Што е RAID?

RAID е решение кое првично беше развиено за мрежниот серверски пазар како средство за создавање на големо складирање по пониска цена. Во суштина, ќе бидат потребни повеќе хард дискови со помали трошоци и ќе ги споиме преку контролорот за да обезбедиме еден диск со поголем капацитет. Ова е она што RAID се залага за: непотребни низи на ефтини дискови или дискови. За да се постигне ова, специјализиран софтвер и контролори беа потребни за да управуваат со податоците што се поделени помеѓу различните дискови.

На крајот, процесорот на вашиот стандарден компјутерски систем им овозможи на функциите да го филтрираат својот пат на пазарот на персонален компјутер .

Сега складирањето на RAID може да биде базирано на софтвер или хардвер и може да се користи за три различни цели. Тие вклучуваат капацитет, безбедност и перформанси. Капацитетот е едноставен, кој вообичаено е вклучен во речиси секој тип RAID подесување што се користи. На пример, два хард дискови можат да се поврзат заедно како единствен диск за оперативниот систем кој ефикасно прави виртуелен диск што е двојно поголем од капацитетот. Изведбата е уште една клучна причина за користење на RAID подесување на персонален компјутер. Во истиот пример на два дискови кои се користат како единствен уред, контролорот може да го подели податочниот дел на два дела, а потоа да ги стави на секој од тие делови на посебен уред. Ова ефикасно ги удвојува перформансите на пишување или читање на податоците на системот за чување. Конечно, RAID може да се користи за безбедност на податоците.

Ова е направено со користење на дел од просторот на дисковите за суштински клонирање на податоците што се запишани на двата дискови. Уште еднаш, со два дискови можеме да го направиме така што податоците се запишани на двата дискови. Така, ако еден диск не успее, другиот сеуште ги има податоците.

Во зависност од целите на низата за складирање што сакате да ги ставите заедно за вашиот компјутерски систем, ќе го користите едно од различните нивоа на RAID за да ги постигнете овие три цели.

За оние кои користат хард дискови во нивниот компјутер , перформансите најверојатно ќе бидат повеќе од проблем отколку капацитет. Од друга страна, оние што користат цврсти државни дискови најверојатно ќе сакаат начин да ги преземат помалите дискови и да ги поврзат заедно за да создадат еден поголем диск. Значи, да ги разгледаме различните нивоа на RAID кои може да се користат со персонален компјутер.

RAID 0

Ова е најниското ниво на RAID и, всушност, не нуди никаква форма на вишок, поради што се спомнува на ниво 0. Во суштина, RAID 0 има две или повеќе дискови и ги става заедно за да создаде поголем капацитет. Ова се постигнува преку процесор наречен striping. Блоки со податоци се растураат во податочни делови, а потоа се напишани со цел низ дисковите. Ова нуди зголемени перформанси, бидејќи податоците можат истовремено да бидат напишани на дисковите од страна на контролорот, ефикасно зголемувајќи ја брзината на дисковите. Подолу е пример за тоа како ова може да работи во три дискови:

За да може RAID 0 ефикасно да работи за зголемување на перформансите на системот, треба да се обидете и да имате соодветни дискови. Секој диск треба да има ист точен капацитет за складирање и карактеристики на изведбата.

Ако не го сторат тоа, тогаш капацитетот ќе биде ограничен на неколку од најмалите дискови и перформанси на најспорото од дисковите, бидејќи мора да почека сите линии да бидат напишани пред да се преселат во следниот сет. Можно е да се користат несогласувани дискови, но во тој случај, поставувањето на JBOD може да биде поефективно.

JBOD претставува само еден куп дискови и ефективно е само збирка на дискови кои можат да се пристапат независно една од друга, но се појавуваат како единствен диск за складирање на оперативниот систем. Ова обично се постигнува со тоа што има пренос на податоци помеѓу дисковите. Често ова се нарекува SPAN или BIG.

Ефикасно, операцијата ги гледа сите како единствен диск, но блоковите ќе бидат запишани на првиот диск додека не се пополни, а потоа напредува кон втората, потоа третата, итн. Ова е корисно за додавање на дополнителен капацитет во постоечки компјутерски систем и со дискови од различни големини, но тоа нема да ги зголеми перформансите на диск низата.

Најголем проблем со подесувања на RAID 0 и JBOD е безбедноста на податоците. Бидејќи имате повеќе дискови, шансите за корупција на податоци се зголемија бидејќи имате повеќе поени за неуспех . Ако било кој диск во RAID 0 низата не успее, сите податоци стануваат непристапни. Во JBOD, неуспехот на уредот ќе резултира со губење на какви било податоци што се случиле на тој уред. Како резултат на тоа, најдобро е за оние кои сакаат да го користат овој метод на складирање за да имаат некои други средства за да ги поддржат своите податоци.

RAID 1

Ова е првото вистинско ниво на RAID, бидејќи обезбедува целосно ниво на вишок за податоците кои се зачувани во низата. Ова се прави преку процес кој се вика mirroring. Ефикасно, сите податоци што се запишани во системот се копираат на секој диск во низа од ниво 1. Оваа форма на RAID обично се прави со само еден пар на дискови бидејќи додавањето на повеќе дискови нема да додаде дополнителен капацитет, туку само поголема вишок. За подобро да даде пример за ова, тука е табела која покажува како ќе биде запишана на два дискови:

За да добиете најефективна употреба од поставувањето на RAID 1, системот уште еднаш ќе користи соодветни дискови што ги делат истите капацитети и перформанси.

Ако се користат несогласувани дискови, тогаш капацитетот на низата ќе биде еднаков на најнискиот капацитет во низата. На пример, ако еден и пол терабајти и еден терабајт диск се користат во RAID 1 низа, капацитетот на оваа низа на системот би бил само еден терабајт.

Ова ниво на RAID е многу ефикасно за безбедноста на податоците, бидејќи двата дискови се ефективно исти. Ако еден од двата диска не успее, тогаш другиот има комплетни податоци за другиот. Проблемот со овој тип на подесување е генерално одредување кој од дисковите е неуспешен, бидејќи честопати складирањето станува недостапно кога еден од двата не успее и нема да се врати правилно додека не се вметне нов уред на местото на неуспешниот и обновувањето процесот се извршува. Како што споменавме претходно, воопшто не се добива корист од изведбата. Всушност, ќе има мала изведба загуба од надземни на контролорот за RAID.

RAID 1 + 0 или 10

Ова е малку комплицирана комбинација на RAID нивоа 0 и ниво 1 . Ефикасно, контролорот ќе треба да има минимум четири дискови за да функционираат во овој режим, бидејќи она што ќе го направите е да направи два пара дискови. Првиот сет на дискови е огледува низа на клонови на податоци помеѓу двете. Вториот сет на дискови исто така е огледуван, но е поставен како лента на првата. Ова обезбедува и вишок на податоци и подобрувања во перформансите. Подолу е пример за тоа како податоците ќе бидат напишани во четири дискови со користење на овој тип на поставување:

Да бидам искрен, ова не е пожелен начин на RAID да се извршува на компјутерски систем. Додека тоа не обезбеди изведба за подобрување на перформансите, тоа навистина не е толку добро, бидејќи на огромниот износ на надземни на системот. Покрај тоа, тоа е огромно губење на просторот, бидејќи уредот ќе има само половина од капацитетот на сите дискови комбинирани. Ако се користат несогласувани дискови, перформансите ќе бидат ограничени на најспорото од дисковите и капацитетот само ќе биде двојно помал.

RAID 5

Ова е највисоко ниво на RAID кое може да се најде во потрошувачките компјутерски системи и е многу поефикасен метод за зголемување на капацитетот и вишок. Тоа го постигнува преку процес на обработка на податоци со паритет. Потребно е минимум три дискови за да го направите ова, бидејќи податоците се поделени на ленти на неколку дискови, но потоа еден блок низ лентата е резервиран за паритет. За подобро да го објасниме ова, прво разгледаме како податоците може да бидат напишани преку три дискови:

Во суштина, контролниот уред за возење зема дел од податоци кои треба да бидат напишани низ сите дискови во низата. Првиот дел од податоците се става на првиот диск, а вториот се става на вториот. Третиот погон го добива битот за паритет, кој во суштина е споредба на бинарните податоци на првиот и вториот. Во бинарна математика, имате само 0 и 1. Булова математичка постапка е направена за да се споредат битите. Ако двата се додадат до парен број (0 + 0 или 1 + 1) тогаш бит за паритет ќе биде нула. Ако двата се додадат до непарен број (1 + 0 или 0 + 1) тогаш бит за паритет ќе биде еден. Причината за ова е дека ако еден од дисковите не успее, тогаш контролорот може да дознае што недостасуваат податоците. На пример, ако еден диск не успее, оставајќи само две и три, а двата уреди имаат еден блок податоци од еден, а третиот уред има блок за паритет од еден, тогаш недостасува блок на податоци на уредот кој треба да биде нула.

Ова обезбедува ефективна вишок на податоци што им овозможува на сите податоци да бидат вратени во случај на неуспех на уредот. Сега за повеќето потрошувачки подесувања, неуспехот сеуште ќе резултира во системот да не биде затоа што не е во функционална состојба. За да може системот да функционира функционално, неопходно е да се замени неуспешниот диск со нов уред. Потоа, процесот на реконструкција на податоците мора да се направи на ниво на контролорот, кој потоа ќе направи обратна булова функција за да ги пресоздаде податоците за уредот кој недостасува. Ова може да потрае некое време, особено за дискови со поголем капацитет, но тоа е барем обновливо.

Сега капацитетот на низата RAID 5 е зависен од бројот на дискови во низата и нивниот капацитет. Уште еднаш, низата е ограничена со најмалиот капацитет во низата, па најдобро е да користите соодветни дискови. Ефективниот простор за складирање е еднаков на бројот на дискови минус еден пати од најнискиот капацитет. Значи во математички термини, тоа е (n-1) * Capacitymin . Значи, ако имате три 2GB дискови во RAID 5 низа, вкупниот капацитет би бил 4GB. Друга RAID 5 низа која користи четири 2GB дискови ќе има 6GB капацитет.

Сега перформансите за RAID 5 се малку посложени од некои други форми на RAID поради буловиот процес кој мора да се направи за да се создаде бит за паритет кога податоците се запишуваат на дисковите. Ова значи дека перформансите за запишување ќе бидат помали од низата RAID 0 со ист број на дискови. Прочитајте перформанси, од друга страна, не страдаат колку што пишувањето, бидејќи буловиот процес не е направено, бидејќи ги чита правилните податоци од дисковите.

Големиот проблем со сите RAID подесувања

Разговаравме за различни предности и недостатоци на секое од нивоата на RAID што може да се користи на персонални компјутери, но има уште едно прашање кое многу луѓе не сфаќаат кога станува збор за создавање на поставувања на RAID диск. Пред поставување на RAID може да се користи, прво мора да биде конструирана или од софтверот на хардверскиот контролер или во рамките на софтверот на оперативниот систем. Ова во суштина го иницијализира специјалното форматирање кое е потребно за правилно следење на тоа како податоците ќе бидат напишани и прочитани на уредот.

Ова веројатно не звучи како проблем, но тоа е дури и ако треба да го промените начинот на кој сакате да конфигурирате RAID низата. На пример, велат дека имате ниски податоци и сакате да додадете дополнителен уред за RAID 0 или RAID 5 низа. Во повеќето случаи, нема да можете да без претходно конфигурирање на RAID низата која исто така ќе ги отстрани сите податоци кои се складирани во овие дискови. Ова значи дека треба целосно да направите резервни копии на вашите податоци, да го додадете новиот уред, да го реконфигурирате низата на уреди, да форматирате диск со низа, а потоа да ги вратите вашите оригинални податоци назад во уредот. Тоа може да биде исклучително болен процес. Како резултат на тоа, осигурајте се дека навистина го имате поставувањето на низата на начинот на кој сакате да го направите за прв пат.