Що таке RAID?

RAID означає або надлишковий масив недорогих дисків, або надлишковий масив незалежних дисків. Це рішення віртуалізації зберігання даних, яке розглядає кілька фізичних дисків як один фізичний диск. Метою RAID є забезпечення надлишковості даних, підвищення продуктивності або й те й інше в залежності від рівня RAID, що використовується.

Концепції RAID

Три основні концепції в RAID – це «дзеркальне відображення», «чергування» та «парність».

У RAID дзеркальне відображення — це реплікація даних на кількох дисках, що забезпечує рівень надмірності за ціною зменшення обсягу пам’яті. Наприклад, якщо один диск виходить з ладу, дані не втрачаються, оскільки всі дані на несправному диску також знаходяться на другому диску. На цьому етапі несправний диск можна замінити, а масив RAID можна перебудувати з наявних дисків.

Стріпування RAID – це концепція поширення даних між кількома дисками. Це дозволяє використовувати повну ємність усіх дисків і дозволяє підвищити продуктивність, оскільки дані записуються або читаються з кількох дисків одночасно. Недоліком цього є те, що втрата будь-якого диска пошкоджує весь масив.

RAID - парності є процесом відмовостійкості , який виконує логічний процес між кожним бітом на двох дисках і зберігає результат на третьому диску. Якщо будь-який з дисків вийшов з ладу, масив можна перебудувати з двох інших. Паритет можна додати лише поверх інших станів рейду.

Поширені рівні RAID

RAID 0 — це проста реалізація чередування. Два або більше дисків включені в масив, поєднуючи їх загальну ємність і швидкість читання/запису. Цей рівень рейду забезпечує високу продуктивність, але з ризиком втрати всіх даних у разі відмови будь-якого диска. Продуктивність масиву RAID 0 збільшується, коли ви додаєте більше дисків, однак це також збільшує ймовірність того, що один із дисків виходить з ладу та пошкодить весь масив.

Порада: RAID 0 відрізняється від простого охоплення кількох дисків разом. Обидва методи дозволяють використовувати всю потужність накопичувачів. Об’єднання дисків разом не забезпечує приріст продуктивності, який випливає з розбиття даних, але воно зберігає дані, збережені на робочих дисках, якщо будь-який об’єднаний диск виходить з ладу.

RAID 1 — це реалізація дзеркального відображення, коли дані з одного диска відображаються на другий диск. Якщо будь-який диск виходить з ладу, дані не втрачаються. У більших масивах кожен диск все ще містить однакову інформацію. Поки функціонує один диск RAID 1, дані можна зчитувати, а масив відновлювати.

Рівні RAID 4 і 5 використовують чередування для підвищення продуктивності, але також включають паритет, щоб уможливити збої дисків. RAID 4 призначає один диск для паритету, це може призвести до зниження швидкості запису, оскільки всі дані контролю парності записуються лише на один диск. RAID 5 розповсюджує дані про парність по всіх дисках у масиві. Вузьке місце, яке виникло внаслідок запису даних про паритетність на один диск, усунено, однак обробка парності все ще має бути виконана, щоб трохи знизити продуктивність у порівнянні з RAID 0. Обидва рівні RAID 4 та 5 вимагають принаймні трьох дисків у масиві та допускати вихід з ладу лише одного диска.

RAID 6 ідентичний RAID 5, але зберігає два блоки парності на всіх дисках у масиві. Ця додаткова парність подвоює необхідну обробку парності, таким чином зменшуючи продуктивність більше, ніж RAID 5, але все одно менше, ніж RAID 4. RAID 6 вимагає принаймні чотирьох дисків у масиві, але може обробляти до двох дисків з ладу.

RAID 0+1 є вкладеним RAID-масивом, він спочатку створює масив RAID 0 із смугастими дисками, а потім дзеркало RAID 1 цього масиву. Вкладення цих двох типів RAID-масивів забезпечує як надлишковість дзеркального відображення, так і збільшення швидкості чередування. Недоліки цього методу полягають у тому, що потрібні принаймні чотири диски, і якщо диск виходить з ладу, виходить з ладу все дзеркало. Якщо будь-який диск виходить з ладу, він пошкоджує його масив RAID 0. У чотирьохдисковому масиві RAID 0+1 втрата одного диска призведе до пошкодження його парного диска, залишивши два інших диска без захисту дзеркала.

RAID 10 – це інший тип вкладеного RAID-масиву, він створює масив RAID 1 з дзеркальних дисків, а потім смугу RAID 0 цього масиву. Вкладення масивів таким чином також забезпечує таку ж надлишковість і підвищення продуктивності, як і RAID 0+1. Однак за допомогою цієї реалізації ви можете втратити багато дисків, якщо кожне дзеркало має принаймні один робочий диск. Також потрібно менше часу для відновлення масиву в разі відмови диска, оскільки потрібно перебудувати лише один набір дзеркальних дисків.