Общие сведения о RAID: основные понятия

Общие сведения о RAID: основные понятия
Хостинг
01 дек 2020

Что такое RAID-массив?

Тем, кто впервые столкнулся с понятием RAID, оно может показаться чем-то очень сложным и немного пугающим. На деле это всего лишь аббревиатура, означающая Redundant Array of Independent Disks (избыточный массив независимых дисков). Как только вы поймёте принцип работы RAID, он перестанет для вас звучать набором причудливых слов.

RAID-массив состоит из двух или более жёстких дисков, связанных вместе и представляющих собой один диск, называющийся RAID-набором. Существует несколько типов RAID-массивов, которые по-разному используют преимущества нескольких жёстких дисков. Две основные цели, которым служит RAID-массив – это производительность и защита.

Основные понятия и термины RAID

Чередование: метод, при котором файл разбивается на части и данные распределяются по всем дискам в RAID-наборе. Из-за того, что в процессе чередования данные распределяются по бóльшему количеству дисков, доступ к информации предоставляется через несколько жёстких дисков, что значительно ускоряет процесс записи и чтения информации.

Зеркалирование дисков: метод, при котором все данные записываются как минимум на два отдельных физических диска. В этом случае диски по сути являются зеркальным отображением друг друга. Если один из дисков выйдет из строя, для восстановления данных можно использовать второй.

Контроль по чётности: метод, при котором проверяется, были ли потеряны или перезаписаны данные во время их перемещения из одного места хранения в другое. RAID-накопители используют улучшенные алгоритмы проверки чётности. В некоторых группах RAID есть один или несколько дисков, содержащих информацию о чётности, которая позволяет им восстановить данные при сбое в работе диска.

Существует 7 стандартных уровней RAID-массивов, с нумерацией от 0 до 6, а также множество других нестандартных, являющихся их вложенными версиями. Ниже будут рассмотрены топ-3 стандартных версии массивов и одна вложенная.

RAID 0

RAID 0 – это обычный RAID-набор с чередованием. Для его работы требуется минимум два диска. Данный массив прекрасно подходит для создания диска большего размера из набора меньших по объёму.К примеру, из четырёх дисков на 1 Тб можно получить один диск на 4 Тб с большей скоростью доступа. Производительность – это главная причина использования RAID 0. Он станет хорошим решением, если необходимо увеличить скорость, но не обеспечит чётности или резервной защиты. Фактически если один диск в наборе выйдет из строя, то вы потеряете весь массив и все свои файлы.

RAID 1

RAID 1 – это самый безопасный способ для мгновенного создания резервной копии ваших файлов. Однако ради безопасности придётся пожертвовать двумя аспектами. Первый – это сокращение пространства диска вдвое. Если ваш RAID 1 состоит из четырёх дисков объёмом 1 Тб каждый, то он будет отображаться как диск объёмом в 2Тб. Вторая жертва – это скорость. Зеркальное отображение диска хорошо подходит для очень быстрых операций чтения, однако оно медленнее работает при записи информации на диски, поскольку данные необходимо записать дважды. Для RAID 1 необходимо как минимум два жёстких диска.

RAID 5

RAID 5 – это самый распространённый метод, так как позволяет обеспечить хороший баланс защиты и производительности. В системе RAID 5 должно быть не менее трёх дисков. Первые два диска работают так же, как и в RAID 1 – разделяют и сохраняют разные секции каждого файла. При этом третий диск считывает и сохраняет данные и алгоритмы с двух других дисков. Если один из первых двух дисков массива выходит из строя, третий диск определяет, какая именно информация отсутствует, считывая её с исправного диска. Такая система повышает производительность, при этом сохраняя высокий уровень защиты.

RAID 10

RAID 10, или RAID 1+0 (вложенный массив), метод, сочетающий в себе процессы зеркалирования и чередования, что позволяет обеспечить высокий уровень защиты данных. Такое сочетание двух уровней хранения делает RAID 10 одновременно быстрым и отказоустойчивым. Если вам нужна аппаратная защита данных и более высокая производительность хранилища, RAID 10 – это простое и относительно недорогое решение. RAID 10 надёжен, так как при зеркальном копировании дублируются все ваши данные. Также RAID 10 отличается высокой производительностью, так как информация распределяется по нескольким дискам. При этом фрагменты данных могут быть прочитаны и записаны на разные диски одновременно. Для конфигурации RAID 10 необходимо минимум четыре диска.

При выборе конфигурации RAID-хранилища необходимо учитывать, для каких именно целей вы будете его использовать и сколько вы готовы на него потратить. Мы рекомендуем базовый RAID 1, с помощью которого можно создать совпадающие копии для архивации в условиях более крупного рабочего процесса.

Следует отметить один важный момент. Несмотря на то что RAID 1 записывает данные одновременно на два диска, сам по себе он не является резервной копией. В том случае, если данные будут испорчены вашими ОС или ПО, а не жёстким диском, то они отправляются на оба диска и одновременно повреждают их.

Резервная копия – это копия данных, которая хранится где-то ещё, в другом месте и отделена от исходных данных как по месту хранения, так и по времени записи. Данные не будут повреждены, если только вы специально не создадите их резервную копию. Иными словами, даже если вы используете RAID, то всё равно нужно создавать резервные копии ваших рабочих данных.