Co je RAID?

RAID je zkratka pro Redundant Array of Inexpensive Disks nebo Redundant Array of Independent Disks. Jedná se o řešení virtualizace datových úložišť, které zachází s více fyzickými disky jako s jedním fyzickým diskem. Účelem pole RAID je zajistit redundanci dat, zlepšení výkonu nebo obojí v závislosti na použité úrovni pole RAID.

Koncepty RAID

Tři hlavní pojmy v RAID jsou „zrcadlení“, „prokládání“ a „parita“.

V RAID je zrcadlení replikace dat na více disků, což umožňuje určitou úroveň redundance za cenu snížené kapacity úložiště. Pokud například selže jeden disk, nedojde ke ztrátě dat, protože všechna data na vadném disku jsou také na druhém disku. V tomto okamžiku lze vadný disk vyměnit a pole RAID lze znovu sestavit ze stávajících disků.

RAID striping je koncept šíření dat na více disků. To umožňuje, aby byla k dispozici plná kapacita všech disků, a umožňuje vyšší výkon, protože data jsou zapisována nebo čtena z více disků současně. Nevýhodou je, že ztráta libovolného disku poškodí celé pole.

Parita RAID je proces odolnosti proti chybám, který provádí logický proces mezi každým bitem na dvou jednotkách a ukládá výsledek na třetí jednotku. Pokud některý z disků selže, pole lze znovu sestavit z ostatních dvou. Paritu lze přidat pouze nad ostatní raidové stavy.

Běžné úrovně RAID

RAID 0 je jednoduchá implementace prokládání. V poli jsou zahrnuty dva nebo více disků, které kombinují jejich celkovou kapacitu a rychlost čtení/zápisu. Tato úroveň raid nabízí vysoký výkon, ale s rizikem ztráty všech dat, pokud některý disk selže. Výkon pole RAID 0 se zvyšuje s přidáváním dalších disků, ale také se zvyšuje pravděpodobnost, že některý z disků selže a poškodí celé pole.

Tip: RAID 0 se liší od prostého propojení více disků dohromady. Obě techniky umožňují využití plné kapacity pohonů. Sloučení disků dohromady neposkytuje zvýšení výkonu, které pochází z prokládání dat, ale zachovává data uložená na funkčních discích, pokud některý rozložený disk selže.

RAID 1 je implementace zrcadlení, kdy se data z jednoho disku zrcadlí na druhý disk. Pokud některý z disků selže, žádná data se neztratí. Ve větších polích obsahuje každý disk stále přesně stejné informace. Dokud funguje jeden disk RAID 1, lze data číst a pole znovu sestavit.

Úrovně RAID 4 a 5 používají prokládání ke zvýšení výkonu, ale zahrnují také paritu, aby se umožnilo selhání disku. RAID 4 vyhradí jeden disk pro paritu, což může způsobit snížení rychlosti zápisu, protože všechna data v paritě se zapisují pouze na jeden disk. RAID 5 šíří paritní data na všechny disky v poli. Úzké místo, které pocházelo ze zápisu paritních dat na jeden disk, je odstraněno, ale paritní zpracování je stále potřeba provádět, což ve srovnání s RAID 0 trochu snižuje výkon. RAID úrovně 4 a 5 vyžadují alespoň tři disky v poli a povolit pouze selhání jednoho disku.

RAID 6 je identický s RAID 5, ale ukládá dva paritní bloky na všechny disky v poli. Tato extra parita zdvojnásobuje požadované paritní zpracování, čímž snižuje výkon více než RAID 5, ale stále méně než RAID 4. RAID 6 vyžaduje alespoň čtyři disky v poli, ale dokáže zpracovat až dva selhávající disky.

RAID 0+1 je vnořené pole RAID, nejprve vytvoří pole RAID 0 prokládaných disků a poté zrcadlo RAID 1 tohoto pole. Vnoření těchto dvou typů polí RAID poskytuje jak redundanci zrcadlení, tak zvýšení rychlosti prokládání. Nevýhodou této metody je, že jsou vyžadovány alespoň čtyři jednotky a že pokud jednotka selže, selže celé zrcadlo. Pokud některý disk selže, poškodí jeho pole RAID 0. Ve čtyřdiskovém poli RAID 0+1 by ztráta jednoho disku poškodila jeho spárovaný disk a zbývající dva disky by zůstaly bez ochrany zrcadlem.

RAID 10 je jiný typ vnořeného pole RAID, vytváří pole RAID 1 zrcadlených disků a poté proužek RAID 0 tohoto pole. Vnoření polí tímto způsobem také poskytuje stejnou redundanci a zvýšení výkonu jako RAID 0+1. S touto implementací však můžete ztratit mnoho jednotek, pokud má každé zrcadlo alespoň jeden pracovní disk. Přestavba pole v případě selhání disku také zabere méně času, protože je třeba znovu sestavit pouze jednu sadu zrcadlených disků.