технологии RAID 6 — особенно при использовании их собственной реализации RAID 6 — устраняются все проблемы, связанные с готовностью. Действительно, RAID 6 предлагает высокий уровень защиты при отказе двух жестких дисков сразу, однако во многих возможных сценариях применения, к примеру, в случае пользовательских ошибок — эта технология не является оптимальным решением для обеспечения максимальной готовности данных.

В средах, где требуется обеспечить высокий уровень готовности данных, RAID 6 может рассматриваться — вне зависимости от затрат и влияния на производительность — в качестве дополнительной возможности решения хранения высокой готовности. Однако необходимо учитывать и недостатки
RAID 6:

• чаще всего RAID 6 рассматривается как средство защиты от «отказа двух дисков». Предлагая максимальный — из всех вариантов RAID — уровень защиты при сбоях жестких дисков, эта технология широкого распространения пока так и не получила. Сегодня лишь немногие предприятия готовы пойти на дополнительные затраты или смириться со снижением производительности, чтобы защититься от сравнительно редкой ситуации, когда отказ затрагивает два диска сразу;

• из-за роста емкости жестких дисков и связанного с этим увеличения времени восстановления данных на запасном диске возникают опасения, что в процессе длительного восстановления первого диска может отказать и второй. Они еще более усилились после появления жестких дисков SATA (Serial ATA) высокой емкости. Из-за сравнительно низкой производительности и большой вместимости им требуется более длительное время на восстановление, чем дискам Fibre Channel. Кроме того, жесткие диски SATA считаются менее надежными и вероятность их отказа выше. На деле же одновременный отказ двух жестких дисков все еще является довольно редким событием. Поэтому предприятиям следует задуматься над тем, готовы ли они пойти на связанные с RAID 6 затраты, чтобы защититься от маловероятного сценария;

• потенциальное преимущество RAID 6 заключается в защите от непоправимой ошибки в процессе восстановления данных. Лучший пример события такого рода — невосстановимая ошибка чтения, которая, правда, может быть обнаружена и исправлена до отказа жесткого диска, что уменьшает вероятность подобного инцидента;

• в отличие от RAID 10 и RAID 5, которые реализуются одинаково, независимо от производителя, и уже показали себя на деле, для реализации RAID 6 в системе хранения данных есть большое число возможностей, и не все они совпадают. Методы RAID 6 заметно отличаются у разных производителей, точно так же, как производительность и степень полезности.

КОЛИЧЕСТВО ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ ДИСКОВ

Реализация с двойными значениями четности RAID 6 иногда ограничивает количество дисков в системе RAID простым числом. RAID 5, напротив, поддерживает в распространенных на рынке продуктах от трех до 30 дисков в одной системе и не предъявляет требования по ограничению числа жестких дисков в соответствии с предполагаемой областью применения. Такую возможность устройства RAID 6 предложить все еще не могут.

RAID 6 ПО СРАВНЕНИЮ С ДРУГИМИ УРОВНЯМИ RAID

По сравнению с RAID 10 и RAID 5 технология RAID 6 представляет собой уровень RAID с самой низкой производительностью. Хотя при нормальных условиях скорость чтения для всех этих уровней примерно одинакова, продолжительность записи сильно отличается. А при восстановлении, когда система никогда не работает на полную мощность, отличия еще более заметны:

• факультативный процесс записи — как реализация P+Q, так и реализации DP RAID 6 примерно на 50% медленнее, чем RAID 5 из-за дополнительных вычислений и записи избыточных данных;

• последовательные процессы доступа — реализации DP RAID 6 работают медленнее RAID 5, а разница составляет до 40%, в то время как P+Q RAID 6 медленнее, чем RAID 5, примерно на 10%;

• восстановление отдельных жест-ких дисков — технология P+Q RAID 6 приблизительно так же быстра, как RAID 5, DP RAID 6 — самая медленная;

• в случае приложений, для которых большую роль играет производительность и поддержание ее на определенном уровне, нужно знать, какое влияние на этот показатель будет оказывать RAID 6. Из-за второго параметра четности конфигурации RAID 6 проводят больше операций ввода-вывода при записи и восстановлении, поэтому производительность RAID 6 в таких ситуациях значительно снижается по сравнению с RAID 5 и RAID 10;

• пользователи RAID 5 уже привыкли к тому, что могут создавать системы RAID любых размеров. Некоторые охотно используют конфигурацию 4+1 (четыре жестких диска с данными на каждый жесткий диск четности), другие предпочитают системы 12+1. Большая часть систем поддерживает массивы RAID от небольших (2+1) до крупных (15+1) конфигураций, причем в ряде систем предлагается конфигурация 29+1. RAID 6 с двойной четностью часто не в состоянии обеспечить такой же уровень гибкости. Многие реализации с двойной четностью требуют, чтобы количество жестких дисков в одной системе RAID было равно простому числу или — в отдельных случаях — простому числу минус единица. Таким образом, размер системы RAID ограничивается пятью (три жестких диска с данными и два диска для контроля четности), семью (5+2), одиннадцатью (9+2), тринадцатью (11+2) и т. д. жесткими дисками.

  В случае RAID 6 с двойным контролем четности это не обязательное требование, но когда количество жестких дисков в системе RAID не является простым числом, необходимо изменить метод вычисления четности для вертикальной полосы, чтобы поддерживать все возможные размеры групп. Это ведет к дополнительному усложнению алгоритмов и еще более негативно сказывается на производительности. Реализации P+Q RAID 6 не накладывают никаких ограничений в отношении размера группы и подобно технологии RAID 5 поддерживают добавление отдельных дисков (n+2).

КАК RAID 6 ВЛИЯЕТ НА ЕМКОСТЬ?

RAID 6 предлагает больше полезной емкости, чем RAID 1, где половина имеющихся ресурсов задействуется для обеспечения контроля четности, но полезная емкость RAID 6 все же меньше, чем у RAID 5. Конфигурация, в которой под данные отводится пять жестких дисков, в случае RAID 5 (5+1) использует для хранения данных о четности 16% всего дискового пространства, в то время как в случае RAID 6 эта величина достигает 29%. Кроме того, добавление лишь одного дополнительного диска в систему RAID в конфигурации RAID 6 ведет к увеличению вероятности отказа диска на 17%, из-за чего восстановление придется проводить чаще, да еще мириться с увеличением длительности процесса и снижением производительности. Поставщики решений RAID 6 утверждают, что создание крупных систем RAID позволяет сократить протокольные издержки на контроль четности. Однако у этого подхода имеются и подводные камни, поскольку крупные системы RAID более подвержены отказам дисков, а их восстановление занимает больше времени, что означает длительную работу с низкой производительностью.

РЕАЛИЗАЦИЯ RAID 6

Итак, как же реализуется RAID 6? Эта технология представляет собой систему двух независимых линейных уравнений. В принципе, есть две возможности построения RAID 6:

• исключительно математический подход, при котором две выбранные независимые системы коэффициентов перемножаются с данными;

• данные должны выбираться из разных наборов, чтобы в любой момент путем итерации систему можно было свести к одному, хотя и сложному, уравнению с одной переменной.

В большинстве классических реализаций P+Q используется первый метод (поле Галуа) (см. Рисунок 1). Проблемой является «простой и быстрый» выбор подходящих множителей (полином). Первый полином очень прост: 0x1. Таким образом, первое уравнение выглядит так же, как и в случае RAID 5:
данные о четности сохраняются на жестком диске Р. Все имеющиеся аппаратные ускорители для RAID 5 будут работать и в этом случае. Однако второй полином сложнее и требует значительных вычислительных издержек. В лю-бом случае речь идет об операции «исключающее или» с множителем, которая в RAID 5 не применяется, но может быть получена путем незначительной модификации аппаратного обеспечения для функции «исключающее или».

Второй метод — двойной контроль четности (Dual Parity, Double Parity) (см. Рисунок 2), когда обычные «горизонтальные» полосы комбинируются с «вертикальными» рядами. Любая вертикальная полоса использует не более одной горизонтальной полосы от каждого жесткого диска. Благодаря двум разным наборам данных о четности система RAID может быть восстановлена при отказе одного или двух жестких дисков. Данные о четности для горизонтальных и вертикальных полос обрабатываются так же, как и в современных системах RAID 5 (при помощи операции «исключающее или»). Но сложные алгоритмы вычисления вертикальной четности, а также нетривиальные механизмы обработки ошибок и исключений ведут к тому, что такие реализации RAID 6 работают заметно медленнее, чем P+Q RAID 6.

В зависимости от того, где хранятся данные, для их восстановления может потребоваться несколько итераций, как минимум три, но чаще их число равно квадрату количества жестких дисков. В принципе, система RAID 6 с двойным контролем четности всегда предлагает удовлетворительную производительность, но восстановление данных при отказе двух жестких дисков ведет к неприемлемому сокращению производительности. В качестве побочного эффекта возможна даже перегрузка оперативной памяти из-за адаптера, что еще более снижает производительность. Хотя подходы отдельных производителей и различаются, реализация P+Q считается отраслевым стандартом, поскольку в любых условиях она гарантирует целостность данных и высокую производительность (см. Рисунок 3). LSI и Intel совместно работали над стандартизацией полинома MDS для спецификации формата диска данных (Disk Data Format, DDF), которой занимается Отраслевая ассоциация сетевых систем хранения данных (Storage Networking Industry Association, SNIA). Эта спецификация уже зарегистрирована Международным комитетом по стандартам информационных технологий (International Committee for Information Technology Standards, INCITS). Стандартов для реализации DP не существует, поэтому системы разных производителей весьма отличаются друг от друга.

КАК RAID ИСПОЛЬЗУЕТСЯ СЕГОДНЯ?

RAID 1 и RAID 5 являются проверенными технологиями, и все производители реализуют их одинаково. Они используются в производственных системах хранения данных уже более 15 лет. Специалисты знают, как реализуются эти уровни RAID и каким образом в таких конфигурациях и решениях достигаются оптимальные производительность, емкость и готовность. Что же касается RAID 6, то это сравнительно молодая технология, и подходы, применяемые к ней, очень различны.

Постоянная готовность данных имеет решающее значение для успешной работы предприятия. Поэтому системы хранения данных должны обладать большим количеством функций, чтобы предлагать высокий уровень готовности. При помощи одного только инструмента этой цели не достичь. Построить систему хранения данных высокой готовности возможно лишь при наличии стратегической комбинации целого ряда инструментов, функций и возможностей конфигурации.

Гюнтер Штегнер — директор подразделения Engenio Storage Group компании LSI Logic в регионе Central EMEA.

© AWi Verlag

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Калькулятор RAID | NetworkCenter

0
1
3
4
5
6
DP
10
50
60

RAID 0 — массив дисков с чередованием.

RAID 1 — зеркалированный массив дисков.

RAID 3 — массив дисков с побайтным чередованием с одним диском четности.

RAID 4 — массив дисков с поблочным чередованием с одним диском четности.

RAID 5 — массив дисков с поблочным чередованием с одним диском четности.

RAID 6 — массив дисков с поблочным чередованием с двумя дисками четности.

RAID DP — RAID 6, в котором для записи контрольных сумм выделяются два отдельных диска.

RAID 10 — массив дисков с зеркалированием и чередованием.

RAID 50 — массив дисков, состоящий из чередования массивов RAID 5.

RAID 60 — массив дисков, состоящий из чередования массивов RAID 6.

Объем диска

SSD 2.5″
SAS 2.5″
NL SAS / SATA 3.5″

Задать произвольный объем, GB

Вероятнее всего, диск указанного объема — SSD 2.5″

Вероятнее всего, диск указанного объема — SAS 2.5″

Вероятнее всего, диск указанного объема — NL SAS / SATA 3.5″

Количество дисков

до 50 шт.
50 — 100 шт.
100 — 200 шт.

Задать произвольное количество дисков, шт.

Для построения RAID 0 требуется не менее 2 дисков.

Для построения RAID 1 требуется не менее 2 дисков.

Для построения RAID 3 требуется не менее 3 дисков.

Для построения RAID 4 требуется не менее 3 дисков.

Для построения RAID 5 требуется не менее 3 дисков.

Для построения RAID 6 требуется не менее 4 дисков.

Для построения RAID DP требуется не менее 4 дисков.

Для построения RAID 10 требуется не менее 4 дисков и количество дисков должно быть четным.

Для построения RAID 50 требуется не менее 6 дисков и количество дисков должно быть четным..

Для построения RAID 60 требуется не менее 8 дисков и количество дисков должно быть четным..

Задать максимальное количество дисков в RAID группе, шт.

Зависит от надежности дисков (MTBF) и скорости восстановления массива (Rebuild Time)

Создание RAID 5 в Intel® Embedded Server RAID Technology 2 с …

Использование поиска Intel.com

Вы можете легко выполнить поиск по всему сайту Intel.com несколькими способами.

• Имя бренда:
  
  Core i9
  
• Номер документа:
  
  123456
  
• Кодовое имя:
  
  Kaby Lake
  
• Специальные операторы:
  
  «Ледяное озеро», Лед И Озеро, Лед ИЛИ Озеро, Лед *
  

Быстрые ссылки

Вы также можете воспользоваться быстрыми ссылками ниже, чтобы увидеть результаты наиболее популярных поисковых запросов.

RAID Недир? RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10 Farkları Nelerdir?

İster bir sunucunun Performansını optimizasyonu amacıyla olsun ister NAS (Network Attached Storage — Ağa Bağlı Veri Depolama) kutusu üzerinde total bir veri kaybını engellemek için olsun, sizin olsun, sizin olsun, sizin olsun, sizin olsun. Peki, Hangi RAID tipi sizin için doğru seçenek? İşte yeni depolama alanı kullanıcıları için bir rehber.

Özellikle NAS cihazı veya sunucusu satın almak için araştırma yaptıysanız, şüphesiz RAID (избыточный массив независимых дисков) terimine denk gelmişsinizdir.Genel olarak бир RAID sistemi, NAS ве Sunucularda Performansı geliştirmek için ики veya daha çok жесткий диск kullanır veya hata толерансы seviyesi sağlamaya çalışır. Хата толерансы басит бир шекилде, сабит диски арызаланан бир макиненин сорунсуз çalışmaya девам эдесечинден эмин олмак ичин гювенли бир япы курмак анламина гелир. Хата толерансы operasyon kesintilerini azaltır ве ayrıca Veri kaybı ihtimalini düşürür.

Хата толерантность RAID seviyelerine göre konfigüre edilir.Depolama cihazındaki disk sayısı, tipi, kurtarmanın veri ihtiyaçları için önemi ve yüksek Performansın önemine bağlı olarak RAID seviyesine karar verilir. Бир işletme бир ев kullanıcısına nazaran genel olarak donanım arızasında veri bütünlüğünü korumaya daha çok önem verir.

RAID’e Генель Бакыш: RAID Недир?
RAID, диск хата толерантность и оптимизация edilmiş performanceansın zorunluluk olduğu işletme ve kurumlarda kullanılır. İşletme Veri merkezlerindeki sunucu ve NASlar genelde RAID kontrolörü olarak adlandırılan için bir donanım parçasına sahiptir.Bu sistemler RAID konfigürasyonuna bağlı olarak birkaç SSD veya SATA disk sürücülerine sahiptir. Tüketicilerin artan depolama pasteplerinden dolayı ev NAS cihazları da RAID’i destekler.

Yazılım RAID ise özel bir RAID kontrolörüne ihtiyaç duymadan RAID kurabileceğiniz anlamına gelir. RAID kapasitesi işletim sisteminde yazılımsal olarak kendiliğinden vardır. Тек бир диски ики бёльме иле курабилирсиниз, бир танеси он юклеме япмак ичин ве дидери де вери деполамасы ичин куланилабилир.
Bu tip RAID OS X sunucusu, Linux ve Windows sunucuları dahil olmak üzere işletim sistemlerinde mevcuttur. Yazılım RAID ayrıca servis sağlayıcılar tarafından güçlü ana bilgisayar sanal RAID çeviricilerini temin etmek için satılan sanal RAID çözümlerini de kapsar. Bu işletme ağları için daha giriş seviyesi bir çözümdür.

Benim için doğru olan RAID, Hangisi?
Daha önce belirttiğimiz gibi, birçok RAID seviyesi var ve hangisini seçeceğiniz RAID’i performanceans veya hata толерансы için ya da her ikisi için kullanıp kullanmadığınıza bağlıdır.Ayrıca donanıma veya yazılım RAID’ine sahip olup olmadığınız да önemlidir. Ayrıca donanım RAID kullandığınızda kontrolörün tipi de önemlidir. Farklı kontrolörler farklı RAID seviyelerini destekler ve sırayla kullanabileceğiniz disk çeşitlerini belirler: SAS, SATA veya SSD.

Popüler RAID Seviyeleri
• RAID 0 sunucunun performanceansını geliştirmek için kullanılır. ‘’ Disk bölüştürme ’olarak da bilinir. RAID 0 kullanımında veri birçok diskin üzerine yazılır.Bu da bilgisayarın bir yerine birden fazla disk çalıştığı ve Performansının arttığı anlamına gelir. Çünkü birden fazla sürücü veriyi okur, işler ve disk girdi / çıktısını geliştirir. En azından iki diske ihtiyaç duyar. Hem yazılım hem de donanım RAID , birçok kontrolör gibi RAID 0’ı destekler. Olumsuz tarafı ise hata pleransının olmamasıdır. Eğer disklerden biri bile bozulursa bütün sıralama bozulur ve büyük ihtimal veri kaybı olur veya bozulma artar.

• RAID 1 хата толерансы конфигурасйону олан диск икизлеме оларак билинир.RAID 1 ile veri sorunsuz bir şekilde ve devamlı olarak bir diskten diğerine kopyalanır ве böylece replika ya da ikiz yapı sağlanmış olur. Eğer bir tane disk bozulursa diğeri çalışmaya devam edebilir. Бу хата толерансы кулланманин ан колай йолудур ве айны заманда дюшук малиетлидир.

RAID 1 в olumsuz yönü ise Performansta düşüşe sebep olmasıdır. RAID 1 yazılım veya donanım aracılığıyla kullanılabilir. RAID 1 не требуется, чтобы создать дисковый массив. Yazılım RAID 1 ile iki fiziksel disk yerine veri tek bir disk üzerinde disk bölümünde kopyalanabilir.Hatırlanması gereken bir başka nokta da RAID 1’in disk kapasitesini ikiye böldüğüdür. Eğer iki 1 TB’lık sürücüye sahip bir sunucu RAID 1 ile konfigüre edilmişse, toplam depolama kapasitesi 1 TB olacaktır, 2 TB değil.

• RAID 5 işletme sunucuları ve işletme NAS cihazları için en yaygın olan RAID konfigürasyonudur. Bu RAID seviyesi RAID 1’den yani ikizlemeden daha iyi bir Performans sağlar. RAID 5 иле Veri, üç veya daha fazla diske bölüştürülür. Eğer bir disk hata verirse veya arıza vermeye başlarsa veri bu dağıtılmış Veri ve eşlik bloğundan otomatik ve sorunsuz bir şekilde tekrar yaratılır.Temel olarak sistem, siz bozulan sürücüyü değiştirene kadar, bir diskle bile olsa çalışmaya devam eder.

RAID 5’in başka bir yararı da birçok NAS ve sunucu sürücüsünün çalıştırılırken değiştirilmesine izin vermesidir. Яни дизидеки бир сюрюджу бозулдугунда, сунуку вея НАС’а эришен куланиджыларин эришимини бозмадан; sunucu veya NAS’ı kapatmadan yeni bir sürücü ile bozulanı değiştirebilirsiniz. Бу хата толеранси ичин харика бир çözümdür. Çünkü sürücü arızalandığında Veri bozulan diskler değiştirilirken yeni disklerde yenilen yaratılır.

RAID 5’in kötü tarafı ise sunucuların birçok yazma operasyonu gerçekleştirdiği performanceans darbesidir. Örnein, birçok çalışanın çalışma gününde erişim sağladığı veri tabanının olduğu bir sunucudaki RAID 5’te fark edilebilen bir gecikme olabilir.

• RAID 6 işletmelerde oldukça yaygın olarak kullanılır. RAID 5 ile neredeyse aynıdır ama RAID 6 daha dayanıklı bir çözümdür. ünkü RAID 5’e göre birden çok eşlik bloğu kullanır. İki diskiniz ölür ama sizin sisteminiz hala çalışmaya devam eder.

• RAID 10 RAID 1 ve 0’ın bir kombinasyonudur. Genel olarak RAID 1 + 0 olarak ifade edilir. RAID 1 в одном из элементов или в RAID 0 в сочетании с комбинированным оборудованием. En iyi Performansı Veren RAID seviyesidir ama aynı zamanda diğerlerinden daha pahalıdır. Diğer RAID seviyelerinin iki katı diske ihtiyaç duyar, en azından dört tanesine. Бу RAID seviyesi yüksekçe fayda sağlanan veri tabanı sunucuları veya birçok yazma operasyonu gerçekleştiren donanımlar için idealdir. RAID 10, bir donanım veya yazılım olarak uygulanabilir ama yazılım olarak kullanılmaya çalışıldığında Performans avantajları kaybolmaktadır.

Diğer RAID Seviyeleri
Dier RAID seviyeleri de bulunmaktadır. Орнек: 2, 3, 4, 7, 0 + 1, против Bunlar yukarıda bahsettiğimiz asıl RAID konfigürasyonlarının değişkenleridir ve belirli işlemler için kullanılır. İşte bu seviyelerin kısa tanımları:

• RAID 2 , RAID 5 ‘e benzer ama ikizleme ile disk bölüştürme yerine, bölüştürme bit seviyesinde gerçekleşir. RAID 2 nadiren kullanılır çünkü uygulamak için maliyeti genel olarak yüksektir ve bazı disk girdi ve çıktı operasyonlarında zayıf Performans gösterir.

• RAID 3 de RAID 5’e benzer ama bu çözüm özelleştirilmiş bir eşlik sürücüsü gerektirir. RAID 3 fazlaca uzmanlaşmış veri tabanı veya işleme çevreleri haricinde nadiren kullanılır.

• RAID 4 диск лучше, чем в RAID 3, когда вы хотите, чтобы бит seviyesi yerine byte seviyesinde olduğu konfigürasyondur.

• RAID 7 artık piyasada olmayan bir kurum tarafından sahiplenmiş tescilli bir RAID seviyesidir.

• RAID 0 + 1 genel olarak RAID 10 ile karıştırılır ama ikisi aynı değildir.RAID 0 + 1, RAID 0 düzeni olan bölümlerin ikiz dizilişidir. Yüksek Performans gerektiren fakat yüksek ölçeklenirlik gerektirmeyen belirli altyapılar için kullanılır.

Birçok küçük ve orta büyüklükteki işletme amaçları için RAID 0, RAID 1, RAID 5 ve bazı durumlarda da RAID 10’un Performansı yeterlidir. Birçok ev kullanıcısı için RAID 5 aşırı güç kullanabilir ama RAID 1 de disk ikizlemesi ile yeterli hata toleransını sağlar.

Сын оларак белиртмелийиз ки; RAID tek başına бир yedekleme çözümü değildir ве бир yedekleme Stratejisinin yerini alamaz.RAID, NAS и производительность оптимизировать etmek ve donanım hatalarından hızlı bir şekilde kurtulmak için mükemmel faydalar sağlar. Fakat tam bir felaket kurtarma çözümünün yalnızca bir parçası olabilir.

Bu yazıyı okuyanlar, bunları da okudu;
Bir İhtimal Daha Var, O Da Veri Kurtarmak Mı Dersin!
Bilgisayarınızın Başlama Süresini Hızlandırmanın 3 Yolu
Docker Nedir ve Nasıl Kullanılır?

RAID 5 — Fujitsu Global

Индекс | Особенности | RAID 0 | RAID 1 | RAID 1 + 0 | RAID 2 | RAID 3 | RAID 4 | RAID 5 | RAID 5 + 0 | RAID 6 |

RAID 5 — самая популярная технология RAID, используемая сегодня.Он использует технику, которая позволяет избежать концентрации операций ввода-вывода на выделенном диске с четностью, как это происходит в RAID 4.

Хотя RAID 5 разделяет данные и создает информацию о четности, аналогично RAID 4, в отличие от RAID 4 данные о четности записываются отдельно на несколько дисков.

«Штраф за запись» все еще имеет место, поскольку существующие данные должны быть предварительно прочитаны перед обновлением, а данные четности должны быть обновлены после записи данных.

Однако RAID 5 позволяет реализовать несколько команд записи одновременно, так как обновленные данные четности рассредоточены по нескольким дискам.Эта функция обеспечивает более высокую производительность по сравнению с RAID 4.

Кроме того, некоторые ETERNUS AF и ETERNUS DX могут развертывать диски, в которых массивы RAID6 и 5 развернуты в отдельных корпусах для дисков (DE) для повышения надежности. (Подробнее)

Видео демонстрация

Процесс записи

Процесс чтения

Процесс при отказе диска

Поддерживается RAID 5:

RAID Calculator — рассчитайте емкость RAID, использование дискового пространства, стоимость за полезный ТБ и т. Д.

Используйте этот RAID-калькулятор, чтобы легко рассчитать емкость RAID, использование дискового пространства, стоимость за полезный ТБ, эффективность чтения / записи (операций ввода-вывода в секунду улучшение) и многое другое.Поддерживаемые уровни: RAID 0, RAID 1, RAID 1E, RAID 4, RAID 5, RAID 5E / EE, RAID 6, RAID 10, RAID 50 и RAID 60.

Использование RAID-калькулятора

Входные данные калькулятора RAID просты: тип RAID, емкость диска, стоимость, количество дисков на RAID и количество групп RAID. Калькулятор поддерживает более 10 основных типов конфигураций RAID. Для ввода поддерживаются различные типы единиц данных, и, хотя стоимость указана в долларах США, вы можете ввести любую валюту и получить ту же валюту на выходе, поскольку программное обеспечение RAID-калькулятора не выполняет конвертацию валют.

Помимо емкости RAID, этот калькулятор выводит показателей, таких как коэффициент избыточности , цена за полезный ТБ / ГБ , а также прирост скорости чтения и записи . Они могут помочь вам решить, подходит ли выбранная конфигурация для вашего конкретного случая — будь то сервер или рабочая станция.

Что такое RAID?

RAID (аббревиатура от Redundant Array of Independent Disks, первоначально Redundant Array of Dependent Disks) — это технология виртуализации хранилища данных, которая объединяет несколько компонентов физических дисков в одно или несколько логических устройств.Целью является обеспечение избыточности данных, повышения производительности или, в некоторых случаях, того и другого. Этот термин был введен в обращение Паттерсоном at.al. в 1987-1988 годах, когда они утверждали, что множество дешевых магнитных дисков может превзойти самые производительные приводы для мэйнфреймов того времени. Этот аргумент оказался верным, экономическое обоснование для RAID существует, и возникла потребность в решениях для вычисления RAID.

В RAID-массиве данные распределяются между дисками (может быть HDD или SSD) одним из нескольких способов, называемых уровнями RAID .Конкретная конфигурация зависит от требуемого уровня производительности и резервирования. Каждый уровень RAID обеспечивает определенный баланс между несколькими переменными: надежность, доступность, производительность и емкость. Для этого используются следующие методы: зеркальное отображение , при котором идентичные данные копируются на более чем один диск; чередование , которое разбивает пространство хранения каждого диска на блоки размером от сектора до нескольких мегабайт; четность — при котором информация распределяется по каждому диску, позволяя RAID продолжать работу даже в случае отказа одного диска.Четность использует операцию XOR, чтобы позволить восстановить информацию в случае сбоя диска. Проверьте графики под таблицей уровней для визуализации.

Уровни RAID

выше, чем RAID 0, обеспечивают защиту от неисправимых ошибок чтения секторов, а также от сбоев целых физических дисков. Подробный список уровней RAID, поддерживаемых нашим калькулятором RAID, приведен ниже.

Список уровней RAID (конфигураций)

Это различные конфигурации RAID, которые используются при расчете емкости RAID в нашем калькуляторе RAID выше.

RAID Calculator | Калькулятор производительности RAID

Рабочий пример сравнения RAID 6 и RAID 6.RAID 10

Массив RAID 6 состоит из 5 дисков, все размером 1 ТБ. RAID 6 использует два блока четности на полосу данных. Это означает, что данные о четности фактически равны двум дискам, а это означает, что полезная емкость составляет 3 ТБ, а 2 ТБ недоступны. Чтобы рассчитать использование мощностей в процентах, мы делаем:

• загрузка мощности = (полезная мощность / общая мощность) * 100

Подставляя числа для этого примера, получаем:

• загрузка производственных мощностей = (3/5) * 100 = 60%

Так как у нас фактически есть два диска в RAID, хранящих данные четности, остается три диска, с которых мы можем читать одновременно, что дает максимальный теоретический коэффициент скорости чтения 3x.В общем, для RAID 6 уравнение увеличения скорости чтения:

• прирост скорости чтения RAID6 = no. диски - 2

Отказоустойчивость для RAID 6 заключается в том, что до двух дисков может выйти из строя без потери данных и не зависит от количества дисков в массиве.

Наконец, для расчета стоимости предположим, что каждый диск стоит 50 долларов, что дает общую стоимость 5 * 50 долларов = 250 долларов. Чтобы рассчитать стоимость одного используемого ТБ хранилища, используйте:

.

• стоимость одного используемого ТБ = общая стоимость / полезная емкость

Что для этого примера:

• стоимость одного используемого ТБ = 250 долларов США / 3 ТБ = 83.33 $ / ТБ

Еще один стандартный вариант в наши дни — RAID 10 . Допустим, мы хотим достичь того же объема полезной емкости, что и в приведенном выше примере RAID 6. Как будет сравниваться вариант RAID 10?

RAID 10 всегда имеет четное количество дисков и имеет использование емкости 50% . Таким образом, если нам нужно 3 ТБ доступного хранилища, нам понадобится удвоить общий объем хранилища, так что 6 дисков по 1 ТБ.

Для RAID 10 мы можем читать со всех дисков одновременно , поэтому максимальный прирост скорости чтения равен общему количеству дисков (6 в этом примере, поскольку минимальное количество дисков RAID 10 на единицу больше, чем для RAID 6).Для записи мы можем писать сразу на половину количества дисков, так что это означает увеличение максимальной скорости записи в 3 раза. Это намного лучше , чем , чем RAID 6, который не увеличился.

Отказоустойчивость RAID 10 номинально совпадает с RAID 6, а именно два диска. Однако для RAID 10 он может потерять один диск на половину массива. Так что, если вам не повезло, что у два диска вышли из строя в одной половине массива , произойдет потеря данных. Таким образом, отказоустойчивость RAID 10 не так хороша, как RAID 6.

Учитывая, что использование емкости RAID 10 составляет 50% (по сравнению с 60% в примере RAID 6), этот массив RAID 10 будет стоить дороже:

• стоимость одного используемого ТБ = (6 * 50 долларов США) / 3 ТБ = 100 долларов США / ТБ

В сводке пример RAID 6 значительно медленнее при записи данных , но имеет лучшую отказоустойчивость и немного дешевле (с точки зрения дисков), чем эквивалентный массив RAID 10. Однако разные приложения предъявляют разные требования к чтению и записи на диск.Сколько времени он будет писать данные по сравнению с чтением данных? Ответ на этот вопрос определит, насколько важна скорость чтения по сравнению со скоростью записи для вашего выбора уровня RAID.

В качестве упражнения, почему бы не попробовать сравнить RAID 10 и RAID 5 ? Что такое минимальный объем дисков RAID 5 по сравнению с RAID 10? Проверьте это с помощью нашего калькулятора RAID!

Изображение кредита

схемы RAID 0, 1, 5 и 6, Колин М.Л. Бернетт — Собственная работа. Выпущено под лицензией CC BY-SA 3.0 лицензия.

Схема

RAID 50 предоставлена ​​Филипом Корфом / CC BY-SA.

Схема

RAID 10 создана Уиртом на основе изображения File: RAID 0.svg, созданного Cburnett / CC BY-SA.

Схема

RAID 60: Первоначально загрузил Rusl из английской Википедии. / CC BY-SA.

Диаграммы

RAID 1E, 5E и 5EE являются общественным достоянием.

Рейд Недир? Ne işe yarar? Насыл Кулланилыр? Türleri nelerdir?

Рейд Недир? Ne işe Yarar? Насыл Кулланилыр? Raid Türleri Nelerdir?

Raid NEDİR?

Eskiden bilgisayarlardaki depolama alanı Megabyte (MB) или ölçülürken, yakın geçmişte Gigabyte (GB) ölçülmeye başlanmış ve şu an Terabytle (TB) ölçüştur olmür.Алан arttıkça «насыл olsa depolamak için чок йер вар» diyerek çoğumuz yedek almıyoruz ве дискимизирует зарар гелинче базен саатлерсе хатта гюнлерче куртармая çalışıyoruz, базен исэ куртюрйюдарюм bazen ise kurtaryurıum. Bir de bunu ev kullanıcıları için değil de iş yerleri için düşünelim. Verileri kaybetmek çok büyük бир сорун олур.

İşte burada devreye Raid giriyor; Veri kaybını engellemek için yeni bir disk takıyorsunuz. Taktığınız bu disk ile ister Performans elde edebilirsiniz isterseniz de veri kaybını engellemek için güvenlik oluşturabilirsiniz.

Raid türleri NELERDİR?

Рейд 0

+ En az 2 диска gereklidir (istenirse bu sayı arttırılır).

+ Performans sağlar (yazma hızı disklerin toplam hızları kadar olur).

— Güvenliği yoktur.

Рейд 1

+ En az 2 диска gerekmektedir (istenirse bu sayı arttırılır).

+ Aynı veri bütün disklere yazılır ve bu sayede veri güvenle korunur.

-Kapasite Minimal olan diskin boyutu ile sınırlıdır.

Рейд 2

— En az 14 disk gereklidir, bunların 10 tanesi veri için, 4 tanesi de ECC (Контроль исправления ошибок yani hata düzeltme kontrolü) için kullanılır. Artık Raid kartlarında ECC olduğu için Raid 2 günümüzde kullanılmamaktadır. ECC olmayanlar için ufak bir not; 14 diskli yapıda toplam kapasitenin yaklaşık% 70’i kullanılmaktadır.

Рейд 3

+ Erişim çok hızlıdır.

+ Yedek bir disk varsa parity (0 ve 1ler ile kayıt) диск bozulursa diğer disk otomatik olarak devralır.Veri kaybı olmaz

— En аз 3 дисковый герекметедир.

Not: Günümüzde pek kullanılmaz

Рейд 4

+ Часть часть yüklediği için yazma sırasında hızlı bir şekilde okuma yapar.

— Yazma hızı azalır

— En az 3 диска gereklidir

Рейд 5

+ Tüm disklere hem parity bilgisi ulaşır hem de veri bilgileri ulaşır.

+ Veriler diske yazılmadan önce Raid kart üzerinde parçalara ayrılarak yazılır.

— En аз 3 дисковый герекметедир.

Not: Günümüzde en yaygın kullanılın Raid’dir.

Рейд 6

Not: Raid 5 ile neredeyse aynı olan Raid 6’nın farkı en az 4 disk gerektirir ve 2 ayrı parity disk oluşturur. Bu sebeple de Yazma hızı Raid 5’e göre oldukça yavaştır.

Рейд 0 + 1

+ En iyi Performans.

+ En az 4 диска gerekmektedir, iki farklı Raid 0’ın Raid 1 bünyesinde birleşmesidir.

Not: En çok tercih edilen yapıdır.

Рейд 1 + 0

+ Raid nesting adı verilen yapı ile farklı iki Raid 1’in Raid 0 bünyesinde birleşmesidir. En az 4 диска gerekmektedir.

+ Performans olarak yüksek seviyedir.

Рейд 1 + 5

+ En güvenli yapıdır., Çok öenmli dosyaların saklanmasında kullanılır.

— İki adet Raid 5 yapısının Raid 1 i bünyesinde birleşmesidir ancak en az 6 adet disk gerekmektedir.