RAID ўяўляе сабой рашэнне , якое было распрацавана першапачаткова для сеткавага сервера рынка як сродак стварэння вялікага сховішчы пры больш нізкай кошту. Па сутнасці, гэта заняло б некалькі жорсткіх дыскаў з меншымі выдаткамі і пакласці іх разам праз кантролер, каб забяспечыць адзіны дыск большага патэнцыялу. Гэта тое, што RAID расшыфроўваецца як: залішняя масіў недарагіх дыскаў або дыскаў. Для дасягнення гэтай мэты неабходныя спецыялізаванае праграмнае забеспячэнне і кантролераў для кіравання дадзенымі расколваюцца паміж рознымі прывадамі.
У рэшце рэшт, вылічальная магутнасць вашай стандартнай кампутарнай сістэмы дазволіла магчымасць фільтраваць свой шлях у рынак персанальных кампутараў .
Цяпер захоўвання RAID можа быць праграмным ці апаратным забеспячэннем на аснове , і можа быць выкарыстаны для трох розных мэтаў. Яны ўключаюць у сябе ёмістасць, бяспеку і прадукцыйнасць. Ёмістасць ўяўляе сабой просты, што, як правіла, удзельнічае амаль у кожным тыпе ўстаноўкі RAID выкарыстоўваецца. Напрыклад, два цвёрдых кружэлкі могуць быць злучаныя разам як адзіны прывад да аперацыйнай сістэме эфектыўна робіць віртуальны дыск, які ў два разы больш ёмістасці. Прадукцыйнасць з'яўляецца яшчэ адной з асноўных прычын для выкарыстання налады RAID на персанальным кампутары. У гэтым жа прыкладзе двух дыскаў выкарыстоўваюцца ў якасці аднаго дыска, кантролер можа падзяліць порцыю дадзеных на дзве часткі, а затым пакласці кожны з гэтых частак на асобны дыск. Гэта эфектыўна падвойвае прадукцыйнасць запісу або счытвання дадзеных у сістэме захоўвання. Нарэшце, RAID можа быць выкарыстаны для абароны дадзеных.
Гэта робіцца з дапамогай некаторых з прасторы на дысках па сутнасці кланаваць дадзеныя, запісаныя на абодвух дысках. Зноў жа, з двума прывадамі мы можам зрабіць так, што дадзеныя запісваюцца на абодва дыскі. Такім чынам, калі адзін дыск выйдзе з ладу, іншы дагэтуль дадзеныя.
У залежнасці ад мэт масіва захоўвання дадзеных, якія вы хочаце, каб сабраць для вашай кампутарнай сістэмы, вы будзеце выкарыстоўваць адзін з розных узроўняў RAID для дасягнення гэтых трох мэтаў.
Для тых , хто выкарыстоўвае жорсткія дыскі ў кампутары , прадукцыйнасць , верагодна , будзе больш важнай праблемай , чым магутнасць. З іншага боку, тыя , якія выкарыстоўваюць цвёрдацельныя назапашвальнікі , верагодна , захоча спосаб ўзяць меншыя дыскі і звязаць іх разам , каб стварыць адзіны дыск большага. Такім чынам, давайце зірнем на розныя ўзроўні RAID, якія могуць быць выкарыстаны з персанальным кампутарам.
RAID 0
Гэта самы нізкі ўзровень RAID і на самай справе не прапануе якой - небудзь форме надмернасці, таму ён называецца узроўнем 0. Па сутнасці, RAID 0 мае два ці больш дыскаў і ставіць іх разам , каб вылепіць дыск большага патэнцыялу. Гэта дасягаецца за кошт працэсара называецца чаргаваннем. Блокі дадзеных разбітыя на кавалкі дадзеных, а затым запісваюцца ў парадку папярок дыскаў. Гэта забяспечвае падвышаную прадукцыйнасць, так як дадзеныя могуць быць запісаныя адначасова на дыскі з дапамогай кантролера эфектыўна памнажаючы хуткасць прывадаў. Ніжэй прыведзены прыклад таго, як гэта можа працаваць на трох дысках:
| Drive 1 | Drive 2 | дыск 3 | |
|---|---|---|---|
| блок 1 | 1 | 2 | 3 |
| блок 2 | 4 | 5 | 6 |
| блок 3 | 7 | 8 | 9 |
Для таго, каб RAID 0 эфектыўна працаваць для павышэння прадукцыйнасці сістэмы, вы павінны паспрабаваць і спалучаныя дыскі. Кожны дыск павінен мець дакладна такую ж ёмістасць для захоўвання і перформанс рысы.
Калі яны гэтага не робяць, то магутнасць будзе абмежаваная кратнай найменшай з дыскаў і прадукцыйнасці да самых павольных прывадаў, як ён павінен чакаць, пакуль усё паласы павінны быць запісаныя, перш чым перайсці да наступнага набору. Можна выкарыстоўваць неадпаведныя дыскі , але ў гэтым выпадку, JBOD ўстаноўка можа быць больш эфектыўнай.
JBOD азначае проста набор дыскаў і эфектыўна, гэта проста набор дыскаў, якія могуць быць даступныя незалежна адзін ад аднаго, але адлюстроўваюцца як адзін назапашвальнік для аперацыйнай сістэмы. Гэта звычайна дасягаецца шляхам мець працягласць дадзеных паміж дыскамі. Часта гэта называюць SPAN або BIG.
Па сутнасці, аперацыйная бачыць іх усё як адзін дыск, але блокі будуць напісаны праз першы дыск, пакуль ён не запоўніцца, затым перайсці да другой, затым трэці і г.д. Гэта карысна для дадання дадатковых магчымасцяў у існуючую камп'ютэрную сістэму і з дыскамі розных памераў, але гэта не павялічыць прадукцыйнасць масіва дыскаў.
Самая вялікая праблема з RAID 0 і JBOD установак з'яўляецца бяспека дадзеных. Паколькі ў вас ёсць некалькі дыскаў, верагоднасць пашкоджання дадзеных павялічваецца , паколькі ў вас ёсць больш кропак адмовы . Калі які-небудзь дыск у RAID 0 масіў выходзіць з ладу, усе дадзеныя становяцца недаступнымі. У JBOD, адмова прывада прывядзе да страты любых дадзеных, якія апынуліся на гэтым дыску. У выніку, гэта лепш для тых, хто хоча выкарыстаць гэты метад захоўвання, каб мець нейкія іншыя сродкі для рэзервовага капіявання сваіх дадзеных.
RAID 1
Гэта першы праўдзівы ўзровень RAID, паколькі ён забяспечвае поўны ўзровень надмернасці для дадзеных, якія захоўваюцца ў масіве. Гэта робіцца з дапамогай працэсу, які называецца люстраванне. Фактычна, усе дадзеныя, запісаныя ў сістэму капіююцца на кожны дыск у масіве ўзроўню 1. Гэтая форма RAID звычайна робіцца з дапамогай ўсяго парай дыскаў, як дадаць больш дыскаў не будзе дадаваць дадатковыя магутнасці, проста больш надмернасці. Для таго, каб лепш даць прыклад гэтага, тут дыяграма, якая паказвае, як гэта будзе запісана на двух дысках:
| Drive 1 | Drive 2 | |
|---|---|---|
| блок 1 | 1 | 1 |
| блок 2 | 2 | 2 |
| блок 3 | 3 | 3 |
Для таго, каб атрымаць найбольш эфектыўнае выкарыстанне ад налады RAID 1, сістэма будзе зноў выкарыстоўваць супалі дыскі, якія падзяляюць тую ж ёмістасць і прадукцыйнасць рэйтынгі.
Пры выкарыстанні несупадаючымі дыскаў, то ёмістасць масіва будзе роўная найменшай ёмістасці дыска ў масіве. Напрыклад, калі адзін і паўтара тэрабайта і адзін тэрабайт Драйв былі выкарыстаны ў масіве RAID 1, ёмістасць гэтага масіва ў сістэме будзе проста адзін тэрабайт.
Гэты ўзровень RAID з'яўляецца вельмі эфектыўным для забеспячэння бяспекі дадзеных, так як два дыска з'яўляюцца фактычна тое ж самае. Калі адзін з двух дыскаў выходзяць з ладу, то іншыя маюць поўныя дадзеныя іншых. Праблема з гэтым тыпам ўстаноўкі, як правіла, вызначае, які з дыскаў няўдала, таму што часта захоўванне становіцца недаступным, калі адзін з двух не ў стане і не будзе належным чынам адноўлена, пакуль новы дыск не будзе ўстаўлены замест не адбыўся і аднаўлення працэс запускаецца. Як згадвалася раней, няма таксама ніякага прыросту прадукцыйнасці наогул ад гэтага. На самай справе, там будзе невялікая страта прадукцыйнасці ад накладных выдаткаў кантролера для RAID.
RAID 1 + 0 або 10
Гэта некалькі ўскладнена спалучэнне абодвух узроўняў RAID 0 і 1 ўзроўню . Фактычна, кантролер будзе неабходна як мінімум чатырох дыскаў, каб функцыянаваць у гэтым рэжыме, таму што ён збіраецца зрабіць, гэта дзве пары дыскаў. Першы набор дыскаў з'яўляецца люстраным масівам клонаў дадзеных паміж імі. Другі набор дыскаў таксама люстрана, але ўсталяваць, каб быць палоска першым. Гэта забяспечвае як надмернасць дадзеных і павелічэнне прадукцыйнасці. Ніжэй прыведзены прыклад таго, як дадзеныя будуць напісаны на чатыры дыскаў, якія выкарыстоўваюць гэты тып ўстаноўкі:
| Drive 1 | Drive 2 | дыск 3 | Drive 4 | |
|---|---|---|---|---|
| блок 1 | 1 | 1 | 2 | 2 |
| блок 2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
| блок 3 | 5 | 5 | 6 | 6 |
Шчыра кажучы, гэта не пажадана рэжым RAID павінен быць запушчаны на кампутары. У той час як ён забяспечвае пэўны прырост прадукцыйнасці гэта сапраўды не так добра, з-за велізарнай колькасці накладных выдаткаў на сістэму. Акрамя таго, гэта велізарная марнаванне прасторы як масіў прывада будзе толькі ў большай паловы магутнасці ўсіх прывадаў у спалучэнні. Пры выкарыстанні несупадаючымі дыскаў, прадукцыйнасць будзе абмежаваная самым павольным з дыскаў і ёмістасці будзе толькі два разы меншы дыск.
RAID 5
Гэта самы высокі ўзровень RAID, які можна знайсці ў спажывецкіх камп'ютэрных сістэмах і з'яўляецца значна больш эфектыўным спосабам для павелічэння прапускной здольнасці і надмернасці. Гэта дасягаецца за кошт працэсу чаргаваннем дадзеных з кантролем цотнасці. Як мінімум з трох дыскаў неабходны, каб зрабіць гэта, так як дадзеныя падзеленыя на палосы на некалькі дыскаў, але тады адзін блок па паласе адведзены для цотнасці. Каб лепш растлумачыць гэта, давайце спачатку паглядзім на тое, як дадзеныя могуць быць запісаныя на трох дысках:
| Drive 1 | Drive 2 | дыск 3 | |
|---|---|---|---|
| блок 1 | 1 | 2 | р |
| блок 2 | 3 | р | 4 |
| блок 3 | р | 5 | 6 |
Па сутнасці, кантролер дыскавода прымае кавалак дадзеных, якія падлягаюць запісу па ўсіх дыскаў у масіве. Першы біт дадзеных змяшчаецца на першым дыску, а другі змяшчаецца на другі. Трэці дыск атрымлівае бітыя цотнасці, які па сутнасці ўяўляе сабой параўнанне двайковых дадзеных на першым і другім. У двайковай матэматыцы, у вас ёсць толькі 0 і 1. Лагічны працэс па матэматыцы робіцца для параўнання біт. Калі два дадаць да цотнага ліку (0 + 0 або 1 + 1), то біт цотнасці будзе роўны нулю. Калі два дадаць да няцотных лікам (1 + 0 або 0 + 1), то біт цотнасці будзе адзін. Прычына гэтага заключаецца ў тым, што калі адзін з дыскаў выходзіць з ладу, кантролер можа затым высветліць, што страта дадзеных. Напрыклад, калі дыск адзін выходзіць з ладу, пакідаючы толькі ездзіць два і тры, і прывад два мае блок дадзеных аднаго і прывада мае тры блокі цотнасці аднаго, то які адсутнічае блок дадзеных на дыску адзін павінен быць роўны нулю.
Гэта забяспечвае эфектыўнае рэзерваванне дадзеных, што дазваляе ўсе дадзеныя павінны быць адноўлены ў выпадку збою дыска. Цяпер для большасці спажывецкіх установак, адмова будзе па-ранейшаму прыводзіць да сістэмы не з'яўляецца, таму што гэта не ў функцыянальным стане. Для таго, каб атрымаць сістэму функцыянальнай, неабходна замяніць няспраўны дыск на новы дыск. Затым працэс аднаўлення дадзеных павінна быць зроблена на ўзроўні кантролера, які будзе рабіць зваротную булева функцыю, каб аднавіць дадзеныя на дыску не хапае. Гэта можа заняць некаторы час, асабліва для вялікіх дыскаў ёмістасці, але, па меншай меры пакрыты.
Цяпер ёмістасць масіва RAID 5 залежыць ад колькасці дыскаў у масіве і іх здольнасці. Зноў жа, масіў абмежаваны найменшай ёмістасці дыска ў масіве, так што лепш выкарыстоўваць супалі дыскі. Эфектыўнае прастору захоўвання роўна ліку дыскаў мінус адзін раз самы нізкі ёмістасці. Такім чынам , у матэматыцы тэрмінах, гэта (п-1) * Capacitymin. Такім чынам, калі ў вас ёсць тры 2 Гб дыскаў у масіве RAID 5, агульная магутнасць будзе 4 Гб. Іншы RAID 5 масіва, які выкарыстоўваецца чатыры кружэлкі 2 Гб будзе мець 6GB магутнасці.
Цяпер прадукцыйнасць для RAID 5 з'яўляецца трохі больш складаным, чым некаторыя з іншых формаў RAID з-за Булеў працэс, павінны быць зроблены для стварэння біта цотнасці, калі дадзеныя запісваюцца на дыскі. Гэта азначае, што хуткасць запісу будзе менш, чым у RAID 0 масіў з такім жа лікам дыскаў. Хуткасць чытання, з іншага боку, не пакутуе гэтак жа, як напісанне, так як лагічны працэс не будзе зроблена, таму што ён чытае прамыя дадзеныя з дыскаў.
Вялікая праблема ўсіх RAID Setups
Мы абмеркавалі розныя перавагі і недахопы кожнага з узроўняў RAID, якія могуць быць выкарыстаны на персанальных кампутарах, але ёсць яшчэ адно пытанне, што многія людзі не разумеюць, калі гаворка ідзе аб стварэнні RAID дыскаў установак. Перад тым, як налада RAID можа быць выкарыстана, ён павінен быць пабудаваны альбо з дапамогай праграмнага забеспячэння апаратнага кантролера або ў праграмным забеспячэнні аперацыйнай сістэмы. Гэта істотна ініцыялізуе спецыяльнае фарматаванне, неабходнае для карэктнага адсочвання таго, як дадзеныя будуць запісаныя і прачытаныя на дыску.
Гэта, верагодна, не гучыць як праблема, але калі вы нават трэба змяніць, як вы хочаце, каб ваш масіў RAID настроены. Напрыклад, скажам, вы працуеце мала дадзеных і хочаце дадаць дадатковы дыск для або RAID 0 або RAID 5 масіва. У большасці выпадкаў, вы не зможаце без першай реконфігураціі масіва RAID, які будзе таксама выдаліць любыя дадзеныя, якія захоўваліся ў гэтых дысках. Гэта азначае, што вы павінны цалкам рэзервовую копію дадзеных, дадаць новы дыск, пераканфігураваць масіў дыскаў, фармат, дыскавы масіў, а затым аднавіць зыходныя дадзеныя назад на дыск. Гэта можа быць вельмі балючым працэсам. У выніку, пераканайцеся, што ў вас сапраўды ёсць налады масіва так, як вы хочаце, каб у першы раз, калі вы робіце гэта.