Čo je RAID?

RAID je skratka pre Redundant Array of Inexpensive Disks alebo Redundant Array of Independent Disks. Ide o riešenie virtualizácie dátových úložísk, ktoré s viacerými fyzickými diskami zaobchádza ako s jedným fyzickým diskom. Účelom RAID je poskytnúť redundanciu údajov, zlepšenie výkonu alebo oboje v závislosti od použitej úrovne RAID.

Koncepty RAID

Tri hlavné koncepty v RAID sú „zrkadlenie“, „pruhovanie“ a „parita“.

V RAID je zrkadlenie replikáciou údajov na viacero diskov, čo umožňuje určitú úroveň redundancie za cenu zníženej úložnej kapacity. Ak napríklad zlyhá jeden disk, nestratia sa žiadne údaje, pretože všetky údaje na chybnom disku sú aj na druhom disku. V tomto bode môže byť chybný disk vymenený a pole RAID môže byť prebudované z existujúcich diskov.

RAID striping je koncept šírenia údajov na viacero diskov. To umožňuje, aby bola na použitie k dispozícii plná kapacita všetkých jednotiek, a umožňuje to vyšší výkon, pretože údaje sa súčasne zapisujú alebo čítajú z viacerých jednotiek. Nevýhodou je, že strata akéhokoľvek disku poškodí celé pole.

Parita RAID je proces odolnosti voči chybám, ktorý vykonáva logický proces medzi každým bitom na dvoch diskoch a výsledok ukladá na tretí disk. Ak niektorý z diskov zlyhá, pole je možné prebudovať z ostatných dvoch. Paritu je možné pridať iba nad ostatné raidové štáty.

Bežné úrovne RAID

RAID 0 je jednoduchá implementácia stripingu. V poli sú zahrnuté dva alebo viac diskov, ktoré kombinujú ich celkovú kapacitu a rýchlosť čítania/zápisu. Táto úroveň raid ponúka vysoký výkon, ale s rizikom straty všetkých údajov, ak niektorý disk zlyhá. Výkon poľa RAID 0 sa zvyšuje, keď pridávate ďalšie disky, ale zvyšuje sa tým aj pravdepodobnosť zlyhania jedného z diskov a poškodenia celého poľa.

Tip: RAID 0 sa líši od jednoduchého spájania viacerých diskov dohromady. Obe techniky umožňujú využitie plnej kapacity pohonov. Spojenie diskov dohromady neposkytuje zvýšenie výkonu, ktoré pochádza z prekladania údajov, ale zachováva údaje uložené na fungujúce disky, ak niektorý z rozložených diskov zlyhá.

RAID 1 je implementácia zrkadlenia, pričom dáta z jedného disku sa zrkadlia na druhý disk. Ak niektorý z diskov zlyhá, nestratia sa žiadne údaje. Vo väčších poliach obsahuje každý disk stále presne tie isté informácie. Pokiaľ funguje jeden disk RAID 1, údaje sa dajú čítať a pole prestavať.

Úrovne RAID 4 a 5 používajú pruhovanie na zvýšenie výkonu, ale zahŕňajú aj paritu, aby sa umožnilo zlyhanie disku. RAID 4 vyhradzuje jeden disk pre paritu, čo môže spôsobiť zníženie rýchlosti zápisu, pretože všetky paritné dáta sa zapisujú iba na jeden disk. RAID 5 rozprestiera paritné údaje na všetky disky v poli. Prekážka, ktorá vznikla pri zápise paritných údajov na jeden disk, je odstránená, ale paritné spracovanie je stále potrebné vykonať, čím sa trochu zníži výkon v porovnaní s RAID 0. Úrovne RAID 4 a 5 vyžadujú aspoň tri disky v poli a povoliť iba zlyhanie jedného disku.

RAID 6 je identický s RAID 5, ale ukladá dva paritné bloky na všetky disky v poli. Táto extra parita zdvojnásobuje požadované paritné spracovanie, čím znižuje výkon viac ako RAID 5, ale stále menej ako RAID 4. RAID 6 vyžaduje najmenej štyri disky v poli, ale dokáže spracovať až dva zlyhané disky.

RAID 0+1 je vnorené pole RAID, najprv vytvorí pole RAID 0 pruhovaných diskov a potom zrkadlo RAID 1 tohto poľa. Vkladanie týchto dvoch typov polí RAID poskytuje redundanciu zrkadlenia aj zvýšenie rýchlosti stripovania. Nevýhody tejto metódy sú, že sú potrebné aspoň štyri jednotky a že ak jednotka zlyhá, zlyhá celé zrkadlo. Ak niektorý disk zlyhá, poškodí jeho pole RAID 0. V štvordiskovom poli RAID 0+1 by strata jedného disku poškodila jeho spárovaný disk a ostatné dva disky by zostali bez ochrany zrkadla.

RAID 10 je ďalší typ vnoreného poľa RAID, vytvára pole RAID 1 zrkadlených diskov a potom pruh RAID 0 tohto poľa. Vkladanie polí týmto spôsobom tiež poskytuje rovnakú redundanciu a zvýšenie výkonu ako RAID 0+1. S touto implementáciou však môžete stratiť veľa jednotiek, pokiaľ má každé zrkadlo aspoň jeden funkčný disk. Prebudovanie poľa v prípade zlyhania disku tiež zaberie menej času, pretože je potrebné prebudovať iba jednu sadu zrkadlených jednotiek.