RAID(Engleză) matrice redundantă de discuri independente - matrice redundantă de independente hard disk-uri) - o serie de mai multe discuri controlate de un controler, interconectate prin canale de mare viteză și percepute de sistemul extern ca un întreg. În funcție de tipul de matrice utilizată, acesta poate oferi diferite grade de toleranță la erori și performanță. Servește la creșterea fiabilității stocării datelor și/sau la creșterea vitezei de citire/scriere a informațiilor. Inițial, astfel de matrice au fost construite ca o copie de rezervă pentru mediile bazate pe memorie cu acces aleatoriu (RAM), care era costisitoare la acea vreme. De-a lungul timpului, abrevierea a căpătat o a doua semnificație - matricea era deja alcătuită din discuri independente, ceea ce implică utilizarea mai multor discuri, mai degrabă decât partiții ale unui singur disc, precum și costul ridicat (acum relativ doar câteva discuri) al echipamentului necesar pentru a construi chiar această matrice.

Să ne uităm la ce matrice RAID există. Mai întâi, să ne uităm la nivelurile care au fost prezentate de oamenii de știință de la Berkeley, apoi la combinațiile și modurile neobișnuite ale acestora. Este de remarcat faptul că, dacă se folosesc discuri de diferite dimensiuni (ceea ce nu este recomandat), atunci acestea vor funcționa cu cel mai mic volum. Capacitatea suplimentară a discurilor mari pur și simplu nu va fi disponibilă.

RAID 0. Matrice de discuri cu dungi fără toleranță/paritate la erori (Stripe)

Este o matrice în care datele sunt împărțite în blocuri (dimensiunea blocului poate fi setată la crearea matricei) și apoi scrise pe discuri separate. În cel mai simplu caz, există două discuri, un bloc este scris pe primul disc, altul pe al doilea, apoi din nou pe primul și așa mai departe. Acest mod se mai numește și „interleave”, deoarece la scrierea blocurilor de date, discurile pe care se realizează înregistrarea sunt intercalate. În consecință, blocurile sunt, de asemenea, citite unul câte unul. În acest fel, operațiunile I/O sunt executate în paralel, rezultând o performanță mai bună. Dacă mai devreme puteam citi un bloc pe unitatea de timp, acum putem face acest lucru de pe mai multe discuri simultan. Principalul avantaj acest mod Aceasta este tocmai rata mare de transfer de date.

Cu toate acestea, miracolele nu se întâmplă, iar dacă se întâmplă, sunt rare. Performanța nu crește de N ori (N este numărul de discuri), ci mai puțin. În primul rând, timpul de acces la disc crește de N ori, ceea ce este deja mare în comparație cu alte subsisteme computerizate. Calitatea controlerului are un impact la fel de important. Dacă nu este cea mai bună, atunci viteza poate diferi abia vizibil de viteza unui singur disc. Ei bine, interfața cu care controlerul RAID este conectat la restul sistemului are o influență semnificativă. Toate acestea pot duce nu numai la o creștere a vitezei de citire liniară mai mică decât N, ci și la o limită a numărului de discuri, peste care nu va exista nicio creștere. Sau, invers, va reduce ușor viteza. În sarcinile reale, cu un număr mare de solicitări, șansa de a întâlni acest fenomen este minimă, deoarece viteza depinde foarte mult de HDDși capacitățile sale.

După cum puteți vedea, în acest mod nu există redundanță ca atare. Se folosește tot spațiul pe disc. Cu toate acestea, dacă unul dintre discuri eșuează, atunci evident că toate informațiile se pierd.

RAID 1. Oglindire

Esența acestui mod RAID este de a crea o copie (oglindă) a discului pentru a crește toleranța la erori. Dacă un disc eșuează, atunci munca nu se oprește, ci continuă, dar cu un singur disc. Acest mod necesită un număr par de discuri. Ideea acestei metode este aproape de backup, dar totul se întâmplă din mers, precum și recuperarea după un eșec (care uneori este foarte important) și nu este nevoie să pierdeți timpul cu asta.

Dezavantaje: redundanță ridicată, deoarece aveți nevoie de două ori mai multe discuri pentru a crea o astfel de matrice. Un alt dezavantaj este că nu există un câștig de performanță - la urma urmei, o copie a datelor de pe primul este pur și simplu scrisă pe al doilea disc.

RAID 2 Array utilizând cod Hamming tolerant la erori.

Acest cod vă permite să corectați și să detectați erori duble. Folosit activ în memoria de corectare a erorilor (ECC). În acest mod, discurile sunt împărțite în două grupuri - o parte este folosită pentru stocarea datelor și funcționează similar cu RAID 0, împărțind blocurile de date pe diferite discuri; a doua parte este folosită pentru stocarea codurilor ECC.

Avantajele includ corectarea erorilor din mers și viteza mare de transmitere a datelor.

Principalul dezavantaj este redundanța mare (cu un număr mic de discuri este aproape dublu, n-1). Pe măsură ce numărul de discuri crește, numărul specific de discuri care stochează coduri ECC devine mai mic (redundanța specifică scade). Al doilea dezavantaj este viteza redusă de lucru cu fișiere mici. Datorită volumului și redundanței ridicate cu un număr mic de discuri, acest nivel RAID nu este folosit în acest moment, cedându-și poziția la niveluri superioare.

RAID 3. Matrice tolerantă la defecțiuni cu bit striping și paritate.

Acest mod scrie bloc de date bloc cu bloc în diferite discuri, ca RAID 0, dar folosește un alt disc pentru stocarea de paritate. Astfel, redundanța este mult mai mică decât în RAID 2 și este doar un singur disc. Dacă un disc eșuează, viteza rămâne practic neschimbată.

Dintre principalele dezavantaje, trebuie remarcat viteza mica atunci când lucrați cu fișiere mici și multe solicitări. Acest lucru se datorează faptului că toate codurile de control sunt stocate pe un singur disc și trebuie rescrise în timpul operațiunilor I/O. Viteza acestui disc limitează viteza întregului array. Biții de paritate sunt scrieți numai atunci când sunt scrise date. Și când citești, sunt verificate. Din această cauză, există un dezechilibru în viteza de citire/scriere. Citirea unică a fișierelor mici se caracterizează și prin viteză redusă, ceea ce se datorează imposibilității accesului paralel de pe discuri independente atunci când discuri diferite execută cereri în paralel.

RAID 4

Datele sunt scrise în blocuri pe diferite discuri, un disc este folosit pentru a stoca biții de paritate. Diferența față de RAID 3 este că blocurile sunt împărțite nu în biți și octeți, ci în sectoare. Beneficiile includ viteze mari de transfer atunci când lucrați cu fișiere mari. Viteza de lucru cu un număr mare de solicitări de citire este, de asemenea, mare. Printre neajunsuri, le remarcam pe cele mostenite din RAID 3 - un dezechilibru in viteza operatiilor de citire/scriere si existenta unor conditii care ingreuneaza accesul paralel la date.

RAID 5. Matrice de discuri cu striping și paritate distribuită.

Metoda este similară cu cea anterioară, dar în loc să aloce un disc separat pentru biții de paritate, această informație este distribuită între toate discurile. Adică, dacă sunt folosite N discuri, atunci capacitatea N-1 discuri va fi disponibilă. Volumul unuia va fi alocat pentru biți de paritate, ca în RAID 3.4. Dar ele nu sunt stocate pe un disc separat, ci separate. Fiecare disc are (N-1)/N cantitate de informații și 1/N din cantitate este umplută cu biți de paritate. Dacă un disc din matrice eșuează, acesta rămâne operațional (datele stocate pe acesta sunt calculate pe baza parității și a datelor altor discuri „din zbor”). Adică, defecțiunea apare în mod transparent pentru utilizator și uneori chiar cu o scădere minimă a performanței (în funcție de capacitatea de calcul a controlerului RAID). Printre avantaje, remarcăm vitezele mari de citire și scriere a datelor, atât cu volume mari, cât și cu un număr mare de solicitări. Dezavantaje: recuperare dificilă a datelor și viteză de citire mai mică decât RAID 4.

RAID 6. Matrice de discuri cu striping și paritate dublă distribuită.

Diferența se rezumă la faptul că sunt utilizate două scheme de paritate. Sistemul este tolerant la defecțiunile a două discuri. Principala dificultate este că pentru a implementa acest lucru trebuie să faceți mai multe operații atunci când efectuați o scriere. Din această cauză, viteza de scriere este extrem de lentă.

Niveluri RAID combinate (imbricate).

Deoarece matricele RAID sunt transparente pentru sistemul de operare, a sosit în curând momentul să creăm matrice ale căror elemente nu sunt discuri, ci matrice de alte niveluri. De obicei sunt scrise cu un plus. Prima cifră înseamnă ce niveluri sunt incluse ca elemente, iar a doua cifră înseamnă ce organizație are nivel superior, care combină elemente.

RAID 0+1

O combinație care este o matrice RAID 1 construită pe baza matricei RAID 0. Ca și într-o matrice RAID 1, doar jumătate din capacitatea discului va fi disponibilă. Dar, ca și în cazul RAID 0, viteza va fi mai mare decât la un singur disc. Pentru a implementa o astfel de soluție, sunt necesare minim 4 discuri.

RAID 1+0

Cunoscut și ca RAID 10. Este o bandă de oglinzi, adică o matrice RAID 0 construită din matrice RAID 1. Aproape asemănătoare cu soluția anterioară.

RAID 0+3

Matrice cu paritate dedicată peste dungi. Este o matrice de nivel 3 în care datele sunt împărțite în blocuri și scrise în matrice RAID 0. Alte combinații decât cele mai simple 0+1 și 1+0 necesită controlere specializate, adesea destul de scumpe. Fiabilitatea acestui tip este mai mică decât cea a următoarei opțiuni.

RAID 3+0

Cunoscut și sub numele de RAID 30. Este un stripe (RAID 0 array) din matrice RAID 3. Are o viteză foarte mare de transfer de date, cuplată cu o bună toleranță la erori. Datele sunt mai întâi împărțite în blocuri (ca în RAID 0) și plasate în matrice de elemente. Acolo sunt din nou împărțiți în blocuri, paritatea lor este calculată, blocurile sunt scrise pe toate discurile cu excepția unuia, pe care sunt scriși biții de paritate. În acest caz, unul dintre discurile fiecăruia dintre matricele RAID 3 poate eșua.

RAID 5+0 (50)

Este creat prin combinarea matricelor RAID 5 într-o matrice RAID 0. Are o viteză mare de transfer de date și procesare a interogărilor. Are o viteză medie de recuperare a datelor și o bună toleranță la erori. Combinația RAID 0+5 există și ea, dar mai teoretic, întrucât oferă prea puține avantaje.

RAID 5+1 (51)

O combinație de oglindire și striping cu paritate distribuită. RAID 15 (1+5) este, de asemenea, o opțiune. Are o toleranță foarte mare la erori. Matricea 1+5 poate funcționa cu trei defecțiuni de unitate, iar matricea 5+1 poate funcționa cu cinci din opt unități.

RAID 6+0 (60)

Intercalare cu paritate dublă distribuită. Cu alte cuvinte, un stripe din RAID 6. După cum sa menționat deja în legătură cu RAID 0+5, RAID 6 din stripes nu a devenit larg răspândit (0+6). Tehnici similare (decaparea din matrice cu paritate) pot crește viteza matricei. Un alt avantaj este că puteți crește cu ușurință capacitatea fără a complica întârzierile necesare pentru a calcula și scrie mai mulți biți de paritate.

RAID 100 (10+0)

RAID 100, scris și RAID 10+0, este o bandă de RAID 10. La bază, este similar cu matricea RAID 10 mai largă, care utilizează de două ori mai multe discuri. Dar această structură „cu trei etaje” are propria sa explicație. Cel mai adesea, RAID 10 este realizat în hardware, adică folosind controlerul, iar dungile sunt realizate din ele în software. Se recurge la acest truc pentru a evita problema care a fost menționată la începutul articolului - controlerele au propriile limitări de scalabilitate și dacă conectați un număr dublu de discuri într-un singur controler, în anumite condiții este posibil să nu observați nicio creștere la toate. Software-ul RAID 0 vă permite să îl creați pe baza a două controlere, fiecare conținând RAID 10 la bord. Astfel, evităm „gâtul de sticlă” reprezentat de controler. Un alt punct util este să rezolvăm problema cu numărul maxim de conectori pe un controler - dublând numărul acestora, dublăm numărul de conectori disponibili.

Moduri RAID non-standard

Paritate dublă

O adăugare comună la nivelurile RAID enumerate este paritatea dublă, uneori implementată și, prin urmare, numită „paritate diagonală”. Paritatea dublă este deja implementată în RAID 6. Dar, spre deosebire de aceasta, paritatea este socotită peste alte blocuri de date. Recent, specificația RAID 6 a fost extinsă, astfel încât paritatea diagonală poate fi considerată RAID 6. Pentru RAID 6, paritatea este considerată rezultatul adăugării modulo 2 biți la rând (adică suma primului bit pe primul disc, primul bit pe al doilea etc.), apoi există o schimbare în paritatea diagonală. Operarea în modul de eroare a discului nu este recomandată (din cauza dificultății de a calcula biții pierduți din sumele de control).

Este o dezvoltare a unei matrice NetApp RAID cu paritate dublă și se încadrează în definiția actualizată a RAID 6. Utilizează o schemă de înregistrare a datelor diferită de implementarea clasică RAID 6. Scrierea se face mai întâi în memoria cache NVRAM furnizată de sursă sursă de alimentare neîntreruptibilă pentru a preveni pierderea datelor în timpul unei întreruperi de curent. Software-ul controlerului scrie numai blocuri solide pe discuri ori de câte ori este posibil. Această schemă oferă mai multă protecție decât RAID 1 și este mai rapidă decât RAID 6 obișnuit.

RAID 1.5

A fost propus de Highpoint, dar acum este folosit foarte des în controlerele RAID 1, fără niciun accent pe această caracteristică. Esența se rezumă la o simplă optimizare - datele sunt scrise ca într-o matrice RAID 1 obișnuită (care este ceea ce este în esență 1.5), iar datele sunt citite intercalate de pe două discuri (ca în RAID 0). Într-o implementare specifică de la Highpoint, folosită pe plăcile din seria DFI LanParty pe chipset-ul nForce 2, creșterea a fost abia sesizabilă, și uneori chiar zero. Acest lucru se datorează probabil vitezei reduse a controlerelor de la acest producător în general la acel moment.

Combină RAID 0 și RAID 1. Creat pe cel puțin trei discuri. Datele sunt scrise intercalate pe trei discuri, iar o copie este scrisă cu o deplasare cu 1 disc. Dacă un bloc este scris pe trei discuri, atunci o copie a primei părți este scrisă pe al doilea disc, iar o copie a celei de-a doua părți este scrisă pe al treilea disc. Când utilizați un număr par de discuri, este, desigur, mai bine să utilizați RAID 10.

De obicei, la construirea RAID 5, un disc este lăsat liber (de rezervă), astfel încât, în cazul unei defecțiuni, sistemul începe imediat să reconstruiască matricea. La munca regulata Această unitate funcționează inactiv. Sistemul RAID 5E presupune utilizarea acestui disc ca element al matricei. Și volumul acestui disc liber este distribuit în întreaga matrice și este situat la capătul discurilor. Numărul minim de discuri este de 4 bucăți. Volumul disponibil este n-2, volumul unui disc este folosit (fiind distribuit între toți) pentru paritate, volumul altuia este liber. Când un disc eșuează, matricea este comprimată pe 3 discuri (folosind numărul minim ca exemplu) prin umplerea spațiului liber. Rezultatul este o matrice RAID 5 obișnuită, rezistentă la defecțiunea unui alt disc. Când un disc nou este conectat, matricea se extinde și ocupă din nou toate discurile. Este de remarcat faptul că în timpul compresiei și decompresiei, unitatea nu este rezistentă la ieșirea unei alte unități. De asemenea, nu este citit/scris în acest moment. Principalul avantaj este o viteză mai mare de funcționare, deoarece striparea are loc pe un număr mai mare de discuri. Minus - ceea ce nu este permis acest disc atribuiți mai multor matrice simultan, ceea ce este posibil în matrice simplă RAID 5.

RAID 5EE

Se deosebește de precedentul doar prin faptul că zonele de spațiu liber de pe discuri nu sunt rezervate într-o singură bucată la capătul discului, ci sunt intercalate în blocuri cu biți de paritate. Această tehnologie accelerează semnificativ recuperarea după o defecțiune a sistemului. Blocurile pot fi scrise direct în spațiul liber, fără a fi nevoie să vă deplasați pe disc.

Folosește același lucru cu RAID 5E disc suplimentar pentru a crește viteza de lucru și distribuția sarcinii. Loc liber este împărțit între alte discuri și este situat la capătul discurilor.

Această tehnologie este o marcă înregistrată a Storage Computer Corporation. Matrice bazată pe RAID 3, 4 optimizată pentru performanță. Principalul avantaj este utilizarea caching-ului de citire/scriere. Solicitările de transfer de date sunt efectuate în mod asincron. Discurile SCSI sunt utilizate în timpul construcției. Viteza este de aproximativ 1,5-6 ori mai mare decât soluțiile RAID 3.4.

Intel Matrix RAID

Este o tehnologie introdusă de Intel în podurile de sud începând cu ICH6R. Esența se reduce la posibilitatea de a combina matrice RAID de diferite niveluri pe partiții de disc, mai degrabă decât pe discuri individuale. Să presupunem că pe două discuri puteți organiza două partiții, două dintre ele vor stoca sistemul de operare pe o matrice RAID 0, iar celelalte două - care lucrează în modul RAID 1 - vor stoca copii ale documentelor.

Linux MD RAID 10

Acesta este un driver RAID Kernel-urile Linux, care oferă posibilitatea de a crea o versiune mai avansată a RAID 10. Deci, dacă pentru RAID 10 a existat o limitare sub forma unui număr par de discuri, atunci acest driver poate funcționa cu unul impar. Principiul pentru trei discuri va fi același ca în RAID 1E, unde discurile sunt stripate pe rând pentru a crea o copie și blocuri de bandă, ca în RAID 0. Pentru patru discuri, acest lucru va fi echivalent cu un RAID 10 obișnuit. În plus, puteți specifica în ce zonă va fi stocată o copie pe disc. Să presupunem că originalul va fi în prima jumătate a primului disc, iar copia sa va fi în a doua jumătate a celui de-al doilea. Cu a doua jumătate a datelor, este invers. Datele pot fi duplicate de mai multe ori. Stocarea copiilor pe părți diferite discul vă permite să obțineți viteze de acces mai mari ca urmare a eterogenității hard disk-ului (viteza de acces variază în funcție de locația datelor pe platou, de obicei diferența este de două ori).

Dezvoltat de Kaleidescape pentru a fi utilizat pe dispozitivele lor media. Similar cu RAID 4 folosind paritate dublă, dar folosește o metodă diferită de toleranță la erori. Utilizatorul poate extinde cu ușurință matricea prin simpla adăugare de discuri și, dacă conține date, datele vor fi pur și simplu adăugate la el, în loc să fie șterse, așa cum este de obicei necesar.

Dezvoltat de Sun. Cea mai mare problemă cu RAID 5 este pierderea de informații ca urmare a unei căderi de curent, atunci când informațiile din memoria cache a discului (care este memorie volatilă, adică nu stochează date fără electricitate) nu au timp să fie salvate în platouri magnetice. Această nepotrivire a informațiilor din cache și de pe disc se numește incoerență. Organizarea matricei în sine este asociată cu sistemul de fișiere Sun Solaris – ZFS. Se folosește scrierea forțată a conținutului memoriei cache a discului; puteți restaura nu numai întregul disc, ci și un bloc „din mers” atunci când suma de control nu se potrivește. Un alt aspect important este ideologia ZFS - nu schimbă datele atunci când este necesar. În schimb, scrie date actualizate și apoi, asigurându-se că operația a avut deja succes, schimbă pointerul către ele. Astfel, este posibil să se evite pierderea datelor în timpul modificării. Fișierele mici sunt duplicate în loc să creeze sume de control. Acest lucru se face și cu forța Sistemul de fișiere, deoarece este familiarizat cu structura de date (matrice RAID) și poate aloca spațiu în aceste scopuri. Există, de asemenea, RAID-Z2, care, la fel ca RAID 6, poate supraviețui la două defecțiuni ale unităților folosind două sume de verificare.

Ceva care nu este RAID în principiu, dar este adesea folosit împreună cu acesta. Literal tradus ca „doar o grămadă de discuri” Tehnologia combină toate discurile instalate în sistem într-un singur disc logic mare. Adică, în loc de trei discuri, va fi vizibil unul mare. Este utilizată întreaga capacitate totală a discului. Nu există accelerație, nici fiabilitate, nici performanță.

Drive Extender

Funcție inclusă în Windows Home Server. Combină JBOD și RAID 1. Dacă este necesar să se creeze o copie, acesta nu dublează imediat fișierul, ci pune o etichetă pe partiția NTFS indicând datele. Când este inactiv, sistemul copiază fișierul astfel încât spațiul pe disc să fie maximizat (pot fi folosite discuri de diferite dimensiuni). Vă permite să obțineți multe dintre avantajele RAID - toleranța la erori și capacitatea de a înlocui cu ușurință un disc defect și de a-l restaura în fundal, transparența locației fișierului (indiferent de discul pe care se află). De asemenea, este posibil să se efectueze acces paralel de pe diferite discuri folosind etichetele de mai sus, obținând performanțe similare cu RAID 0.

Dezvoltat de Lime Technology LLC. Această schemă diferă de matricele RAID convenționale prin faptul că vă permite să combinați unități SATA și PATA într-o singură matrice și unități de diferite dimensiuni și viteze. Un disc dedicat este utilizat pentru suma de control (paritate). Datele nu sunt stripate între discuri. Dacă o unitate se defectează, doar fișierele stocate pe ea se pierd. Cu toate acestea, ele pot fi recuperate folosind paritatea. UNRAID este implementat ca un add-on pentru Linux MD (multidisk).

Cele mai multe tipuri de matrice RAID nu sunt răspândite; unele sunt utilizate în zone înguste de aplicare. Cel mai răspândit, din utilizatori obișnuiți la servere nivel de intrare oțel RAID 0, 1, 0+1/10, 5 și 6. Decizi dacă aveți nevoie de o matrice raid pentru sarcinile dumneavoastră. Acum știi cum diferă unul de celălalt.

Astăzi vom afla informații interesante despre ce este o matrice RAID și ce rol joacă aceste matrice în viața hard disk-urilor, da, exact în ele.

Hard disk-urile în sine joacă un rol destul de important într-un computer, deoarece cu ajutorul lor rulăm sistemul și stocăm multe informații pe ele.

Timpul trece și orice greu discul poate eșua, ar putea fi oricare despre care nu vorbim astăzi.

Sper că mulți au auzit despre așa-zisa matrice de raid, care vă permit nu numai să grăbiți funcționarea hard disk-urilor, ci și, dacă se întâmplă ceva, să salvați datele importante de la dispariția, poate pentru totdeauna.

De asemenea, aceste matrice au numere de serie, ceea ce le face diferite. Fiecare îndeplinește funcții diferite. De exemplu, există RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5 etc. Astăzi vom vorbi despre aceleași matrice și apoi voi scrie un articol despre cum să folosim unele dintre ele.

Ce este o matrice RAID?

RAID este o tehnologie care vă permite să combinați mai multe dispozitive și anume hard disk-uri, în cazul nostru există ceva de genul o grămadă de ele. Astfel, creștem fiabilitatea stocării datelor și viteza de citire/scriere. Poate una dintre aceste funcții.

Deci, dacă doriți fie să vă accelerați discul, fie pur și simplu să vă asigurați informațiile, depinde de dvs. Mai exact, depinde de alegerea configurației Raid dorite; aceste configurații sunt marcate cu numerele de serie 1, 2, 3...

Raidurile sunt foarte caracteristică utilă si il recomand tuturor. De exemplu, dacă utilizați 0 configurație, atunci veți experimenta o creștere a viteză greu la urma urmei, hard disk-urile sunt aproape dispozitivul cu cea mai mică viteză.

Dacă întrebi de ce, atunci cred că totul este clar. în fiecare an devin mai puternice, sunt echipate cu mai multe frecventa inalta, un număr mare de nuclee și multe altele. La fel cu și. Dar hard disk-urile doar cresc în volum până acum, dar rata de rulare rămâne aceeași cu 7200. Desigur, există și modele mai rare. Situația a fost salvată până acum de așa-zișii, care accelerează sistemul de mai multe ori.

Să zicem că ai venit să construiești RAID 1, în acest caz veți primi o garanție ridicată a protecției datelor dumneavoastră, deoarece acestea vor fi duplicate pe un alt dispozitiv (disc) și, dacă un hard disk se defectează, toate informațiile vor rămâne pe celălalt.

După cum puteți vedea din exemple, raidurile sunt foarte importante și utile, ele trebuie folosite.

Deci, o matrice RAID este fizic o combinație de două hard disk-uri conectate placa de sistem, poate trei sau patru. Apropo, ar trebui să sprijine și crearea de matrice RAID. Conectarea hard disk-urilor se realizează conform standardului, iar crearea raidurilor are loc la nivel de software.

Când am creat raidul în mod programatic, nimic nu s-a schimbat prea mult cu ochii, veți lucra doar în BIOS și totul va rămâne așa cum a fost, adică atunci când vă uitați în My Computer, veți vedea aceleași unități conectate.

Pentru a crea o matrice nu aveți nevoie de multe: o placă de bază cu suport RAID, două hard disk-uri identice ( este important). Ar trebui să fie aceleași nu numai ca dimensiune, ci și cache, interfață etc. Este de dorit ca producătorul să fie același. Acum porniți computerul și căutați acolo parametrul Configurare SATAși pune-l pe el RAID. După repornirea computerului, ar trebui să apară o fereastră în care vom vedea informații despre discuri și raiduri. Acolo trebuie să facem clic CTRL+I pentru a începe configurarea raid-ului, adică adăugarea sau îndepărtarea de discuri din acesta. Apoi va începe configurarea acestuia.

Câte dintre aceste raiduri sunt? Sunt mai multe dintre ele și anume RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6. Voi vorbi mai detaliat doar despre două dintre ele.

RAID 0– vă permite să creați o matrice de discuri pentru a crește viteza de citire/scriere.
RAID 1– vă permite să creați matrice de discuri în oglindă pentru a proteja datele.

RAID 0, ce este?

Matrice RAID 0, care se mai numește "Dezbracare" folosește de la 2 până la 4 hard disk-uri, rareori mai multe. Lucrând împreună, ei îmbunătățesc productivitatea. Astfel, datele cu o astfel de matrice sunt împărțite în blocuri de date și apoi scrise pe mai multe discuri simultan.

Performanța crește datorită faptului că un bloc de date este scris pe un disc, pe alt disc, alt bloc etc. Cred că este clar că 4 discuri vor crește performanța mai mult de două. Dacă vorbim despre securitate, aceasta are de suferit în întreaga matrice. Dacă unul dintre discuri eșuează, atunci, în majoritatea cazurilor, toate informațiile se vor pierde pentru totdeauna.

Faptul este că într-o matrice RAID 0, informațiile sunt localizate pe toate discurile, adică octeții unui fișier sunt localizați pe mai multe discuri. Prin urmare, dacă un disc eșuează, se va pierde și o anumită cantitate de date, iar recuperarea este imposibilă.

De aici rezultă că este necesară realizarea unor permanente pe medii externe.

RAID 1, ce este?

Matrice RAID 1, se mai numește Oglindire- oglinda. Dacă vorbim despre dezavantaj, atunci în RAID 1 volumul unuia dintre hard disk-uri este, așa cum ar fi, „indisponibil” pentru tine, deoarece este folosit pentru a duplica prima unitate. În RAID 0 acest spațiu este disponibil.

Printre avantaje, după cum probabil ați ghicit deja, rezultă că matricea oferă o fiabilitate ridicată a datelor, adică dacă un disc eșuează, toate datele vor rămâne pe al doilea. Eșecul a două discuri simultan este puțin probabil. O astfel de matrice este adesea folosită pe servere, dar acest lucru nu împiedică utilizarea sa pe computerele obișnuite.

Dacă alegeți RAID 1, atunci știți că performanța va scădea, dar dacă datele sunt importante pentru dvs., atunci utilizați o abordare a datelor.

RAID 2-6, ce este?

Acum voi descrie pe scurt matricele rămase, ca să spunem așa, pentru dezvoltare generală și totul pentru că nu sunt la fel de populare ca primele două.

RAID 2– necesar pentru matricele care folosesc cod Hamming (nu eram interesat de ce fel de cod era). Principiul de funcționare este aproximativ același ca în RAID 0, adică informațiile sunt, de asemenea, împărțite în blocuri și scrise pe discuri unul câte unul. Discurile rămase sunt folosite pentru a stoca coduri de corectare a erorilor, cu ajutorul cărora, dacă unul dintre discuri eșuează, datele pot fi recuperate.

Adevărat, pentru a acestei matrice Este mai bine să folosiți 4 discuri, ceea ce este destul de scump și, după cum s-a dovedit, atunci când folosiți atât de multe discuri, câștigul de performanță este destul de controversat.

RAID 3, 4, 5, 6– Nu voi scrie aici despre aceste matrice, pentru că informatie necesara este deja pe Wikipedia, dacă doriți să aflați despre aceste matrice, atunci citiți-l.

Ce matrice RAID să alegeți?

Să presupunem că instalați des diverse programe, jocuri și copiați multă muzică sau filme, atunci vi se recomandă să utilizați RAID 0. Atunci când alegeți hard disk-uri, aveți grijă, acestea trebuie să fie foarte fiabile pentru a nu pierde informații. Asigurați-vă că ați făcut o copie de rezervă a datelor.

Mânca Informații importante, care ar trebui să fie în siguranță? Atunci vine în ajutor RAID 1. Atunci când alegeți hard disk-uri, caracteristicile acestora trebuie să fie și ele identice.

Concluzie

Așa că am căutat câteva informații noi, iar pentru altele vechi, despre matricele RAID. Sper că veți găsi informațiile utile. În curând voi scrie despre cum să creez aceste matrice.

Să începem cu puțin: „RAID array” sau în limbajul obișnuit „RAID”, ce este?

RAID este o abreviere care înseamnă (în engleză: „Redundant Array of Independent Disks”), care tradusă în rusă înseamnă „redundant (backup) array of independent disks”.
Pur și simplu, o „matrice RAID” este o combinație de elemente fizice Unități HDDîntr-unul logic.
Unitate logică– acesta este un HDD obișnuit împărțit în mai multe logice. Acesta este de obicei folosit în computere desktop, din unul fac mai multe.
După cum am menționat mai sus, de obicei disc fizic poate fi împărțit în mai multe logice. În „RAID” totul se întâmplă invers - mai multe unități HDD sunt instalate în elementul de conectare (unde vor fi stocate), iar apoi sistemul de operare percepe toate unitățile HDD ca una singură. adică, sistemul de operare este 100% sigur că la el este conectat un singur disc fizic.

Ce fel de matrice RAID există? Există doar 2 tipuri, hardware și software:

1) Matrice RAID hardware- creat de obicei înainte ca sistemul de operare să fie încărcat folosind utilități specializate instalate (cablate) în „controlerul RAID” - ceva de genul „BIOS”. După această procesare, când conectați o „matrice RAID”, sistemul de operare din etapa de instalare vede unitățile HDD ca una.

2) Matrice software RAID- sunt create prin conexiuni HDD discuri pentru orice sistem de operare. adică atunci când conectați unități HDD, detectează mai multe unități fizice și numai cu ajutorul sistemului de operare, folosind software, unitățile HDD sunt combinate într-o singură matrice. Sistemul de operare în sine nu va fi localizat pe „matricea RAID” în sine, deoarece este instalat înainte de crearea matricei.

„Pentru ce este?”- ai o intrebare! Răspunsul este simplu: pentru a crește viteza de citire și scriere a datelor sau pentru a îmbunătăți securitatea și toleranța la erori.
Să ne uităm la modul în care o „matrice RAID” crește performanța și securitatea datelor dvs.?” - pentru a răspunde la această întrebare, ne vom uita la Tipuri variate„Matrice RAID”, cum sunt formate și ce iese din ele.

Luați în considerare „RAID-0”:

Mai mult de un disc HDD este combinat într-o singură utilizare conexiune serială, după care se însumează volumele i.e. - dacă luăm mai multe unități HDD, fiecare având o capacitate de „500 GB” și creăm „RAID-0” din ele, atunci sistemul de operare va percepe unitățile HDD instalate ca una, însumându-le, din care vom obține o unitate HDD cu o capacitate de 1000 Gb (1 Tb). După ce discurile sunt îmbinate într-o singură matrice, viteza de citire și scriere a unității va fi de două ori mai mare decât cea a discurilor separate.

Exemplu– o bază de date situată pe două discuri HDD fizice, dintre care unul utilizatorul va citi doar date, în timp ce celălalt utilizator va scrie date pe un alt disc HDD, iar acestea vor face toate acestea simultan. Dar dacă locația bazei de date este pe un singur disc, HDD-ul în sine nu are nicio funcție de citire sau scriere utilizatori diferițiîși va executa în mod constant software-ul. O matrice RAID-0 va oferi capacitatea de a citi și scrie în paralel. Pe baza vitezei, puteți concluziona - câte discuri HDD sunt în matricea dvs. RAID-0, înmulțiți numărul Ito cu viteza existentă (la acea viteză RAID-0 va funcționa mai repede) - întreaga dependență a matricei este proporțională - viteza cererilor HDD crește de N ori, unde N = numărul de HDD-uri instalate în matrice.

Matricea RAID-0 are un singur dezavantaj, acest minus depășește totul, chiar și avantajele utilizării sale - matricea RAID-0 nu are toleranță la erori. Problema este următoarea: dacă unul dintre HDD-urile fizice instalate în matrice eșuează, atunci întreaga matrice moare.
Există o glumă veche despre asta: „Ce înseamnă „0” în RAID-0? - cantitatea de informații care este restaurată după moartea matricei!” (deși nu este deloc distractiv dacă există ceva foarte important acolo).

Apoi, luați în considerare matricea „RAID-1”:

Mai multe sau mai multe discuri HDD sunt combinate într-unul singur prin instalarea lor într-o matrice specializată, de ex. dacă luați mai multe unități HDD cu o capacitate de 500 GB și faceți o matrice „RAID-1” din ele, sistemul de operare îl va percepe ca o matrice de 500 GB.
Viteza de citire și scriere a matricei „RAID-1” va fi exact aceeași cu cea a unui disc HDD, deoarece citirea și scrierea vor fi efectuate pe ambele discuri HDD simultan.
Matricea RAID-1 nu va crește viteza de producție, dar aveți o toleranță la erori; dacă una dintre unitățile HDD se defectează, va exista o copie de rezervă completă pe a doua unitate HDD ( copie de rezervă) informație. Dacă datele sunt șterse în mod deliberat din matrice, ștergerea are loc de pe ambele discuri simultan!

În continuare luăm în considerare matricea „RAID-5”:

Cea mai sigură opțiune este RAID-5. Completarea matricei cu informații se efectuează cu calcul, respectând formula „(N - 1) * DiskSize”, unde N număr este numărul de discuri HDD situate în matrice, iar abrevierea „DiskSize” este volumul fiecăruia. disc HDD instalat, de ex. la crearea unei matrice din versiunea „RAID-5” a 3 unități HDD, fiecare cu o capacitate de 500 GB, vom obține o matrice cu o capacitate de memorie de 1000 Gb 1 terabyte.

Esența unei matrice RAID-5 este următoarea - mai multe discuri HDD sunt combinate în „RAID-0”, iar pe al treilea disc HDD (care nu este luat în considerare) vor fi stocate, să-l numim „sumă de verificare” - aceasta este o informație destinată restabilirii unuia dintre discurile matricei, în eventualitatea morții sale. Matricea RAID-5 are o viteză de scriere puțin mai mică, deoarece există o cantitate mică de timp petrecută calculând și scrierii cantității rezultate pe un disc suplimentar, în timp ce viteza de citire rămâne aceeași ca în matricea RAID-0.
Dacă se întâmplă ca unul dintre discurile HDD din matricea dumneavoastră RAID-5 să eșueze, viteza de citire și scriere va scădea imediat brusc, deoarece toate operațiunile care au loc sunt însoțite de acțiuni manipulative suplimentare.

De fapt, RAID-5 se transformă în RAID-0, iar dacă nu te ocupi de restaurarea matricei RAID în timp util, există un risc semnificativ de a pierde complet datele.
În paralel cu matricea RAID-5, este posibil să utilizați un „Disc de rezervă” - unul de rezervă. În timpul funcționării stabile a matricei RAID, discul de rezervă nu este utilizat și este în modul inactiv. Dar în cazul oricărei situații critice, restaurare de rezervă„Matricea RAID” va începe în modul automat - informațiile de pe HDD-ul deteriorat vor fi restaurate pe HDD-ul de rezervă folosind sume de control, care se află pe un HDD separat.
O matrice „RAID-5” este de obicei creată din cel puțin trei unități HDD și vă va ajuta să vă salvați datele numai de la erorile singulare care apar. Dacă diverse erori apar simultan pe diferite HDD-uri, matricea RAID-5 nu va ajuta.

Urmează matricea „RAID-6”:

Are capabilități îmbunătățite în comparație cu matricea „RAID-5”. În general, esența lucrării este aceeași ca și în cazul matricei RAID-5, doar calculul sumelor de control va avea loc nu pe un disc HDD, ci pe două discuri HDD, iar întregul calcul al sumelor de control se face folosind complet diferite algoritmi, care contribuie la o creștere semnificativă a toleranței la erori în întregul „matrice RAID” în ansamblu. O matrice RAID-6 este asamblată în principal din 4 unități HDD. Formula utilizată pentru a calcula dimensiunea memoriei matricei este următoarea - (N - 2) * DiskSize, unde N este numărul de unități HDD instalate în matrice, iar „DiskSize” este dimensiunea memoriei fiecărei unități HDD, de exemplu. atunci când creați o matrice „RAID-6” de cinci discuri HDD cu o valoare nominală de 500 GB, suma totală va fi o matrice de 1500 Gb (1,5 Tb-teraocteți).
Viteza matricei RAID-6 la scriere va fi mai mică decât cea a matricei RAID-5 cu aproximativ 10-15%, scăderea vitezei se datorează timpului suplimentar alocat calculării și scrierii sumelor de control.

Matrice „RAID-10”:

Uneori se numește „RAID 0+1” sau „RAID 1+0”, care este o simbioză a „RAID-0 și RAID-1”. Această matrice este de obicei creată din cel puțin patru discuri HDD: pe prima partiție „RAID-0” și pe a doua „RAID-0”, pentru a crește viteza de citire și scriere, acestea vor fi amplasate între ele într-un oglindă a matricei „RAID-1” - acest lucru este necesar pentru a crește toleranța la erori. Matricea RAID-10 a reușit să combine avantajele primelor două opțiuni - ceea ce a dus la performanța și toleranța la erori.

Matricea „RAID-50” este un analog cu „RAID-10”, care este o simbioză a „RAID-0 și RAID-5” - de fapt, este asamblată ca o matrice „RAID-5”, doar componentele elementele care sunt incluse în acesta nu vor fi unități HDD fizice și vor consta din matrice ale planului „RAID-0”. Astfel, matricea RAID-50 vă va oferi viteze de citire și scriere remarcabile în timpul funcționării și va contribui la stabilitatea și fiabilitatea RAID-5.

Urmează matricea „RAID-60”:

Același principiu: de fapt, este „RAID-6”, asamblat din mai multe matrice „RAID-0”.
Există și alte combinații de matrice, cum ar fi „RAID 5+1 / RAID 6+1” - de fapt, ele sunt similare cu „RAID-50 / RAID-60”, cu diferența că baza elementelor lor de matrice nu este „ RAID-0" ca și altele, iar oglinzile matricei sunt "RAID-1".

Concepte despre matricele „RAID” combinate:

În esență, matrice precum „RAID-10” / „RAID-50” / „RAID-60” și „RAID X+1”- aceștia sunt descendenți direcți ai matricelor de bază precum „RAID-0” / RAID-1 / RAID-5 și RAID-6 - sunt folosiți în principal fie pentru a crește viteza de citire sau de scriere, fie pentru a crește toleranța la erori, folosind funcționalitatea standard de tipuri de bază, standard de matrice RAID.

Dacă ne uităm la asta din punct de vedere practic și discutăm despre aplicațiile oricăror „matrice RAID” din viață, atunci logic totul este destul de simplu:

1) matrice RAID-0 nu este folosit în forma sa pură (deloc!);
2) „RAID-1” matricea este folosită în principal acolo unde viteza de citire sau scriere nu joacă un rol deosebit de mare, iar toleranța la erori este necesară într-o măsură mai mare - de exemplu: este foarte bine să instalați diverse sisteme de operare pe o matrice „RAID-1”. În acest caz, să Unități HDD nimeni cu excepția sistemului de operare, viteza discurilor HDD în sine este suficientă pentru funcționare, toleranța la erori este asigurată;
3) RAID-5 instalăm acolo unde este nevoie de viteză cu toleranță la erori, dar nu se poate cumpăra Mai mult Discurile HDD sau dacă este nevoie să restabiliți matricele dacă apar daune, asigurându-vă în același timp că funcționarea matricei în sine nu se oprește - în acest caz, discurile de rezervă vă vor ajuta.
4) Utilizarea standard a matricei RAID-5:
În stocarea datelor sau așa cum se mai numesc și server NAS;
5) matrice „RAID-6”:
Este utilizat acolo unde există amenințarea ca mai multe unități HDD dintr-o matrice să se defecteze simultan. În practică, practic nu este cazul, cu excepția cazului în care este pentru oameni paranoici;
6) matrice „RAID-10”:
Folosit acolo unde este nevoie de viteza, pt lucru rapidși astfel încât să fie de încredere. De asemenea, direcția principală în utilizarea matricei RAID-10 sunt serverele de baze de date și serverele de fișiere.

Practic, asta este tot ce am vrut să aflu ce este ce și de ce!

Acum să vedem ce tipuri există și cum diferă.

Universitatea din California din Berkeley a introdus următoarele niveluri ale specificației RAID, care au fost adoptate ca standard de facto:

RAID 0- matrice de discuri performanta cu striping, fara toleranta la erori;
- matrice de discuri în oglindă;
RAID 2 rezervat pentru matrice care utilizează cod Hamming;
RAID 3 și 4- matrice de discuri cu striping și un disc de paritate dedicat;
- matrice de discuri cu striping și „disc de paritate nealocat”;
- matrice de discuri intercalate folosind două sume de control calculate în două moduri independente;
- matrice RAID 0 construită din matrice RAID 1;
- matrice RAID 0 construită din matrice RAID 5;
- Matrice RAID 0 construită din matrice RAID 6.

Un controler hardware RAID poate suporta mai multe matrice RAID diferite simultan, al căror număr total de hard disk-uri nu depășește numărul de conectori pentru acestea. În acest caz, controlerul este încorporat în placa de bază setări BIOS are doar două stări (activat sau dezactivat), deci un hard disk nou conectat la un conector de controler nefolosit modul activat Un RAID poate fi ignorat de sistem până când este asociat ca o altă matrice RAID JBOD (spanned) constând dintr-un singur disc.

RAID 0 (dungi - „alternanță”)

Modul folosit pentru a realiza performanță maximă. Datele sunt distribuite uniform pe discurile matricei; discurile sunt combinate într-unul singur, care poate fi împărțit în mai multe. Operațiunile distribuite de citire și scriere pot crește semnificativ viteza de operare, deoarece mai multe discuri citesc/scriu simultan porțiunea lor de date. Utilizatorul are acces la întregul volum de discuri, dar acest lucru reduce fiabilitatea stocării datelor, deoarece dacă unul dintre discuri eșuează, matricea este de obicei distrusă, iar recuperarea datelor este aproape imposibilă. Domeniul de aplicare - aplicații care necesită viteze mari schimb cu disc, de exemplu captura video, editare video. Recomandat pentru utilizare cu unități extrem de fiabile.

(oglindire - „oglindire”)

o matrice de două discuri care sunt copii complete unul ale celuilalt. A nu se confunda cu matricele RAID 1+0, RAID 0+1 și RAID 10, care utilizează mai mult de două unități și mecanisme de oglindire mai complexe.

Oferă viteză de scriere acceptabilă și crește viteza de citire la paralelizarea interogărilor.

Are fiabilitate ridicată- funcționează atâta timp cât funcționează cel puțin un disc din matrice. Probabilitatea de defectare a două discuri simultan este egală cu produsul probabilităților de defecțiune a fiecărui disc, adică. semnificativ mai mică decât probabilitatea de eșec a unui disc individual. În practică, dacă unul dintre discuri eșuează, trebuie luate măsuri imediate pentru a restabili redundanța. Pentru a face acest lucru, este recomandat să utilizați discuri de rezervă cu orice nivel RAID (cu excepția zero).

O variantă de distribuție a datelor pe discuri, similară cu RAID10, care permite utilizarea unui număr impar de discuri (numărul minim este de 3)

RAID 2, 3, 4

diverse opțiuni de stocare a datelor distribuite cu discuri alocate pentru coduri de paritate și diferite dimensiuni de bloc. În prezent, practic nu sunt folosite din cauza performanțelor scăzute și a necesității de a aloca o mare capacitate de disc pentru stocarea codurilor ECC și/sau de paritate.

Principalul dezavantaj al nivelurilor RAID 2 până la 4 este incapacitatea de a efectua operațiuni de scriere paralelă, deoarece un disc de control separat este folosit pentru a stoca informațiile de paritate. RAID 5 nu are acest dezavantaj. Blocurile de date și sumele de control sunt scrise ciclic pe toate discurile matricei; nu există nicio asimetrie în configurația discului. Sumele de control înseamnă rezultatul unei operații XOR (exclusive sau). Xor are o caracteristică care face posibilă înlocuirea oricărui operand cu rezultatul și prin aplicarea algoritmului xor, obțineți operandul lipsă ca rezultat. De exemplu: a xor b = c(Unde A, b, c- trei discuri ale matricei raid), în caz că A refuză, îl putem obține punându-l la locul lui c iar după cheltuire xorîntre cȘi b: c xor b = a. Acest lucru se aplică indiferent de numărul de operanzi: a xor b xor c xor d = e. Dacă refuză c Apoi e ii ia locul si detinerea xor ca urmare obținem c: a xor b xor e xor d = c. Această metodă oferă în esență versiunea 5 de toleranță la erori. Pentru a stoca rezultatul xor, este necesar doar 1 disc, a cărui dimensiune este egală cu dimensiunea oricărui alt disc din raid.

Avantaje

RAID5 a devenit larg răspândit, în primul rând datorită rentabilității sale. Capacitatea unei matrice de discuri RAID5 este calculată folosind formula (n-1)*hddsize, unde n este numărul de discuri din matrice, iar hddsize este dimensiunea celui mai mic disc. De exemplu, pentru o matrice de patru discuri de 80 de gigaocteți, volumul total va fi (4 - 1) * 80 = 240 de gigaocteți. Scrierea informațiilor pe un volum RAID 5 necesită resurse suplimentare și performanța scade, deoarece sunt necesare calcule și operațiuni de scriere suplimentare, dar la citire (comparativ cu un hard disk separat), există un câștig, deoarece fluxurile de date de pe mai multe discuri din matrice pot fi prelucrate in paralel.

Defecte

Performanța RAID 5 este vizibil mai scăzută, în special la operațiuni precum Random Write, în care performanța scade cu 10-25% din performanța RAID 0 (sau RAID 10), deoarece necesită mai multe operațiuni pe disc (fiecare operațiune înregistrează, cu cu excepția așa-numitelor scrieri full-stripe, serverul este înlocuit cu Controler RAID pentru patru - două operații de citire și două operații de scriere). Dezavantajele RAID 5 apar atunci când unul dintre discuri eșuează - întregul volum intră în modul critic (degradează), toate operațiunile de scriere și citire sunt însoțite de manipulări suplimentare, iar performanța scade brusc. În acest caz, nivelul de fiabilitate este redus la fiabilitatea RAID-0 cu numărul corespunzător de discuri (adică de n ori mai mic decât fiabilitatea unui singur disc). Dacă, înainte ca matricea să fie complet restaurată, apare o eroare sau apare o eroare de citire irecuperabilă pe cel puțin încă un disc, atunci matricea este distrusă și datele de pe acesta nu pot fi restaurate folosind metode convenționale. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că procesul de Reconstrucție RAID (recuperare a datelor RAID prin redundanță) după o defecțiune a discului provoacă o încărcare intensă de citire de pe discuri timp de multe ore în mod continuu, ceea ce poate cauza defecțiunea oricăruia dintre discurile rămase în perioada cea mai puțin protejată de funcționare RAID, precum și identificarea erorilor de citire nedetectate anterior în matricele de date reci (date care nu sunt accesate în timpul funcționării normale a matricei, date arhivate și inactive), ceea ce crește riscul de eșec în timpul recuperării datelor.

Numărul minim de discuri utilizate este de trei.

RAID 6 este similar cu RAID 5, dar are un grad mai mare de fiabilitate - capacitatea a 2 discuri este alocată pentru sume de control, 2 sume sunt calculate folosind algoritmi diferiți. Necesită un controler RAID mai puternic. Asigură funcționarea după defecțiunea simultană a două discuri - protecție împotriva defecțiunilor multiple. Sunt necesare minimum 4 discuri pentru a organiza matricea. În mod obișnuit, utilizarea RAID-6 cauzează o scădere cu aproximativ 10-15% a performanței grupului de discuri în raport cu RAID 5, care este cauzată de o cantitate mare de procesare pentru controler (necesitatea de a calcula al doilea suma de control, și citiți și rescrieți mai multe blocuri de disc pe măsură ce fiecare bloc este scris).

RAID 0+1

RAID 0+1 poate însemna practic două opțiuni:

două RAID 0 sunt combinate în RAID 1;
trei sau mai multe discuri sunt combinate într-o matrice și fiecare bloc de date este scris pe două discuri ale acestei matrice; Astfel, cu această abordare, ca și în RAID 1 „pur”, volumul util al matricei este jumătate din volumul total al tuturor discurilor (dacă acestea sunt discuri de aceeași capacitate).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 este o matrice oglindă în care datele sunt scrise secvenţial pe mai multe discuri, cum ar fi RAID 0. Această arhitectură este o matrice de tip RAID 0, ale cărei segmente sunt matrice RAID 1 în loc de discuri individuale. În consecinţă, o matrice din acest tip nivelul trebuie să conțină cel puțin 4 discuri (și întotdeauna un număr par). RAID 10 combină toleranța ridicată la erori și performanța.

Afirmația că RAID 10 este cea mai fiabilă opțiune pentru stocarea datelor este destul de justificată de faptul că matricea va fi dezactivată după defecțiunea tuturor unităților din aceeași matrice. Dacă o unitate se defectează, șansa de defecțiune a celei de-a doua în aceeași matrice este 1/3*100=33%. RAID 0+1 va eșua dacă două unități eșuează în matrice diferite. Șansa de defecțiune a unei unități dintr-o matrice învecinată este de 2/3*100=66%, totuși, deoarece o unitate dintr-o matrice cu o unitate deja defectată nu mai este utilizată, șansa ca următoarea unitate să eșueze întregul array este 2/2 *100=100%

o matrice similară cu RAID5, cu toate acestea, pe lângă stocarea distribuită a codurilor de paritate, se utilizează distribuția zonelor de rezervă - de fapt, se folosește un hard disk, care poate fi adăugat la matricea RAID5 ca rezervă (astfel de matrice sunt numite 5+ sau 5+ de rezervă). Într-o matrice RAID 5, discul de rezervă este inactiv până când unul dintre hard disk-urile principale se defectează, în timp ce într-o matrice RAID 5EE, acest disc este partajat tot timpul cu restul HDD-urilor, ceea ce are un efect pozitiv asupra performanței matricea. De exemplu, o matrice RAID5EE de 5 HDD-uri va putea efectua cu 25% mai multe operațiuni I/O pe secundă decât o matrice RAID5 de 4 HDD primare și unul de rezervă. Numărul minim de discuri pentru o astfel de matrice este 4.

combinând două (sau mai multe, dar acest lucru este extrem de rar utilizat) matrice RAID5 într-o bandă, de ex. o combinație de RAID5 și RAID0, care corectează parțial principalul dezavantaj al RAID5 - viteza scăzută de scriere a datelor datorită utilizării paralele a mai multor astfel de matrice. Capacitatea totală a matricei este redusă de capacitatea a două discuri, dar, spre deosebire de RAID6, o astfel de matrice poate tolera eșecul unui singur disc fără pierderi de date, iar numărul minim necesar de discuri pentru a crea o matrice RAID50 este de 6. Alături de RAID10, acesta este cel mai recomandat nivel RAID de utilizat în aplicațiile în care este necesară o performanță ridicată combinată cu o fiabilitate acceptabilă.

combinând două matrice RAID6 într-o bandă. Viteza de scriere este aproximativ dublată în comparație cu viteza de scriere în RAID6. Numărul minim de discuri pentru a crea o astfel de matrice este 8. Informațiile nu se pierd dacă două discuri din fiecare matrice RAID 6 eșuează.

Dacă vrei să dublezi performanța sistemului tău de operare, atunci articolul nostru este pentru tine!

Indiferent cât de puternic este computerul tău, acesta mai are o verigă slabă: hard disk-ul, singurul dispozitiv din unitatea de sistem care are mecanică înăuntru. Toată puterea procesorului tău și 16 GB memorie cu acces aleator va fi anulat de principiul de funcționare învechit al unui HDD convențional. Nu degeaba un computer este comparat cu o sticlă și un hard disk la gât. Indiferent câtă apă este în sticlă, aceasta se va turna printr-un gât îngust.

Există două moduri cunoscute de a vă accelera computerul, prima este să cumpărați o unitate SSD scumpă, iar a doua este să profitați la maximum de capacitățile plăcii de bază, și anume, să configurați o matrice RAID 0 de două hard disk. unități. Apropo, cine ne oprește să creăm Matrice RAID 0 de două SSD-uri!

Cum se configurează o matrice RAID 0 și se instalează Windows 10 pe ea. Sau cum se dublează performanța unui sistem de discuri

După cum ați ghicit, articolul de astăzi este despre crearea și configurarea unei matrice de discuri RAID 0 constând de pe două hard disk-uri. L-am conceput acum câțiva ani și am achiziționat special două noi hard disk-uri SATA III (6 Gb/s) 250 GB, dar din cauza complexității acestui subiect pentru utilizatorii începători, a trebuit să-l amân atunci. Astăzi, când capacitățile plăcilor de bază moderne au atins un astfel de nivel de funcționalitate încât până și un începător poate crea o matrice RAID 0, revin cu mare plăcere la acest subiect.

Notă: Pentru a crea o matrice RAID 0, puteți lua discuri de orice dimensiune, de exemplu 1 TB. În articol, pentru exemplu simplu, au fost luate două discuri de 250 GB, deoarece nu existau discuri gratuite de o dimensiune diferită la îndemână.

Este important pentru toți pasionații de computere să știe că RAID 0 („striping” sau „striping”) este o matrice de discuri de două sau mai multe hard disk-uri fără redundanță. Această expresie poate fi tradusă în limba rusă obișnuită după cum urmează: atunci când instalați două sau mai multe hard disk-uri într-o unitate de sistem (de preferință de aceeași dimensiune și de la același producător) și combinați-le într-o matrice de discuri RAID 0, informațiile despre aceste unități sunt scrise /read simultan, ceea ce dublează performanța discului. Singura condiție este ca placa ta de bază să suporte Tehnologia RAID 0 (în prezent, aproape toate plăcile de bază acceptă crearea de matrice raid).

Un cititor atent se poate întreba: „Ce este lipsa de redundanță?”

Răspuns. Tehnologia de virtualizare a datelor RAID este concepută în primul rând pentru securitatea datelor și începe cu, care oferă o dublă fiabilitate (datele sunt scrise pe două hard disk-uri în paralel și dacă un hard disk se defectează, toate informațiile rămân în siguranță pe celălalt HDD). Deci, tehnologia RAID 0 nu scrie date în paralel pe două hard disk-uri; RAID 0 sparge informațiile în blocuri de date atunci când scrie și le scrie pe mai multe hard disk-uri simultan, din acest motiv, performanța operațiunilor de disc se dublează, dar dacă există hard disk toate informațiile de pe al doilea HDD se pierd.

Acesta este motivul pentru care creatorii tehnologiei de virtualizare RAID, Randy Katz și David Patterson, nu au considerat RAID 0 ca fiind un nivel RAID și l-au numit „0”, deoarece nu este sigur din cauza lipsei de redundanță.

Prieteni, dar sunt de acord cu asta hard disk-uri nu se defectează în fiecare zi și, în al doilea rând, cu două HDD-uri combinate într-o matrice RAID 0, poți funcționa ca un simplu hard disk, adică dacă faci periodic un sistem de operare, atunci te vei asigura împotriva posibile probleme 100%

Deci, înainte de a crea o matrice RAID 0, vă sugerez să instalați unul dintre cele două noi hard disk-uriSATA III (6 Gb/s) în unitatea de sistem și verificați viteza de citire-scriere cu utilitareCrystalDiskMark și ATTO Disk Benchmark. După creațieVom verifica din nou matricea RAID 0 și instalarea Windows 10 pe eatestați viteza de citire/scriere folosind aceleași utilitare și vedeți dacă această tehnologie va crește efectiv performanța sistemului nostru de operare.

Pentru a efectua experimentul, vom lua o placă de bază ASUS P8Z77-V PRO, departe de noua, construită pe chipset-ul Intel Z77 Express. Avantajele plăcilor de bază construite pe chipset-urile Intel Z77, Z87 și mai noi H87, B87 includ chipseturi avansate tehnologii Intel Tehnologia de stocare rapidă (RST), care este special concepută pentru matricele RAID 0 chiar și de pe SSD-uri.

Conectăm hard diskul SATA III WDC WD2500AAKX de 250 GB la portul de mare viteză pe placa de bazași porniți computerul.

Programele noastre.

Privind în viitor, voi spune că rezultatele testelor sunt destul de normale pentru un HDD obișnuit cu cea mai modernă interfață SATA III.

CrystalDiskMark

Este cel mai vechi program pentru a testa performanța hard disk-urilor, puteți descărca pe mine Stocare in cloud, link https://cloud.mail.ru/public/6kHF/edWWJwfxa

Programul efectuează un test de citire/scriere aleatorie și secvențială pe hard disk în blocuri de 512 și 4 kB.

Selectați unitatea dorită, de exemplu HDD-ul nostru sub litera C: și faceți clic pe Toate.

Rezultatul final. Viteza maxima scrierea informațiilor pe hard disk a ajuns la 104 MB/s, viteza de citire - 125 MB/s.

ATTO Disk Benchmark

Rezultatul final. A fost atinsă viteza maximă de scriere a informațiilor pe un hard disk 119 Mb/s, viteza de citire - 121 Mb/s.

Ei bine, acum ne-am configurat matricea RAID 0 în BIOS și instalăm sistemul de operare Windows 10 pe ea.

Configurarea unei matrice RAID 0

Conectăm două hard disk-uri SATA III identice (250 GB) la placa noastră de bază: WDC WD2500AAKX-00ERMA0 și WDC WD2500AAKX-001CA0.

Placa noastră de bază are 4 porturi SATA III (6 Gbit/s), vom folosi nr. 5 și nr. 6

Porniți computerul și intrați în BIOS apăsând tasta DEL în timpul pornirii.

Accesați fila Avansat, opțiunea Configurare SATA.

Setați opțiunea SATA Mode Selection la RAID

Pentru a salva modificările, apăsați F10 și selectați Da. O repornire este în curs.

Dacă ați activat tehnologia RAID în BIOS, atunci data viitoare când porniți, ecranul monitorului vă va solicita să apăsați comanda rapidă de la tastatură ( CTRL-I), pentru a intra în Panoul de control al configurației RAID.

Această fereastră afișează, de asemenea, hard disk-urile noastre WDC conectate la porturile 4 și 5, care nu sunt încă într-o matrice RAID (Disc Non-RAID). Apăsați CTRL-I și intrați în panoul de setări.

În fereastra inițială a panoului, avem nevoie de prima filă Creați un volum RAID; pentru a o introduce, apăsați Enter.

Aici facem setările de bază ale viitoarei noastre matrice RAID 0.

Nume : (numele matricei RAID).

Apăsați bara de spațiu și introduceți un nume.

Lăsați-l să fie „RAID 0 new” și apăsați Enter. Deplasați-vă în jos folosind tasta Tab.

Nivel RAID: (Nivel RAID).

Creăm RAID 0 (stripe) - matrice de discuri de două hard disk-uri fără redundanță. Selectați acest nivel folosind tastele săgeți de pe tastatură și apăsați Enter.

Derulați în jos folosind tasta Tab.

Dimensiune dungi:

Să o lăsăm așa cum este.

Capacitate: (volum)

Setați automat. Capacitatea celor două hard disk-uri este de 500 GB, deoarece folosim RAID nivelul 0 (stripe) și cele două hard disk-uri funcționează ca unul singur. Faceți clic pe Enter.

Nu modificăm nimic altceva și trecem la ultimul element Creare volum și apăsăm Enter.

Apare un avertisment:

AVERTISMENT: TOATE DATELE DE PE DISCURILE SELECTATE SE VOR PIERDE.

Sigur doriți să creați acest volum? (Da/Nu):

AVERTISMENT: TOATE DATELE de pe unitățile selectate se vor pierde.

Sigur doriți să creați acest volum? (Da/Nu):

Apăsați Y (Da) de pe tastatură.

Matricea RAID 0 a fost creată și funcționează deja, cu starea Normală. Pentru a ieși din panoul de setări, apăsați tasta Esc de pe tastatură.

Sigur doriți să ieșiți? Apăsați Y (Da). Are loc o repornire.

Acum, de fiecare dată când porniți computerul, pe ecranul monitorului vor apărea timp de câteva secunde informații despre starea matricei noastre RAID 0 și un prompt pentru a apăsa combinația de taste (CTRL-I) pentru a intra în panoul de control al configurației RAID.

Instalarea Windows 10 pe o matrice RAID 0

Conectați-vă la nostru unitate de sistem, reporniți computerul, intrați în BIOS și schimbați prioritatea de pornire pe unitatea flash. Sau puteți pur și simplu să intrați în meniul de pornire al computerului și să selectați boot din instalare Unități flash Windows 10 (în cazul nostru Kingston). În meniul de boot puteți vedea matricea RAID 0 pe care am creat-o cu numele „RAID 0 new”.

Instalare.

Personalizat: numai Instalare Windows(Pentru utilizatori experimentați)

Puteți crea partiții în această fereastră sau faceți-o după instalarea sistemului de operare, nu contează.

Windows 10 este instalat pe o matrice RAID 0.

Să mergem la Gestionarea discurilor. sala de operatie sistem Windows 10 vede spațiul celor două hard disk-uri ale noastre 250 GB fiecare ca un hard disk de 500 GB.

Manager de dispozitiv. Dispozitivele de disc conțin matricea noastră RAID 0.

Ei bine, acum, cel mai important, efectuăm teste de viteză ale matricei RAID 0.