RAID массив: что это и зачем он нужен
RAID-массивы – это дисковые массивы, в состав которых входят HDD или SSD накопители. Данная технология хорошо зарекомендовала себя благодаря тому, что ее использование позволяет обеспечить высокий уровень сохранности важных данных. Вся необходимая пользователю информация скачивается сразу на несколько дисков одновременно, поэтому если один накопитель выйдет из строя, то у владельцев данных все равно останется их копия.
Особенности работы
RAID-массив исполнен по типу знакомого всем логического диска, хотя работать он может только по принципам чередования/зеркалирования. В первом случае распределение данных происходит равномерно, а во втором – информация копируется сразу на несколько накопителей.
Грамотная и своевременная интеграция RAID-технологии в рабочий процесс – это тот идеальный вариант, к которому прибегают тогда, когда данные необходимо разместить сразу на нескольких накопителях. Если же говорить об операциях типа ввод/вывод, то их обработка осуществляется за счет общих усилий – такой подход способствует повышению суммарной производительности. Из дополнительных плюсов можно отметить повышенный уровень отказоустойчивости, который обеспечивает большое количество памяти.
Преимущества технологии
- Финансовая экономия
RAID-массив жестких дисков можно составить из нескольких дешевых накопителей – такой подход позволяет затратить минимум средств и получить при этом большие объемы памяти. Если как следует разобраться в технологии, то можно понять, что это оптимальное решение для хранения личных данных. - Производительность
Использование RAID гарантирует быстрое и безопасное увеличение скорости чтения/записи. - Надежность
Риски потери информации в случае использования такого массива существенно снижаются. А вероятность повреждения какого-либо файла вообще близится к нулю, что имеет огромное значение в случае со сложной инфраструктурой крупной организации. - Отказоустойчивость
Если пользователь использует типы рейд-массивов 5 с «отзеркаливанием», то он может с легкостью получить в свое распоряжение сразу два накопителя с однотипными данными.
Понятие RAID-контроллера
Под RAID-контроллером подразумевают устройство, используемое для качественного и безопасного управления установленными накопителями. Технология отвечает за обмен данными между дисками и операционной системой.
Принято различать два типа контроллеров: аппаратные и программные. Первые работают благодаря использованию ресурсов RAID, а вторые – благодаря ресурсам ПК. Несмотря на то, что функциональное назначение обоих видов контроллеров одинаково, аппаратный вариант обеспечивает большую производительность, нежели программный.
Уровни RAID-массивов
После того как мы выяснили для чего нужен RAID-массив, разберемся в существующих уровнях. В настоящее время выделяют несколько уровней, имеющих собственные номера:
Уровень 0
В основе его принципа работы лежит чередование. Присутствует возможность записи данных на каждый установленный в массиве диск. А вот ограничения на количество устанавливаемых в массив накопителей – отсутствуют.
В случае установки «разноскоростных» дисков, итоговый результат определяется исходя из параметров самого медленного устройства, так что лучше всего применять «равноскоростные» HDD. Если же говорить о так называемых показателях памяти, то здесь различия к конфликтам не приводят.
Обратите внимание! Бэкапы нужно делать как можно чаще. Дело в том, что информационные данные распределяются на дисках равномерно, и если один из накопителей выйдет из строя, то существует высокая вероятность, что запуск программы станет невозможен.
В том случае, если вы решили остановить свой выбор на технологии RAID 0, старайтесь обязательно соблюдать скоростную идентичность накопителей. В ином случае вы можете столкнуться с серьезными затратами.
Уровень 1
В основе принципа работы – зеркалирование. Для сборки массива приобретаются два-три диска, на которые впоследствии и дублируются данные. Чередование запрещено. Поскольку оба накопителя могут считывать данные параллельно, то скорость чтения в разы возрастает. Если же говорить о скорости записи, то в случае с RAID 1 изменения не наблюдается.
Уровень 2
Принцип работы – чередование. Определенное количество накопителей хранит данные о найденных и исправленных ошибках. RAID 2 использует Hamming – код, который активно применяется для устранения последствий сбоев. В настоящее время массив не имеет никаких преимуществ перед RAID 3, поэтому его предпочитают не использовать.
Уровень 3
Райд-массивы, их назначение, уровни – говоря обо всем этом нельзя не упомянуть знаменитый RAID 3, в основе работы которого лежит принцип чередования. Специфика данного массива в следующем:
- один диск отвечает за хранения данных о четности, необходимой для равномерного заполнения всех накопителей;
- процесс восстановления потерянных данных осуществляется за счет сложных индивидуальных вычислений для всех дисков.
- массив устанавливают на однопользовательские системы, так как работать параллельно два устройства не смогут.
Уровень 4
В основе работы – уже знакомое нам чередование. Массив чем-то отдаленно напоминает RAID 3, но данные разбиваются уже на блоки. Такая технология позволяет решить проблему постоянного падения скорости обмена информацией.
Уровень 5
В основе этого типа – чередование, подразумевающее учет блоков четности. Информация об этой самой четности, по каждому накопителю, чередуется в индивидуальном порядке – это гарантирует стабильное функционирование массива даже в том случае, если одно из устройств выйдет из строя.
Архитектура массива выстроена таким образом, чтобы рабочие операции могли охватить сразу несколько накопителей. Как итог – рост производительности по сравнению с ситуацией, когда подключено одно-единственное устройство.
Для работы с RAID-массивами уровня 5 необходимо установить минимум 3 быстрых диска, однако если вы хотите получить максимальную производительность, то количество накопителей придется увеличить до 5.
Если вы используете современные системы с интенсивной записью, то устанавливать такой массив не стоит. Когда диск выйдет из строя – процесс восстановления информационных данных отнимет очень много времени.
Уровень 6
Имеет некоторую схожесть с RAID 5, но более надежен. Благодаря наличию дополнительной схемы четности может работать даже в том случае, если из строя выйдут два накопителя одновременно. Единственный недостаток – заплатить за массив придется в несколько раз больше, чем за массив предыдущего уровня.
Уровень 10 (RAID 1+0)
Массивы RAID 10 получили свое название после того, как было принято решение объединить в один общий массив уровни 1 и 0. Преимущество подобного устройства – невероятно высокая производительность (по сравнению с RAID 1). Разумеется, стоит такой массив тоже намного дороже своего предшественника.
Уровень 01 (RAID 0+1)
Такие виды раид-массивов похожи на RAID 10. Единственное отличие – в методе организации данных, которые записываются на накопители. Вместо стандартного метода «отзеркаливания» применяется набор полос, подвергаемый зеркалированию.
Уровень 03 (RAID 0+3)
Аналогично может называться RAID 53. В основе работы лежит метод чередования нулевого типа для блоков виртуальных накопителей RAID 3. Благодаря использованию этой комбинации существенно вырастает производительность системы. Правда, вместе с этим увеличивается и стоимость.
Уровень 50 (RAID 5+0)
При составлении такой интересной конфигурации объединяются два разных уровня: RAID 0 и RAID 5. Такой подход позволяет добиться повышения производительности самого первого массива с одновременным сохранением надежности защиты данных. Приобретать такие устройства, как впрочем и все остальные виды массивов, нужно только в специализированных магазинах.
Adaptive RAID
Представляет собой так называемый массив адаптивного типа. При использовании этого уровня контроллер может сам решать, как ему хранить на накопителях данные о четности. В зависимости от ситуации он выбирает либо RAID 3, либо RAID 5.
Linux MD RAID 10
Этот уровень представляется OS Linux. Благодаря такой технологии можно с легкостью создавать нестандартные и вложенные массивы. Более того, допускается создание многих стандартных конфигураций – это очень удобно, так как позволяет получить в свое распоряжение подходящий вариант для любой задачи.
Выводы
Теперь, когда мы разобрали, зачем нужен RAID-массив, и выяснили, какие его виды существуют в настоящее время, можно подвести некоторые итоги. Мы знаем, что для хранения информации создано огромное количество видов носителей. Но если учесть все те преимущества, которые имеют RAID-массивы, то можно смело заявить, что они являются оптимальными устройствами для хранения обширных баз данных. Да, стоит такое оборудование достаточно дорого, однако затраты на него достаточно быстро окупаются.
Сфера применения RAID сегодня очень обширна. Если у вас остались вопросы, то эксперты нашего дата-центра Xelent обязательно ответят на них и дадут ряд рекомендаций по выбору подходящего типа массива.
