Нажмите сюда для online следования  

Türkçe English Chinese Russian Thai Uzbek

Адреса и Контакты

Реферансы
Введение в RAID. Что такое RAID?

  Введение в RAID. Что такое RAID?

Введение в RAID. Что такое RAID?

RAID (матрица независимых дисковых накопителей с избыточностью) - это объединение независимых дисковых накопителей (желтые диски на рисунке) в один массив (заштрихованный диск). В этом массиве хранение данных осуществляется с дополнительной избыточной информацией. Избыточная информация может быть либо в виде самих данных (зеркальное отражение), либо в виде информации о четности, вычисленной на основе нескольких блоков данных (RAID 4 или RAID 5). При установленном RAID-массиве операционная система (Windows*, NetWare* или Unix) работает уже не с отдельными дисками, но с целым массивом, как с одним логическим диском.

Основной целью использования RAID-массивов является повышение доступности и защищенности данных. RAID-массив предотвращает простои в случае сбоя жестких дисков, однако не обеспечивает восстановление данных, удаленных пользователем или утерянных в результате чрезвычайного происшествия, например пожара или кражи. В связи с этим необходимо регулярно производить резервное копирование данных для того, чтобы обеспечить их сохранность в любой ситуации после установки RAID-системы.

Существует два варианта развертывания решения RAID. Аппаратный RAID-контроллер представляет собой интеллектуальное устройство, автоматически обрабатывающее всю информацию RAID. Если на компьютере установлен такой контроллер, то все управление RAID-массивом полностью переводится на него и нагрузка на компьютер снижается. Альтернативой этому является использование обычного хост-адаптера и драйвера RAID. В подобных ситуациях драйвер интегрируется с операционной системой, например, Windows NT*. В этом случае производительность системы RAID полностью зависит от нагрузки на процессор компьютера, из-за чего могут возникнуть проблемы при реконструкции массива после сбоя в работе жесткого диска.

При выборе аппаратных RAID-контроллеров необходимо учитывать такие факторы: простота установки и обслуживания, возможности ПО управления и опыт производителя в разработке компонентов RAID. RAID-контроллеры должны поддерживать наиболее важные уровни RAID (0, 1, 4, 5 и 10) и иметь возможность одновременной обработки нескольких массивов с различными уровнями RAID на разных каналах.

Уровни RAID – Организация дисков

На каждом уровне RAID данные распределены по дискам массива разным образом и оптимизированы для определенных ситуаций. Мы будем рассматривать самые распространенные уровни RAID, используемые сегодня.

Как определить уровень RAID

RAID 0
Этот уровень RAID объединяет два или более жестких дисков таким образом, что данные (ABCD...в желтых дисках), исходящие от пользователя, разбиваются на управляемые блоки. Эти блоки чередуются между различными дисками массива RAID 0. При этом два или более дисков объединяются и скорость чтения/записи значительно возрастает, особенно при последовательном доступе. Однако в массиве RAID 0 не хранится избыточная информация, то есть, если на любом из жестких дисков происходит сбой, то данные теряются. Отсутствие избыточности также указывается номером 0. Поэтому массивы RAID 0 обычно не используются на серверах, где защита данных является важным фактором.

Преимущество: Более высокая скорость передачи.
Недостаток: Отсутствие избыточности, данные теряются при сбое на любом из жестких дисков массива.
Применение: Обычно используется на рабочих станциях для повышения скорости работы с данными


RAID 1
В системах RAID 1 на двух жестких дисках хранятся идентичные данные (100% избыточность). При неисправности одного жесткого диска все данные остаются доступными на другом без какого-либо ущерба для функционирования или целостности данных. Если массив содержит два диска, расположенные на одном канале SCSI, то такая конфигурация называется зеркальным отображением дисков. Если каждый диск подключен к отдельному каналу SCSI, то такая система называется дуплексированием дисков (дополнительная безопасность). RAID 1 представляет собой простое и высокоэффективное решение для обеспечения защиты данных и непрерывности работы системы.

Преимущество: Непрерывность работы, при сбое на одном жестком диске логический диск с данными остается доступным
Недостаток: Из двух жестких дисков используется объем хранения только одного.
Применение: Обычно используется в небольших системах, где достаточная емкость 1 диска, а также для загрузочных дисков


RAID 4
RAID 4 очень похож на RAID 0. Данные распределяются по различным дискам. Кроме того, RAID-контроллер рассчитывает избыточность (информацию о четности), которая хранится на отдельном диске (P1, P2, ...). Даже при сбое на одном жестком диске все данные по прежнему остаются доступными. Отсутствующие данные восстанавливаются на основе сохранившихся данных и информации о четности. В отличие от RAID 1, в этой системе для обеспечения избыточности требуется объем только одного диска. Если мы рассмотрим, к примеру, массив RAID 4 с 5 жесткими дисками, для хранения данных в нем может использоваться 80% установленных дисков, и лишь 20% выделяется для избыточности. В системах, где в большом количестве встречаются маленькие блоки данных, диск для четности становится узким местом с точки зрения производительности. Однако при работе с большими блоками данных RAID 4 обеспечивает значительное повышение производительности.

Преимущество: Непрерывность работы, при сбое на одном жестком диске логический диск с данными остается доступным
Преимущества: Пространство диска используется очень удачно (в массиве из n дисков, n-1 используется для хранения данных)
Недостаток: Необходимость расчета информации об избыточности приводит к снижению скорости записи
Применение: Обычно используется в крупных системах для хранения данных благодаря эффективному соотношению установленной и доступной емкости.


RAID 5
В отличие от RAID 4, в массиве RAID 5 информация по четности распределяется по всем дискам. Дисковый массив RAID 5 обеспечивает сбалансированный поток данных. Даже при работе с небольшими блоками данных, которые можно ожидать при многозадачной работе и в среде с многими пользователями, время отклика очень хорошее. RAID 5 обеспечивает тот же уровень защиты, что и RAID 4: Даже при сбое на одном жестком диске все данные по прежнему остаются доступными. Отсутствующие данные восстанавливаются на основе сохранившихся данных и информации о четности.

Преимущество: Непрерывность работы, при сбое на одном жестком диске логический диск с данными остается доступным
Преимущества: Пространство диска используется очень удачно (в массиве из n дисков, n-1 используется для хранения данных)
Недостаток: Необходимость расчета информации об избыточности приводит к снижению скорости записи
Применение: Обычно используется в крупных системах для хранения данных благодаря эффективному соотношению установленной и доступной емкости.


RAID 10
RAID 10 представляет собой комбинацию RAID 0 (производительность) и RAID 1 (защита данных). Во всех случах, кроме RAID 4 и RAID 5, нет необходимости расчитывать равенство информации. RAID 10 обеспечивают высокую производительность и защиту данных. Как в RAID 0, оптимальная производительность достигается в ситуациях с большой последовательной нагрузкой. Подобно RAID 1, 50 процентов установленного объема теряется на избыточности.

Преимущество: Непрерывность работы, при сбое на одном жестком диске логический диск с данными остается доступным
Преимущества: Высокая скорость записи
Недостаток: Требуется четное количество дисков (не менее 4), используется только половина доступного дискового пространства.
Применение: Обычно используется в ситуациях, где требуется высокая скорость последовательной записи






 
Firmalar