Raid 0 je minimalni broj diskova. Stvaranje RAID polja na temelju kontrolera integriranog u ICH10R. RAID diskovni nizovi: vrste, namjena

18.09.2020 Recenzije

RAID(Engleski) redundantno polje nezavisnih diskova - redundantni niz neovisnih tvrdi diskovi) - niz od nekoliko diskova kojima upravlja kontroler, međusobno povezanih brzim kanalima i koje vanjski sustav percipira kao jednu cjelinu. Ovisno o vrsti korištenog niza, može pružiti različite stupnjeve tolerancije grešaka i izvedbe. Služi za povećanje pouzdanosti pohrane podataka i/ili za povećanje brzine čitanja/pisanja informacija. U početku su se takvi nizovi gradili kao rezerva za medije temeljene na memoriji s izravnim pristupom (RAM), koja je u to vrijeme bila skupa. S vremenom je skraćenica dobila drugo značenje - polje je već bilo sastavljeno od neovisnih diskova, što je podrazumijevalo korištenje nekoliko diskova, a ne particija jednog diska, kao i visoku cijenu (sada relativno samo nekoliko diskova) opreme potrebno za izgradnju ovog niza.

Pogledajmo koji RAID nizovi postoje. Prvo pogledajmo razine koje su predstavili znanstvenici s Berkeleya, zatim njihove kombinacije i neobične modove. Važno je napomenuti da ako se koriste diskovi različitih veličina (što se ne preporučuje), tada će raditi s najmanjim volumenom. Dodatni kapacitet velikih diskova jednostavno neće biti dostupan.

RAID 0. Striped disk array bez tolerancije grešaka/pariteta (Stripe)

To je polje u kojem su podaci podijeljeni u blokove (veličina bloka se može postaviti prilikom kreiranja polja) i zatim zapisani na zasebne diskove. U najjednostavnijem slučaju postoje dva diska, jedan blok se zapisuje na prvi disk, drugi na drugi, pa opet na prvi i tako dalje. Ovaj način se također naziva "preplitanje", jer se prilikom zapisivanja blokova podataka isprepliću diskovi na kojima se vrši snimanje. Sukladno tome, blokovi se također čitaju jedan po jedan. Na ovaj način, I/O operacije se izvode paralelno, što rezultira boljom izvedbom. Ako smo prije mogli čitati jedan blok po jedinici vremena, sada to možemo učiniti s nekoliko diskova odjednom. Glavna prednost ovaj način rada Upravo je to visoka brzina prijenosa podataka.

No, čuda se ne događaju, a ako se i dogode, rijetka su. Performanse se ne povećavaju za N puta (N je broj diskova), već manje. Prije svega, vrijeme pristupa disku povećava se N puta, što je već visoko u odnosu na druge računalne podsustave. Kvaliteta kontrolera ima jednako važan utjecaj. Ako nije najbolja, tada se brzina može jedva primjetno razlikovati od brzine jednog pogona. Pa, sučelje s kojim je RAID kontroler povezan s ostatkom sustava ima značajan utjecaj. Sve to može dovesti ne samo do povećanja linearne brzine čitanja koja je manja od N, već i do ograničenja broja diskova, iznad kojega uopće neće biti povećanja. Ili, obrnuto, malo će smanjiti brzinu. U stvarnim zadacima, s velikim brojem zahtjeva, mogućnost susreta s ovom pojavom je minimalna, jer brzina uvelike ovisi o HDD i njegove mogućnosti.

Kao što vidite, u ovom načinu rada nema redundancije kao takve. Iskorišten je sav prostor na disku. Međutim, ako jedan od diskova zakaže, onda su očito sve informacije izgubljene.

RAID 1. Zrcaljenje

Bit ovog RAID moda je stvaranje kopije (mirror) diska kako bi se povećala tolerancija na pogreške. Ako jedan disk zakaže, tada se rad ne zaustavlja, već se nastavlja, ali s jednim diskom. Ovaj način rada zahtijeva paran broj diskova. Ideja ove metode je bliska sigurnosna kopija, ali sve se događa u hodu, kao i oporavak nakon kvara (što je ponekad vrlo važno) i na to ne treba gubiti vrijeme.

Nedostaci: visoka redundancija, budući da vam je potrebno dvostruko više diskova za stvaranje takvog niza. Još jedan nedostatak je to što nema povećanja performansi - uostalom, kopija podataka s prvog jednostavno se zapisuje na drugi disk.

RAID 2 niz koji koristi Hammingov kod otporan na greške.

Ovaj kod omogućuje ispravljanje i otkrivanje dvostrukih pogrešaka. Aktivno se koristi u memoriji za ispravljanje pogrešaka (ECC). U ovom načinu rada diskovi su podijeljeni u dvije skupine - jedan dio služi za pohranu podataka i radi slično kao RAID 0, dijeleći podatkovne blokove na različite diskove; drugi dio se koristi za pohranu ECC kodova.

Prednosti uključuju ispravljanje pogrešaka u hodu i veliku brzinu protoka podataka.

Glavni nedostatak je velika redundancija (kod malog broja diskova je gotovo dvostruka, n-1). Kako se broj diskova povećava, specifični broj diskova koji pohranjuju ECC kodove postaje manji (specifična redundancija se smanjuje). Drugi nedostatak je niska brzina rada s malim datotekama. Zbog glomaznosti i visoke redundancije s malim brojem diskova, ovoj razini RAID se trenutno ne koristi jer je svoju poziciju prepustio višim razinama.

RAID 3. Niz otporan na pogreške s razvrstavanjem bitova i paritetom.

Ovaj način rada upisuje podatke blok po blok različite diskove, poput RAID 0, ali koristi drugi disk za paritetnu pohranu. Dakle, redundancija je mnogo manja nego u RAID 2 i sastoji se od samo jednog diska. Ako jedan disk zakaže, brzina ostaje gotovo nepromijenjena.

Od glavnih nedostataka treba napomenuti mala brzina kada radite s malim datotekama i mnogo zahtjeva. To je zbog činjenice da su svi kontrolni kodovi pohranjeni na jednom disku i moraju se ponovno pisati tijekom I/O operacija. Brzina ovog diska ograničava brzinu cijelog polja. Bitovi parnosti zapisuju se samo kada se zapisuju podaci. I kod čitanja se provjeravaju. Zbog toga postoji neravnoteža u brzini čitanja/pisanja. Pojedinačno čitanje malih datoteka također karakterizira mala brzina, što je posljedica nemogućnosti paralelnog pristupa s neovisnih diskova kada različiti diskovi paralelno izvršavaju zahtjeve.

RAID 4

Podaci se zapisuju u blokovima na različite diskove, jedan disk se koristi za pohranu bitova parnosti. Razlika od RAID 3 je u tome što su blokovi podijeljeni ne na bitove i bajtove, već na sektore. Prednosti uključuju velike brzine prijenosa pri radu s velikim datotekama. Brzina rada s velikim brojem zahtjeva za čitanje također je visoka. Od nedostataka izdvajamo one naslijeđene od RAID 3 - disbalans u brzini čitanja/pisanja i postojanje uvjeta koji otežavaju paralelni pristup podacima.

RAID 5. Disk niz s stripingom i distribuiranim paritetom.

Metoda je slična prethodnoj, ali umjesto dodjele zasebnog diska za paritetne bitove, ove informacije se distribuiraju među svim diskovima. To jest, ako se koristi N diskova, tada će biti dostupan kapacitet od N-1 diskova. Volumen od jedan bit će dodijeljen bitovima parnosti, kao u RAID-u 3.4. Ali oni nisu pohranjeni na posebnom disku, već odvojeni. Svaki disk ima (N-1)/N količinu informacija i 1/N količine je ispunjen paritetnim bitovima. Ako jedan disk u nizu zakaže, on ostaje operativan (podaci pohranjeni na njemu izračunavaju se na temelju pariteta i podataka drugih diskova "u hodu"). To jest, kvar se pojavljuje transparentno za korisnika, a ponekad čak i uz minimalan pad performansi (ovisno o računalnim sposobnostima RAID kontrolera). Među prednostima bilježimo velike brzine čitanja i pisanja podataka, kako s velikim volumenom tako i s velikim brojem zahtjeva. Nedostaci: težak oporavak podataka i niža brzina čitanja od RAID 4.

RAID 6. Disk niz s prugama i dvostrukim raspodijeljenim paritetom.

Razlika se svodi na to da se koriste dvije paritetne sheme. Sustav je tolerantan na kvarove dvaju diskova. Glavna je poteškoća u tome što za implementaciju ovoga morate napraviti više operacija prilikom izvođenja pisanja. Zbog toga je brzina pisanja iznimno spora.

Kombinirane (ugniježđene) razine RAID-a.

Budući da su RAID polja transparentna za OS, uskoro je došlo vrijeme za stvaranje polja čiji elementi nisu diskovi, već polja drugih razina. Obično se pišu s plusom. Prva znamenka označava nizove razine koji su uključeni kao elementi, a druga znamenka kakvu organizaciju ima vrhunska razina, koji kombinira elemente.

RAID 0+1

Kombinacija koja je polje RAID 1 izgrađeno na temelju polja RAID 0. Kao u polju RAID 1, bit će dostupna samo polovica kapaciteta diska. Ali, kao i kod RAID 0, brzina će biti veća nego kod jednog diska. Za implementaciju takvog rješenja potrebna su minimalno 4 diska.

RAID 1+0

Također poznat kao RAID 10. To je traka ogledala, odnosno RAID 0 niz izgrađen od RAID 1 nizova. Gotovo slično prethodnom rješenju.

RAID 0+3

Niz s namjenskim paritetom preko trake. To je niz 3. razine u kojem su podaci podijeljeni u blokove i zapisani u nizove RAID 0. Kombinacije osim najjednostavnijih 0+1 i 1+0 zahtijevaju specijalizirane kontrolere, često prilično skupe. Pouzdanost ove vrste niža je od pouzdanosti sljedeće opcije.

RAID 3+0

Također poznat kao RAID 30. To je trakasti (RAID 0 niz) iz nizova RAID 3. Ima vrlo veliku brzinu prijenosa podataka, zajedno s dobrom tolerancijom na pogreške. Podaci se prvo dijele u blokove (kao u RAID 0) i smještaju u nizove elemenata. Tu se ponovno dijele na blokove, izračunava im se paritet, blokovi se zapisuju na sve diskove osim na jedan, na koji se zapisuju paritetni bitovi. U tom slučaju, jedan od diskova svakog od RAID 3 polja može pokvariti.

RAID 5+0 (50)

Nastaje spajanjem polja RAID 5 u polje RAID 0. Ima veliku brzinu prijenosa podataka i obrade upita. Ima prosječnu brzinu oporavka podataka i dobru toleranciju na greške. Kombinacija RAID 0+5 također postoji, ali više teoretski, jer daje premalo prednosti.

RAID 5+1 (51)

Kombinacija zrcaljenja i stripinga s distribuiranim paritetom. RAID 15 (1+5) je također opcija. Ima vrlo visoku toleranciju grešaka. Niz 1+5 može raditi s tri kvara pogona, a niz 5+1 može raditi s pet od osam pogona.

RAID 6+0 (60)

Preplitanje s dvostrukim raspodijeljenim paritetom. Drugim riječima, stripe iz RAID-a 6. Kao što je već spomenuto u vezi s RAID 0+5, RAID 6 iz stripesa nije postao široko rasprostranjen (0+6). Slične tehnike (skidanje iz nizova s ​​paritetom) mogu povećati brzinu niza. Još jedna prednost je da možete lako povećati kapacitet bez kompliciranja kašnjenja potrebnih za izračunavanje i pisanje više bitova parnosti.

RAID 100 (10+0)

RAID 100, također napisan kao RAID 10+0, trakasti je RAID 10. U svojoj jezgri sličan je širem nizu RAID 10 koji koristi dvostruko više diskova. Ali ova "trokatnica" ima svoje objašnjenje. Najčešće se RAID 10 izrađuje hardverski, odnosno pomoću kontrolera, a trake se od njih izrađuju softverski. Ovom se triku pribjegava kako bi se izbjegao problem koji je spomenut na početku članka - kontroleri imaju vlastita ograničenja skalabilnosti i ako priključite dvostruki broj diskova u jedan kontroler, pod nekim uvjetima možda nećete vidjeti rast na svi. Softverski RAID 0 omogućuje vam da ga kreirate na temelju dva kontrolera, od kojih svaki na sebi ima RAID 10. Na taj način izbjegavamo „usko grlo“ koje predstavlja kontroler. Još jedna korisna točka je zaobići problem s maksimalnim brojem konektora na jednom kontroleru - udvostručenjem njihovog broja udvostručujemo broj dostupnih konektora.

Nestandardni RAID načini rada

Dvostruki paritet

Uobičajen dodatak navedenim razinama RAID-a je dvostruki paritet, koji se ponekad implementira i stoga naziva "dijagonalni paritet". Dvostruki paritet već je implementiran u RAID 6. Ali, za razliku od njega, paritet se računa preko drugih blokova podataka. Nedavno je proširena specifikacija RAID 6, tako da se dijagonalni paritet može smatrati RAID 6. Za RAID 6, paritet se smatra rezultatom dodavanja modula 2 bita u nizu (to jest, zbroj prvog bita na prvom disk, prvi bit na drugom, itd. .), tada dolazi do pomaka u dijagonalnom paritetu. Ne preporučuje se rad u načinu rada s kvarom diska (zbog poteškoća u izračunavanju izgubljenih bitova iz kontrolnih zbrojeva).

To je razvoj NetApp RAID polja s dvostrukim paritetom i potpada pod ažuriranu definiciju RAID 6. Koristi shemu snimanja podataka koja se razlikuje od klasične RAID 6 implementacije. Zapisivanje se prvo vrši u NVRAM predmemoriju koju osigurava izvor neprekidni izvor napajanja kako biste spriječili gubitak podataka tijekom nestanka struje. Softver kontrolera zapisuje samo čvrste blokove na disk kad god je to moguće. Ova shema pruža veću zaštitu od RAID 1 i brža je od običnog RAID 6.

RAID 1.5

Predložio ga je Highpoint, ali se sada vrlo često koristi u RAID 1 kontrolerima, bez ikakvog naglaska na ovu značajku. Suština se svodi na jednostavnu optimizaciju - podaci se zapisuju kao u običan RAID 1 niz (što 1.5 u biti i jest), a podaci se čitaju isprepleteni s dva diska (kao u RAID 0). U specifičnoj implementaciji tvrtke Highpoint, korištenoj na pločama serije DFI LanParty na nForce 2 čipsetu, povećanje je bilo jedva primjetno, a ponekad čak i nula. To je vjerojatno zbog niske brzine kontrolera ovog proizvođača općenito u to vrijeme.

Kombinira RAID 0 i RAID 1. Stvoren na najmanje tri diska. Podaci se zapisuju isprepleteni na tri diska, a kopija se zapisuje s pomakom za 1 disk. Ako je jedan blok zapisan na tri diska, tada se kopija prvog dijela zapisuje na drugi disk, a kopija drugog dijela na treći disk. Kada koristite paran broj diskova, naravno, bolje je koristiti RAID 10.

Obično se prilikom izgradnje RAID 5 jedan disk ostavlja slobodan (rezervni), tako da u slučaju kvara sustav odmah počinje obnavljati niz. Na redovnog rada Ovaj pogon radi u praznom hodu. Sustav RAID 5E uključuje korištenje ovog diska kao elementa niza. A volumen ovog slobodnog diska raspoređen je po nizu i nalazi se na kraju diskova. Minimalan broj diskova je 4 komada. Dostupan volumen je n-2, volumen jednog diska se koristi (distribuira na sve) za paritet, volumen drugog je slobodan. Kada disk pokvari, niz se komprimira na 3 diska (koristeći minimalni broj kao primjer) popunjavanjem slobodnog prostora. Rezultat je redovito RAID 5 polje, otporno na kvar drugog diska. Kada se spoji novi disk, niz se širi i ponovno zauzima sve diskove. Vrijedno je napomenuti da tijekom kompresije i dekompresije pogon nije otporan na izlazak drugog pogona. Također se trenutno ne može čitati/pisati. Glavna prednost je veća brzina rada, jer se striping pojavljuje na većem broju diskova. Minus - što nije dopušteno ovaj disk dodijeliti nekoliko nizova odjednom, što je moguće u jednostavan niz RAID 5.

RAID 5EE

Od prethodnog se razlikuje samo po tome što područja slobodnog prostora na diskovima nisu rezervirana u jednom komadu na kraju diska, već su isprepletena u blokovima s bitovima parnosti. Ova tehnologija značajno ubrzava oporavak nakon kvara sustava. Blokovi se mogu pisati izravno u slobodni prostor, bez pomicanja po disku.

Koristi se isto s RAID 5E dodatni disk za povećanje brzine rada i raspodjele opterećenja. Slobodno mjesto je podijeljen između ostalih diskova i nalazi se na kraju diskova.

Ova tehnologija je registrirani zaštitni znak tvrtke Storage Computer Corporation. Polje temeljeno na RAID 3, 4 optimizirano za performanse. Glavna prednost je korištenje čitanja/pisanja predmemoriranja. Zahtjevi za prijenos podataka izvršavaju se asinkrono. Tijekom izgradnje koriste se SCSI diskovi. Brzina je otprilike 1,5-6 puta veća od RAID 3.4 rješenja.

Intel Matrix RAID

To je tehnologija koju je Intel predstavio u južnim mostovima počevši od ICH6R. Suština se svodi na mogućnost kombiniranja RAID nizova različitih razina na particijama diska, a ne na pojedinačnim diskovima. Recimo, na dva diska možete organizirati dvije particije, dvije će pohraniti operativni sustav na RAID 0 polje, a druge dvije - koje rade u RAID 1 načinu rada - pohranit će kopije dokumenata.

Linux MD RAID 10

Ovo je RAID drajver Linux kerneli, koji pruža mogućnost stvaranja naprednije verzije RAID 10. Dakle, ako je za RAID 10 postojalo ograničenje u obliku parnog broja diskova, tada ovaj upravljački program može raditi s neparnim. Princip za tri diska bit će isti kao u RAID 1E, gdje su diskovi iscrtani jedan po jedan kako bi se stvorili blokovi kopija i pruga, kao u RAID 0. Za četiri diska, to će biti ekvivalentno običnom RAID 10. Osim toga, možete odrediti u kojem području će kopija biti pohranjena na disku. Recimo da će se original nalaziti u prvoj polovici prvog diska, a njegova kopija u drugoj polovici drugog. S drugom polovicom podataka je obrnuto. Podaci se mogu duplicirati nekoliko puta. Pohranjivanje kopija na različite dijelove disk vam omogućuje postizanje većih brzina pristupa kao rezultat heterogenosti tvrdog diska (brzina pristupa varira ovisno o položaju podataka na ploči, obično je razlika dva puta).

Razvio ga je Kaleidescape za korištenje u njihovim medijskim uređajima. Slično RAID-u 4 koji koristi dvostruki paritet, ali koristi drugačiju metodu tolerancije grešaka. Korisnik može lako proširiti niz jednostavnim dodavanjem diskova, a ako sadrži podatke, podaci će se jednostavno dodati u njega, umjesto da se brišu, kako se obično zahtijeva.

Razvio Sun. Najveći problem kod RAID 5 je gubitak informacija kao posljedica nestanka struje, kada se informacije iz predmemorije diska (koja je volatilna memorija, odnosno ne pohranjuje podatke bez struje) ne stignu spremiti na magnetske ploče. Ovo nepodudaranje informacija u predmemoriji i na disku naziva se nekoherentnost. Sama organizacija niza povezana je s datotečnim sustavom Sun Solaris – ZFS. Koristi se prisilno pisanje sadržaja predmemorije diska; možete vratiti ne samo cijeli disk, već i blok "u hodu" kada kontrolni zbroj ne odgovara. Drugi važan aspekt je ideologija ZFS-a - ne mijenja podatke kada je to potrebno. Umjesto toga, zapisuje ažurirane podatke i zatim, uvjerivši se da je operacija već bila uspješna, mijenja pokazivač na njih. Tako je moguće izbjeći gubitak podataka tijekom izmjene. Male datoteke se dupliciraju umjesto stvaranja kontrolnih zbrojeva. I to se radi silom sustav datoteka, jer poznaje strukturu podataka (RAID niz) i može dodijeliti prostor za te namjene. Tu je i RAID-Z2, koji, kao i RAID 6, može preživjeti dva kvara pogona pomoću dva kontrolna zbroja.

Nešto što u principu nije RAID, ali se često koristi zajedno s njim. Doslovno prevedeno kao "samo hrpa diskova" Tehnologija kombinira sve diskove instalirane u sustavu u jedan veliki logički disk. Odnosno, umjesto tri diska, bit će vidljiv jedan veliki. Koristi se cijeli ukupni kapacitet diska. Nema ubrzanja, nema pouzdanosti, nema performansi.

Drive Extender

Značajka uključena u Window Home Server. Kombinira JBOD i RAID 1. Ako je potrebno stvoriti kopiju, ne duplicira datoteku odmah, već stavlja oznaku na NTFS particiju koja označava podatke. U stanju mirovanja sustav kopira datoteku kako bi se maksimalno iskoristio prostor na disku (mogu se koristiti diskovi različitih veličina). Omogućuje vam da postignete mnoge prednosti RAID-a - toleranciju na greške i mogućnost jednostavne zamjene pokvarenog diska i vraćanja u pozadina, transparentnost lokacije datoteke (bez obzira na kojem se disku nalazi). Također je moguće izvršiti paralelni pristup s različitih diskova koristeći gornje oznake, postižući performanse slične RAID 0.

Razvio Lime technology LLC. Ova se shema razlikuje od konvencionalnih RAID polja po tome što vam omogućuje miješanje SATA i PATA pogona u jednom polju i pogona različitih veličina i brzina. Za kontrolni zbroj (paritet) koristi se namjenski disk. Podaci nisu razdvojeni između diskova. Ako jedan pogon pokvari, samo se datoteke pohranjene na njemu gube. Međutim, oni se mogu povratiti pomoću pariteta. UNRAID je implementiran kao dodatak Linux MD-u (multidisk).

Većina tipova RAID polja nije široko rasprostranjena; neki se koriste u uskim područjima primjene. Najrašireniji, od obični korisnici na poslužitelje početna razina steel RAID 0, 1, 0+1/10, 5 i 6. Na vama je da odlučite trebate li raid niz za svoje zadatke. Sada znate kako se razlikuju jedni od drugih.

Danas ćemo saznati zanimljive informacije o tome što je RAID niz i kakvu ulogu ti nizovi igraju u životu tvrdih diskova, da, upravo u njima.

Sami tvrdi diskovi igraju prilično važnu ulogu u računalu, budući da uz pomoć njih pokrećemo sustav i na njih pohranjujemo mnogo informacija.

Vrijeme prolazi i bilo teško disk može pokvariti, može biti bilo što o čemu danas ne govorimo.

Nadam se da su mnogi čuli za tzv raid nizovi, koji vam omogućuju ne samo da ubrzate rad tvrdih diskova, već i, ako se nešto dogodi, spasite važne podatke od nestanka, možda zauvijek.

Također, ovi nizovi imaju serijske brojeve, što ih čini različitima. Svaki obavlja različite funkcije. Na primjer, postoji RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5 itd. Danas ćemo govoriti o tim istim nizovima, a zatim ću napisati članak o tome kako koristiti neke od njih.

Što je RAID polje?

RAID je tehnologija koja vam omogućuje kombiniranje nekoliko uređaja, naime tvrdih diskova, u našem slučaju postoji nešto poput hrpe njih. Time povećavamo pouzdanost pohrane podataka i brzinu čitanja/pisanja. Možda jedna od ovih funkcija.

Dakle, želite li ili ubrzati svoj disk ili jednostavno zaštititi svoje podatke, na vama je. Točnije, ovisi o izboru željene Raid konfiguracije, te su konfiguracije označene rednim brojevima 1, 2, 3...

Racije su vrlo korisna značajka i preporučam ga svima. Na primjer, ako koristite 0 konfiguraciji, tada ćete doživjeti povećanje ubrzati teško disk, na kraju krajeva, tvrdi diskovi su uređaji s gotovo najmanjom brzinom.

Ako pitate zašto, onda mislim da je sve jasno. svake godine postaju moćniji, opremljeni su s više visoka frekvencija, veliki broj jezgri i još mnogo toga. Isto s i. Ali tvrdi diskovi zasad samo rastu u količini, ali stopa prometa ostaje ista kao 7200. Naravno ima i rjeđih modela. Situaciju su dosad spašavali tzv., koji sustav ubrzavaju nekoliko puta.

Recimo da ste došli graditi RAID 1, u ovom slučaju dobit ćete visoko jamstvo zaštite svojih podataka, jer će se oni duplicirati na drugom uređaju (disku) i, ako jedan tvrdi disk ne uspije, sve će informacije ostati na drugom.

Kao što možete vidjeti iz primjera, napadi su vrlo važni i korisni, potrebno ih je koristiti.

Dakle, RAID polje je fizički kombinacija dva tvrda diska povezana matična ploča, možda tri ili četiri. Usput, također bi trebao podržavati stvaranje RAID polja. Povezivanje tvrdih diskova provodi se prema standardu, a stvaranje racija odvija se na razini softvera.

Kad smo raid napravili programski, ništa se nije bitno promijenilo na oko, samo ćete raditi u BIOS-u, a sve ostalo će ostati kao što je bilo, odnosno kada pogledate u Moje računalo, vidjet ćete sve iste spojene diskove.

Za izradu niza ne treba vam puno: matična ploča s podrškom za RAID, dva identična tvrda diska ( to je važno). Oni bi trebali biti isti ne samo u veličini, već iu predmemoriji, sučelju itd. Poželjno je da proizvođač bude isti. Sada uključite računalo i tamo potražite parametar SATA konfiguracija i obuci ga RAID. Nakon ponovnog pokretanja računala trebao bi se pojaviti prozor u kojem ćemo vidjeti informacije o diskovima i napadima. Tu moramo kliknuti CTRL+I za početak postavljanja raida, odnosno dodavanja ili uklanjanja diskova iz njega. Tada će započeti njegova konfiguracija.

Koliko je takvih racija? Ima ih nekoliko, naime RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6. Ja ću detaljnije govoriti o samo dva od njih.

  1. RAID 0– omogućuje vam stvaranje diskovnog polja kako biste povećali brzinu čitanja/pisanja.
  2. RAID 1– omogućuje vam stvaranje zrcaljenih diskovnih polja za zaštitu podataka.

RAID 0, što je to?

Niz RAID 0, koji se također naziva "Skidanje" koristi od 2 do 4 hard diska, rijetko više. Radeći zajedno, oni poboljšavaju produktivnost. Dakle, podaci s takvim nizom podijeljeni su u podatkovne blokove, a zatim zapisani na nekoliko diskova odjednom.

Performanse se povećavaju zbog činjenice da se jedan blok podataka zapisuje na jedan disk, na drugi disk, na drugi blok itd. Mislim da je jasno da će 4 diska povećati performanse više od dva. Ako govorimo o sigurnosti, ona trpi u cijelom nizu. Ako jedan od diskova ne uspije, tada će u većini slučajeva sve informacije biti zauvijek izgubljene.

Činjenica je da se u RAID 0 nizu informacije nalaze na svim diskovima, odnosno bajtovi datoteke nalaze se na nekoliko diskova. Stoga, ako jedan disk zakaže, određena količina podataka također će biti izgubljena, a oporavak je nemoguć.

Iz ovoga proizlazi da je potrebno izraditi trajne na vanjskim medijima.

RAID 1, što je to?

Niz RAID 1, također se zove Zrcaljenje- ogledalo. Ako govorimo o nedostatku, tada vam je u RAID 1 volumen jednog od tvrdih diskova, takoreći, "nedostupan", jer se koristi za dupliciranje prvog diska. U RAID 0 ovaj prostor je dostupan.

Među prednostima, kao što ste vjerojatno već pogodili, slijedi da niz pruža visoku pouzdanost podataka, odnosno ako jedan disk ne uspije, svi će podaci ostati na drugom. Kvar dva diska odjednom je malo vjerojatan. Takav niz se često koristi na poslužiteljima, ali to ne sprječava njegovu upotrebu na običnim računalima.

Ako odaberete RAID 1, znajte da će performanse pasti, ali ako su vam podaci važni, koristite pristup podacima.

RAID 2-6, što je to?

Sada ću ukratko opisati preostale nizove, da tako kažem, za opći razvoj, a sve zato što nisu toliko popularni kao prva dva.

RAID 2– potrebno za nizove koji koriste Hammingov kod (nije me zanimalo kakav je to kod). Princip rada je približno isti kao u RAID 0, odnosno informacije su također podijeljene u blokove i zapisane na diskove jedna po jedna. Preostali diskovi služe za pohranjivanje kodova za ispravljanje grešaka, uz pomoć kojih se podaci mogu vratiti u slučaju kvara jednog od diskova.

Istina, za ovog niza Bolje je koristiti 4 diska, što je prilično skupo, a kako se pokazalo, kada se koristi toliko diskova, dobitak performansi je prilično kontroverzan.

RAID 3, 4, 5, 6– O ovim nizovima neću pisati ovdje, jer potrebne informacije je već na Wikipediji, ako želite naučiti o ovim nizovima, pročitajte ga.

Koje RAID polje odabrati?

Recimo da često instalirate razne programe, igre i kopirati puno glazbe ili filmova, tada vam se preporučuje korištenje RAID 0. Pri odabiru tvrdih diskova budite oprezni, moraju biti vrlo pouzdani kako ne biste izgubili informacije. Svakako napravite sigurnosnu kopiju podataka.

Jesti važna informacija, koji bi trebao biti siguran i zdrav? Tada u pomoć priskače RAID 1. Kod odabira tvrdih diskova i njihove karakteristike moraju biti identične.

Zaključak

Tako smo sredili za neke nove, a za druge stare informacije o RAID nizovima. Nadam se da će vam informacije biti korisne. Uskoro ću pisati o tome kako stvoriti ove nizove.

Počnimo s malim: “RAID polje” ili u uobičajenom jeziku “RAID”, što je to?

RAID je kratica koja označava (engleski: "Redundant Array of Independent Disks"), što prevedeno na ruski znači "redundantno (rezervno) polje neovisnih diskova."
Jednostavno rečeno, "RAID polje" je kombinacija fizičkih HDD pogoni u jednu logičnu.
Logički pogon– ovo je obični HDD disk podijeljen na nekoliko logičkih. Ovo se obično koristi u desktop računala, od jednog naprave nekoliko.
Kao što je gore spomenuto, uobičajeno fizički disk mogu se podijeliti na nekoliko logičnih. U "RAID" sve se događa obrnuto - nekoliko HDD pogona instalirano je u spojnom elementu (gdje će biti pohranjeni), a zatim operativni sustav percipira sve HDD pogone kao jedan. tj. operativni sustav je 100% siguran da je na njega povezan samo jedan fizički disk.

Koje vrste RAID polja postoje? Postoje samo 2 vrste, hardver i softver:

1) Hardverski RAID nizovi- obično se stvara prije učitavanja operativnog sustava korištenjem specijaliziranih uslužnih programa instaliranih (povezanih) u "RAID kontroler" - nešto poput "BIOS-a". Nakon ove obrade, kada povežete "RAID niz", operativni sustav u fazi instalacije vidi vaše HDD pogone kao jedan.

2) Softverski RAID nizovi- nastaju kroz HDD veze diskovi za bilo koji operativni sustav. tj., kada povežete HDD pogone, otkriva nekoliko fizičkih pogona i samo uz pomoć operativnog sustava, koristeći softver, HDD pogoni kombinirani su u jedno polje. Sam OS neće biti lociran na samom “RAID nizu”, budući da je instaliran prije kreiranja niza.

"Čemu služi?"– imate pitanje! Odgovor je jednostavan: kako bi se povećala brzina čitanja i pisanja podataka ili poboljšala sigurnost i tolerancija na greške.
Pogledajmo kako "RAID polje" povećava performanse i sigurnost vaših podataka?" - da bismo odgovorili na ovo pitanje, pogledat ćemo Različite vrste"RAID nizovi", kako nastaju i što iz toga proizlazi.

Razmotrite "RAID-0":

Više od jednog HDD diska kombinira se u jedan serijska veza, nakon čega se volumeni zbrajaju tj. - ako uzmemo nekoliko HDD pogona, od kojih svaki ima kapacitet od "500GB" i od njih stvorimo "RAID-0", tada će operativni sustav percipirati instalirane HDD pogone kao jedan, zbrajajući ih, iz čega ćemo dobiti jedan HDD disk kapaciteta 1000Gb (1Tb) . Nakon što se diskovi spoje u jedno polje, brzina čitanja i pisanja pogona bit će dvostruko veća od brzine zasebnih diskova.

Primjer– baza podataka smještena na dva fizička HDD diska, od kojih će jedan korisnik samo čitati podatke, dok će drugi korisnik zapisivati ​​podatke na drugi HDD disk, a sve će to raditi istovremeno. Ali ako je baza podataka na samo jednom disku, sam HDD nema funkciju čitanja ili pisanja različite korisnikeće dosljedno izvršavati svoj softver. RAID-0 niz će omogućiti paralelno čitanje i pisanje. Na temelju brzine možete zaključiti - koliko HDD diskova imate u vašem RAID-0 nizu, pomnožite Ito broj s postojećom brzinom (pri toj brzini će vaš RAID-0 raditi brže) - cjelokupna ovisnost niza je proporcionalna - brzina tvrdih diskova se povećava N puta, gdje je N = broj instaliranih tvrdih diskova u nizu.

RAID-0 polje ima samo jedan nedostatak, ovaj minus nadmašuje sve, čak i prednosti njegove upotrebe - RAID-0 polje nema toleranciju na pogreške. Problem je sljedeći: ako jedan od fizičkih HDD-ova instaliranih u nizu pokvari, tada cijeli niz umire.
Postoji stari vic o tome: "Što znači "0" u RAID-0? - količina informacija koja se vraća nakon smrti niza!" (mada uopće nije zabavno ako je tu nešto jako važno).

Zatim, razmotrite polje "RAID-1":

Nekoliko ili više HDD diskova spaja se u jedan instaliranjem u specijalizirani niz, tj. ako uzmete nekoliko HDD diskova kapaciteta 500GB i od njih napravite “RAID-1” polje, operativni sustav će ga percipirati kao jedno polje od 500 GB.
Brzina čitanja i pisanja "RAID-1" polja bit će potpuno ista kao i kod jednog HDD diska, jer će se čitanje i pisanje istovremeno izvoditi na oba HDD diska.
RAID-1 niz neće povećati brzinu proizvodnje, ali vam je omogućena tolerancija na pogreške; ako jedan od HDD pogona zakaže, bit će puna sigurnosna kopija na drugom HDD pogonu ( sigurnosna kopija) informacije. Ako se podaci namjerno brišu iz niza, brisanje se događa s oba diska istovremeno!

Zatim razmatramo polje "RAID-5":

Najsigurnija opcija je RAID-5. Punjenje niza informacijama provodi se izračunom, pridržavajući se formule "(N - 1) * DiskSize", gdje je N broj HDD diskova koji se nalaze u nizu, a kratica "DiskSize" je volumen svakog instaliran HDD disk, tj. pri stvaranju niza verzije “RAID-5” od 3 HDD diska, svaki kapaciteta 500GB, dobit ćemo niz s kapacitetom memorije od 1000Gb 1 terabajt.

Bit RAID-5 polja je sljedeća - nekoliko HDD diskova kombinira se u "RAID-0", a na trećem HDD disku (koji se ne uzima u obzir) pohranit će se, nazovimo to "kontrolna suma" - ovo je informacija namijenjena za vraćanje jednog od diskova niza, u slučaju njegove smrti. RAID-5 polje ima nešto manju brzinu pisanja, budući da se malo vremena troši na izračunavanje i zapisivanje dobivene količine na dodatni disk, dok brzina čitanja ostaje ista kao kod RAID-0 polja.
Ako se dogodi da jedan od HDD diskova u vašem RAID-5 nizu pokvari, brzina čitanja i pisanja će odmah naglo pasti, budući da su sve operacije koje se događaju popraćene dodatnim manipulativnim radnjama.

Zapravo, RAID-5 se pretvara u RAID-0, a ako se ne pobrinete za vraćanje RAID polja na vrijeme, postoji značajan rizik od potpunog gubitka podataka.
Paralelno s RAID-5 poljem moguće je koristiti “Spare disk” - rezervni. Tijekom stabilnog rada RAID polja, rezervni disk se ne koristi i nalazi se u stanju mirovanja. Ali u slučaju bilo kakve kritične situacije, vraćanje sigurnosne kopije"RAID polje" će započeti u automatskom načinu rada - informacije s oštećenog HDD-a bit će vraćene na rezervni HDD pomoću kontrolnih zbrojeva koji se nalaze na zasebnom HDD-u.
Niz "RAID-5" obično se stvara od najmanje tri HDD pogona i pomoći će u očuvanju vaših podataka samo od pojedinačnih grešaka koje se pojave. Ako se različite pogreške pojavljuju istovremeno na različitim HDD-ovima, RAID-5 polje neće pomoći.

Sljedeći je niz "RAID-6":

Ima poboljšane mogućnosti u odnosu na "RAID-5" niz. Općenito, bit rada je ista kao i kod RAID-5 polja, samo će se izračun kontrolnih zbrojeva odvijati ne na jednom HDD disku, već na dva HDD diska, a cijeli izračun kontrolnih zbrojeva vrši se pomoću potpuno različitih algoritama, što pridonosi značajnom povećanju tolerancije na pogreške cijelog “RAID polja” u cjelini. RAID-6 niz se uglavnom sastoji od 4 HDD pogona. Formula koja se koristi za izračunavanje veličine memorije niza je sljedeća - (N - 2) * Veličina diska, gdje je N broj HDD pogona instaliranih u nizu, a "Veličina diska" je veličina memorije svakog HDD pogona, tj. pri stvaranju polja "RAID-6" od pet HDD diskova s ​​nominalnom vrijednošću od 500 GB, ukupni iznos bit će niz veličine 1500 Gb (1,5 Tb-terabajta).
Brzina RAID-6 polja pri pisanju bit će manja od brzine RAID-5 polja za otprilike 10-15%, smanjenje brzine je zbog dodatnog vremena utrošenog na izračunavanje i pisanje kontrolnih zbrojeva.

Niz "RAID-10":

Ponekad se naziva "RAID 0+1" ili "RAID 1+0", što je simbioza "RAID-0 i RAID-1". Ovaj niz se obično stvara od najmanje četiri HDD diska: na prvoj particiji “RAID-0” i na drugoj “RAID-0”, kako bi se povećala brzina čitanja i pisanja, oni će biti smješteni između sebe u ogledalo polja "RAID-1" - ovo je potrebno za povećanje tolerancije na pogreške. Polje RAID-10 uspjelo je kombinirati prednosti prve dvije opcije – što je rezultiralo njegovim performansama i tolerancijom na pogreške.

Niz “RAID-50” je analog “RAID-10”, koji je simbioza “RAID-0 i RAID-5” - zapravo, sastavljen je kao niz “RAID-5”, samo sastavni dio elementi koji su u njega uključeni neće biti fizički HDD diskovi, a sastojat će se od polja plana “RAID-0”. Stoga će vam niz RAID-50 pružiti izvanredne brzine čitanja i pisanja tijekom rada te će pridonijeti stabilnosti i pouzdanosti RAID-5.

Sljedeći je niz "RAID-60":

Isti princip: zapravo, to je "RAID-6", sastavljen od nekoliko "RAID-0" polja.
Postoje i druge kombinacije nizova, kao što su “RAID 5+1 / RAID 6+1” - zapravo su slični “RAID-50 / RAID-60” s tom razlikom što baza njihovih elemenata niza nije “ RAID-0" kao i drugi, a zrcalna polja su "RAID-1".

Koncepti o kombiniranim "RAID" nizovima:

U osnovi takvi nizovi kao što su "RAID-10" / "RAID-50" / "RAID-60" i "RAID X+1"- ovo su izravni potomci osnovnih polja kao što su "RAID-0" / RAID-1 / RAID-5 i RAID-6 - uglavnom se koriste za povećanje brzine čitanja ili pisanja ili za povećanje tolerancije na pogreške, koristeći standardnu ​​funkcionalnost osnovne, standardne vrste RAID polja.

Ako to pogledamo s praktične točke gledišta i razgovaramo o primjeni bilo kojeg "RAID polja" u životu, onda je logično sve vrlo jednostavno:

1) RAID-0 polje ne koristi se u svom čistom obliku (uopće!);
2) "RAID-1" niz se koristi uglavnom tamo gdje brzina čitanja ili pisanja ne igra posebno veliku ulogu, a tolerancija na greške je potrebna u većoj mjeri - na primjer: vrlo je dobro instalirati razne operativne sustave na “RAID-1” polje. U ovom slučaju, do HDD pogoni nitko osim OS-a, brzina samih HDD diskova dovoljna je za rad, osigurana je tolerancija na greške;
3) RAID-5 ugrađujemo gdje je potrebna brzina s tolerancijom grešaka, ali nije moguća kupnja više HDD diskove ili ako postoji potreba za restauracijom polja ako dođe do oštećenja, pritom pazeći da rad samog polja ne prestane – u ovom slučaju će pomoći Rezervni diskovi.
4) Standardna upotreba RAID-5 polja:
U pohranu podataka ili kako ih još nazivaju NAS poslužitelj;
5) Niz "RAID-6":
Koristi se tamo gdje postoji prijetnja da bi nekoliko HDD pogona u nizu moglo otkazati odjednom. U praksi to praktički nije tako, osim ako se ne radi o paranoičnim osobama;
6) Niz "RAID-10":
Koristi se tamo gdje je potrebna brzina, za brz rad i to tako da je pouzdan. Također, glavni smjer u korištenju RAID-10 polja su poslužitelji baza podataka i poslužitelji datoteka.

To je u biti sve što sam htio saznati što je što i zašto!

Pogledajmo sada koje vrste postoje i po čemu se razlikuju.

Kalifornijsko sveučilište u Berkeleyju predstavilo je sljedeće razine RAID specifikacije, koje su usvojene kao de facto standard:

  • RAID 0- diskovno polje visokih performansi s stripingom, bez tolerancije na pogreške;
  • - zrcalno diskovno polje;
  • RAID 2 rezervirano za nizove koji koriste Hammingov kod;
  • RAID 3 i 4- diskovni nizovi s stripingom i namjenskim paritetnim diskom;
  • - diskovno polje s stripingom i "nedodijeljenim paritetnim diskom";
  • - isprepleteno diskovno polje koje koristi dva kontrolna zbroja izračunata na dva neovisna načina;
  • - RAID 0 niz izgrađen od RAID 1 nizova;
  • - RAID 0 niz izgrađen od RAID 5 nizova;
  • - RAID 0 niz izgrađen od RAID 6 nizova.

Hardverski RAID kontroler može istovremeno podržavati nekoliko različitih RAID nizova, čiji ukupni broj tvrdih diskova ne premašuje broj konektora za njih. U ovom slučaju, kontroler ugrađen u matičnu ploču postavke BIOS-a ima samo dva stanja (omogućeno ili onemogućeno), tako da je novi tvrdi disk spojen na neiskorišteni konektor kontrolera aktivirani način rada Sustav može ignorirati RAID sve dok se ne pridruži kao drugi JBOD (razgranati) RAID niz koji se sastoji od jednog diska.

RAID 0 (pruganje - "izmjena")

Način koji se koristi za postizanje maksimalne performanse. Podaci su ravnomjerno raspoređeni po diskovima niza; diskovi su spojeni u jedan, koji se može podijeliti na više. Distribuirane operacije čitanja i pisanja mogu značajno povećati brzinu rada, budući da nekoliko diskova istovremeno čita/piše svoj dio podataka. Korisnik ima pristup cijelom volumenu diskova, ali to smanjuje pouzdanost pohrane podataka, jer ako jedan od diskova pokvari, niz se obično uništi i oporavak podataka je gotovo nemoguć. Opseg primjene - aplikacije koje zahtijevaju velike brzine razmjena s diskom, na primjer snimanje videa, uređivanje videa. Preporuča se za korištenje s visoko pouzdanim pogonima.

(zrcaljenje - "zrcaljenje")

niz od dva diska koji su potpune kopije jedan drugog. Ne smije se brkati s nizovima RAID 1+0, RAID 0+1 i RAID 10, koji koriste više od dva pogona i složenije mehanizme zrcaljenja.

Pruža prihvatljivu brzinu pisanja i povećanje brzine čitanja prilikom paraleliziranja upita.

Ima visoka pouzdanost- radi sve dok barem jedan disk u nizu radi. Vjerojatnost kvara dva diska odjednom jednaka je umnošku vjerojatnosti kvara svakog diska, tj. znatno manja od vjerojatnosti kvara pojedinog diska. U praksi, ako jedan od diskova pokvari, potrebno je odmah poduzeti radnje za vraćanje redundancije. Da biste to učinili, preporučuje se korištenje vrućih rezervnih diskova s ​​bilo kojom razinom RAID-a (osim nule).

Varijanta distribucije podataka po diskovima, slična RAID10, koja omogućuje korištenje neparnog broja diskova (minimalni broj je 3)

RAID 2, 3, 4

razne opcije distribuirane pohrane podataka s diskovima dodijeljenim za paritetne kodove i različitim veličinama blokova. Trenutno se praktički ne koriste zbog niskih performansi i potrebe za izdvajanjem velikog kapaciteta diska za pohranu ECC i/ili paritetnih kodova.

Glavni nedostatak RAID razina 2 do 4 je nemogućnost izvođenja paralelnih operacija pisanja, budući da se za pohranjivanje informacija o paritetu koristi zasebni kontrolni disk. RAID 5 nema ovaj nedostatak. Blokovi podataka i kontrolni zbrojevi ciklički se zapisuju na sve diskove niza; nema asimetrije u konfiguraciji diska. Kontrolni zbrojevi znače rezultat operacije XOR (isključivo ili). Xor ima značajku koja omogućuje zamjenu bilo kojeg operanda rezultatom i primjenom algoritma xor, dobiti operand koji nedostaje kao rezultat. Na primjer: a xili b = c(Gdje a, b, c- tri diska raid polja), u slučaju a odbija, možemo ga dobiti tako da ga postavimo na njegovo mjesto c a nakon trošenja xor između c I b: c x ili b = a. Ovo se primjenjuje bez obzira na broj operanda: a xor b xor c xor d = e. Ako odbije c Zatim e zauzima svoje mjesto i drži xor kao rezultat dobivamo c: a xili b xili e xili d = c. Ova metoda u biti osigurava toleranciju greške verzije 5. Za pohranjivanje rezultata xor-a potreban je samo 1 disk čija je veličina jednaka veličini bilo kojeg drugog diska u napadu.

Prednosti

RAID5 je postao široko rasprostranjen, prvenstveno zbog svoje isplativosti. Kapacitet RAID5 diskovnog niza izračunava se pomoću formule (n-1)*hddsize, gdje je n broj diskova u nizu, a hddsize veličina najmanjeg diska. Na primjer, za niz od četiri diska od 80 gigabajta, ukupni volumen će biti (4 - 1) * 80 = 240 gigabajta. Zapisivanje informacija na RAID 5 volumen zahtijeva dodatne resurse i performanse se smanjuju, budući da su potrebni dodatni izračuni i operacije pisanja, ali kod čitanja (u usporedbi s zasebnim tvrdim diskom), postoji dobitak jer tokovi podataka s nekoliko diskova u nizu mogu biti obrađeni paralelno.

Mane

Performanse RAID 5 su osjetno niže, posebno kod operacija kao što je Random Write, u kojoj performanse padaju za 10-25% od performansi RAID 0 (ili RAID 10), budući da zahtijeva više diskovnih operacija (svaka operacija bilježi, s s izuzetkom takozvanih full-stripe pisanja, poslužitelj se zamjenjuje s RAID kontroler za četiri - dvije operacije čitanja i dvije operacije pisanja). Nedostaci RAID 5 pojavljuju se kada jedan od diskova ne uspije - cijeli volumen prelazi u kritični način rada (degradira), sve operacije pisanja i čitanja popraćene su dodatnim manipulacijama, a performanse naglo padaju. U tom se slučaju razina pouzdanosti svodi na pouzdanost RAID-0 s pripadajućim brojem diskova (odnosno n puta nižu od pouzdanosti jednog diska). Ako, prije nego što je niz potpuno vraćen, dođe do kvara ili se pojavi nepopravljiva pogreška čitanja na barem još jednom disku, tada je niz uništen i podaci na njemu se ne mogu vratiti uobičajenim metodama. Također treba uzeti u obzir da proces RAID rekonstrukcije (oporavak RAID podataka kroz redundantnost) nakon kvara diska uzrokuje intenzivno opterećenje čitanja s diskova više sati neprekidno, što može uzrokovati kvar bilo kojeg od preostalih diskova u najmanje zaštićeno razdoblje rada RAID-a, kao i identificirati prethodno neotkrivene greške čitanja u hladnim podatkovnim nizovima (podaci kojima se ne pristupa tijekom normalnog rada niza, arhivirani i neaktivni podaci), što povećava rizik od kvara tijekom oporavka podataka.

Najmanji broj korištenih diskova je tri.

RAID 6 je sličan RAID 5, ali ima veći stupanj pouzdanosti - kapacitet 2 diska je dodijeljen za kontrolne zbrojeve, 2 iznosa se izračunavaju pomoću različitih algoritama. Zahtijeva snažniji RAID kontroler. Osigurava rad nakon istovremenog kvara dvaju diskova - zaštita od višestrukih kvarova. Za organizaciju niza potrebna su najmanje 4 diska. Tipično, korištenje RAID-6 uzrokuje približno 10-15% pad performansi grupe diskova u odnosu na RAID 5, što je uzrokovano velikom količinom obrade za kontroler (potreba za izračunavanjem drugog kontrolni zbroj, te čitati i prepisivati ​​više blokova diska kako se svaki blok piše).

RAID 0+1

RAID 0+1 može značiti dvije opcije:

  • dva RAID 0 su spojena u RAID 1;
  • tri ili više diskova kombiniraju se u niz, a svaki blok podataka zapisuje se na dva diska ovog niza; Dakle, kod ovog pristupa, kao iu "čistom" RAID-u 1, korisni volumen polja je polovica ukupnog volumena svih diskova (ako se radi o diskovima istog kapaciteta).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 je zrcalno polje u kojem se podaci uzastopno zapisuju na nekoliko diskova, poput RAID 0. Ova arhitektura je polje tipa RAID 0, čiji su segmenti polja RAID 1 umjesto pojedinačnih diskova. Sukladno tome, polje ovog razina mora sadržavati najmanje 4 diska (i uvijek paran broj). RAID 10 kombinira visoku toleranciju grešaka i performanse.

Tvrdnja da je RAID 10 najpouzdanija opcija za pohranu podataka sasvim je opravdana činjenicom da će polje biti onesposobljeno nakon kvara svih diskova u istom polju. Ako jedan pogon zakaže, vjerojatnost kvara drugog u istom polju je 1/3*100=33%. RAID 0+1 neće uspjeti ako dva pogona zakažu u različitim nizovima. Mogućnost kvara pogona u susjednom nizu je 2/3*100=66%, međutim, budući da se pogon u nizu s već pokvarenim pogonom više ne koristi, vjerojatnost da će sljedeći pogon otkazati cijeli niz je 2/2 *100=100%

niz sličan RAID5, međutim, osim distribuirane pohrane paritetnih kodova, koristi se raspodjela rezervnih područja - zapravo, koristi se tvrdi disk, koji se može dodati RAID5 polju kao rezervni (takvi nizovi se nazivaju 5+ ili 5+rezerva). U RAID 5 polju rezervni disk miruje sve dok jedan od glavnih tvrdih diskova ne pokvari, dok se u RAID 5EE polju taj disk cijelo vrijeme dijeli s ostatkom HDD-ova, što pozitivno utječe na performanse niz. Na primjer, niz RAID5EE od 5 HDD-ova moći će izvesti 25% više I/O operacija u sekundi od niza RAID5 od 4 primarna i jednog rezervnog HDD-a. Minimalan broj diskova za takvo polje je 4.

kombiniranje dva (ili više, ali ovo se izuzetno rijetko koristi) RAID5 polja u traku, tj. kombinacija RAID5 i RAID0, čime se djelomično ispravlja glavni nedostatak RAID5 - mala brzina zapisivanja podataka zbog paralelnog korištenja više takvih nizova. Ukupni kapacitet polja je smanjen za kapacitet dva diska, ali za razliku od RAID6, takav niz može tolerirati kvar samo jednog diska bez gubitka podataka, a minimalno potreban broj diskova za stvaranje RAID50 polja je 6. Uz RAID10, ovo je najpreporučljivija razina RAID-a za korištenje u aplikacijama gdje su potrebne visoke performanse u kombinaciji s prihvatljivom pouzdanošću.

kombiniranje dva RAID6 polja u traku. Brzina pisanja je približno udvostručena u usporedbi s brzinom pisanja u RAID6. Minimalan broj diskova za stvaranje takvog niza je 8. Informacije se ne gube ako dva diska iz svakog RAID 6 niza pokvare

Ako želite udvostručiti performanse svog operativnog sustava, onda je naš članak za vas!

Bez obzira na to koliko je moćno vaše računalo, još uvijek ima jednu slabu kariku: tvrdi disk, jedini uređaj u jedinici sustava koji ima mehaniku unutra. Sva snaga vašeg procesora i 16 GB RAM memorija bit će poništen zastarjelim principom rada konvencionalnog HDD-a. Nije uzalud računalo uspoređivano s bocom, a tvrdi disk s njegovim vratom. Koliko god vode bilo u boci, ona će se izliti kroz usko grlo.

Postoje dva poznata načina za ubrzavanje vašeg računala, prvi je kupnja skupog SSD solid-state diska, a drugi je da maksimalno iskoristite mogućnosti svoje matične ploče, naime, postavite RAID 0 polje od dva tvrda pogoni. Inače, tko nam brani da stvaramo RAID 0 niz od dva SSD-a!

Kako postaviti RAID 0 niz i na njega instalirati Windows 10. Ili kako udvostručiti performanse diskovnog sustava

Kao što ste pogodili, današnji članak govori o stvaranju i konfiguriranju diskovnog polja RAID 0 koji se sastoji sa dva hard diska. Zamislio sam ga prije nekoliko godina i posebno sam kupio dva nova hard diska SATA III (6 Gb/s) 250 GB, ali zbog složenosti ove teme za korisnike početnike, morao sam to tada odgoditi. Danas, kada su mogućnosti modernih matičnih ploča dosegle toliku razinu funkcionalnosti da čak i početnik može napraviti RAID 0 niz, s velikim se zadovoljstvom vraćam na ovu temu.

Napomena: Za stvaranje RAID 0 polja možete uzeti diskove bilo koje veličine, na primjer 1 TB. U članku, za jednostavan primjer, uzeta su dva diska od 250 GB, jer nije bilo slobodnih diskova druge veličine pri ruci.

Za sve računalne entuzijaste važno je znati da je RAID 0 ("striping" ili "striping") diskovno polje od dva ili više tvrdih diskova bez redundantnosti. Ova se fraza može prevesti na obični ruski na sljedeći način: kada instalirate dva ili više tvrdih diskova u sistemsku jedinicu (po mogućnosti iste veličine i od istog proizvođača) i njihovo kombiniranje u diskovno polje RAID 0, informacije o tim pogonima se zapisuju. /read simultano, što udvostručuje performanse diska. Jedini uvjet je da vaša matična ploča mora podržavati RAID tehnologija 0 (danas gotovo sve matične ploče podržavaju stvaranje raid polja).

Pažljivi čitatelj može se zapitati: "Što je nedostatak redundancije?"

Odgovor. RAID tehnologija virtualizacije podataka dizajnirana je prvenstveno za sigurnost podataka i počinje s time da pruža dvostruku pouzdanost (podaci se paralelno zapisuju na dva tvrda diska i ako jedan tvrdi disk otkaže, sve informacije ostaju sigurne na drugom HDD-u). Dakle, tehnologija RAID 0 ne zapisuje podatke paralelno na dva tvrda diska; RAID 0 razbija informacije u blokove podataka prilikom pisanja i zapisuje ih na nekoliko tvrdih diskova istovremeno, zbog toga se performanse diskovnih operacija udvostručuju, ali ako ih ima tvrdi disk izgubljene su sve informacije na drugom HDD-u.

Zbog toga tvorci RAID virtualizacijske tehnologije, Randy Katz i David Patterson, RAID 0 nisu smatrali nikakvom RAID razinom i nazvali su ga “0”, jer nije siguran zbog nedostatka redundantnosti.

Prijatelji, ali složite se tvrdih diskova ne kvare se svaki dan, a drugo, s dva HDD-a spojena u niz RAID 0, možete raditi kao običan tvrdi disk, odnosno ako povremeno napravite operativni sustav, tada ćete se osigurati od mogući problemi 100%

Dakle, prije stvaranja RAID 0 polja, predlažem instaliranje jednog od naša dva nova tvrda diskaSATA III (6 Gb/s) u jedinicu sustava i provjerite brzinu čitanja i pisanja pomoću uslužnih programaCrystalDiskMark i ATTO Disk Benchmark. Nakon stvaranjaPonovno ćemo provjeriti RAID 0 niz i instalaciju Windowsa 10 na njemutestirajte brzinu čitanja/pisanja koristeći iste pomoćne programe i vidite hoće li ova tehnologija doista povećati performanse našeg operativnog sustava.

Za provođenje eksperimenta uzet ćemo daleko od nove matične ploče ASUS P8Z77-V PRO izgrađene na Intel Z77 Express čipsetu. Prednosti matičnih ploča izgrađenih na čipsetovima Intel Z77, Z87 i novijim H87, B87 uključuju napredne Intel tehnologije Rapid Storage Technology (RST), koja je posebno dizajnirana za RAID 0 polja čak i sa SSD-ova.

Povezujemo tvrdi disk SATA III WDC WD2500AAKX od 250 GB na priključak velike brzine na matična ploča i uključi računalo.

Naši programi.

Gledajući unaprijed, reći ću da su rezultati testa sasvim normalni za obični HDD s najmodernijim sučeljem SATA III.

CrystalDiskMark

Je najstariji program za testiranje performansi tvrdih diskova, možete preuzeti na moj pohrana u oblaku, veza https://cloud.mail.ru/public/6kHF/edWWJwfxa

Program izvodi test nasumičnog i sekvencijalnog čitanja/pisanja na tvrdi disk u blokovima od 512 i 4 kB.

Odaberite željeni disk, na primjer naš HDD pod slovom C: i kliknite Sve.

Konačni rezultat. Maksimalna brzina pisanje informacija na tvrdi disk doseglo je 104 MB/s, brzina čitanja - 125 MB/s.

ATTO Disk Benchmark

Konačni rezultat. Dostignuta je maksimalna brzina za pisanje informacija na tvrdi disk 119 Mb/s, brzina čitanja - 121 Mb/s.

Pa, sada postavljamo naš RAID 0 niz u BIOS-u i na njega instaliramo Windows 10 operativni sustav.

Postavljanje RAID 0 polja

Na našu matičnu ploču povezujemo dva identična SATA III tvrda diska (250 GB): WDC WD2500AAKX-00ERMA0 i WDC WD2500AAKX-001CA0.

Naša matična ploča ima 4 priključka SATA III (6 Gbit/s), koristit ćemo br. 5 i br. 6


Uključite računalo i uđite u BIOS pritiskom na tipku DEL tijekom pokretanja.

Idite na karticu Advanced, opciju SATA Configuration.

Postavite opciju SATA Mode Selection na RAID

Za spremanje promjena pritisnite F10 i odaberite Da. U tijeku je ponovno pokretanje.

Ako ste omogućili RAID tehnologiju u BIOS-u, sljedeći put kada se pokrenete, zaslon monitora će od vas zatražiti da pritisnete tipkovni prečac ( CTRL-I), za ulazak u upravljačku ploču konfiguracije RAID-a.

Ovaj prozor također prikazuje naše WDC tvrde diskove spojene na priključke 4 i 5, koji još nisu u RAID polju (Disk koji nije RAID). Pritisnite CTRL-I i uđite u ploču postavki.


U početnom prozoru ploče potrebna nam je prva kartica Create a RAID Volume; za ulazak u nju pritisnite Enter.

Ovdje vršimo osnovne postavke našeg budućeg RAID 0 polja.

Naziv : (naziv RAID polja).

Pritisnite razmaknicu i unesite naziv.

Neka bude "RAID 0 new" i pritisnite Enter. Pomaknite se prema dolje pomoću tipke Tab.

RAID razina: (RAID razina).

Mi stvaramo RAID 0 (stripe) - diskovno polje od dva tvrda diska bez redundancije. Odaberite ovu razinu pomoću tipki sa strelicama na tipkovnici i pritisnite Enter.

Pomaknite se prema dolje pomoću tipke Tab.

Veličina trake:

Ostavimo to kako jest.

Kapacitet: (volumen)

Postavi automatski. Kapacitet naša dva tvrda diska je 500 GB, budući da koristimo RAID level 0 (stripe) i naša dva tvrda diska rade kao jedan. Pritisnite Enter.

Ne mijenjamo ništa drugo i prelazimo na posljednju stavku Create Volume i pritisnemo Enter.

Pojavljuje se upozorenje:

UPOZORENJE: SVI PODACI NA ODABRANIM DISKOVIMA ĆE BITI IZGUBLJENI.

Jeste li sigurni da želite stvoriti ovaj volumen? (Da/Ne):

UPOZORENJE: SVI PODACI na odabranim pogonima bit će izgubljeni.

Jeste li sigurni da želite stvoriti ovaj volumen? (Da/Ne):

Pritisnite Y (Da) na tipkovnici.

RAID 0 polje je kreirano i već radi, sa statusom Normal. Za izlaz iz ploče s postavkama pritisnite tipku Esc na tipkovnici.

Jeste li sigurni da želite izaći? Pritisnite Y (Da). Dolazi do ponovnog pokretanja.

Sada, svaki put kada pokrenete računalo, informacije o stanju našeg RAID 0 polja će se pojaviti na ekranu monitora na nekoliko sekundi i upit da pritisnete kombinaciju tipki (CTRL-I) za ulazak u upravljačku ploču konfiguracije RAID-a.

Instalacija Windows 10 na RAID 0 polje

Povežite se s našim jedinica sustava, ponovno pokrenite računalo, uđite u BIOS i promijenite prioritet pokretanja na flash pogon. Ili možete jednostavno ući u izbornik za pokretanje računala i odabrati pokretanje iz instalacije Windows flash diskovi 10 (u našem slučaju Kingston). U izborniku za pokretanje možete vidjeti RAID 0 niz koji smo stvorili pod nazivom "RAID 0 new".

Instalirati.

Prilagođeno: Samo Windows instalacija(Za iskusni korisnici)

Možete kreirati particije u ovom prozoru ili to učiniti nakon instalacije operativnog sustava, nije važno.

Windows 10 instaliran je na RAID 0 polje.

Idemo na Upravljanje diskovima. operacijska sala Windows sustav 10 vidi prostor naša dva tvrda diska 250 GB svaki kao jedan tvrdi disk od 500 GB.

Upravitelj uređaja. Diskovi sadrže naše RAID 0 polje.

Pa, sada, što je najvažnije, provodimo testove brzine RAID 0 polja.

CrystalDiskMark

Maksimalna brzina pisanja informacija na tvrdi disk dosegla je 186 MB/s, brzina čitanja - 248 MB/s.

U sljedećem članku ćemo stvoriti RAID 0 iz čvrstog stanja SSD diskovi i znatno nadmašiti propusnost najmoderniji i najbrži SATA sučelje 6 Gbps.