RAID disk dizileri: nedir ve neden gereklidir? RAID dizisi türleri

Bugün hakkında konuşacağız RAID dizileri. Ne olduğunu, neden ona ihtiyacımız olduğunu, ne olduğunu ve tüm bu ihtişamı pratikte nasıl kullanacağımızı bulalım.

Yani, sırayla: nedir RAID dizisi ya da sadece YAĞMA? Bu kısaltma, "Yedekli Bağımsız Diskler Dizisi" veya "yedekli (yedekli) bağımsız diskler dizisi" anlamına gelir. Basitçe söylemek gerekirse, RAID dizisi bu, tek bir mantıksal diskte birleştirilmiş bir fiziksel disk koleksiyonudur.

Genelde tersi oluyor sistem birimi birkaç mantıksal diske ayırdığımız bir fiziksel disk kurulur. Burada durum tersine çevrilir - önce birkaç sabit sürücü birleştirilir ve ardından işletim sistemi tek bir sürücü olarak algılanır. Onlar. İşletim sistemi, fiziksel olarak yalnızca bir diske sahip olduğuna kesin olarak inanıyor.

RAID dizileri donanım ve yazılımdır.

Donanım RAID dizileri işletim sistemi yüklenmeden önce oluşturulur özel araçlar içine dikilmiş RAID denetleyicisi- BIOS gibi bir şey. Böyle yaratmanın bir sonucu olarak RAID dizisi zaten işletim sistemi kurulum aşamasında, dağıtım kiti bir diski "görür".

Yazılım RAID dizileri işletim sistemi tarafından oluşturulur. Onlar. önyükleme sırasında, işletim sistemi birkaç fiziksel diske sahip olduğunu "anlar" ve yalnızca işletim sistemi başladıktan sonra, diskler yazılım aracılığıyla diziler halinde birleştirilir. Doğal olarak, işletim sisteminin kendisi RAID dizisi, çünkü oluşturulmadan önce ayarlanır.

"Bütün bunlar neden gerekli?" - sen sor? Yanıt şudur: veri okuma/yazma hızını artırmak ve/veya hata toleransını ve güvenliği iyileştirmek.

"Nasıl RAID dizisi hızı artırabilir veya verileri güvenli hale getirebilir mi?" - bu soruyu cevaplamak için ana türleri göz önünde bulundurun RAID dizileri nasıl oluştukları ve sonuç olarak ne verdikleri.

RAID-0. "Şerit" veya "Bant" olarak da adlandırılır. İki veya daha fazla sabit disk, sıralı birleştirme ve hacimlerin toplanmasıyla birleştirilir. Onlar. iki adet 500 GB disk alıp bunlardan oluşturursak RAID-0, işletim sistemi onu tek bir terabayt disk olarak ele alacaktır. Aynı zamanda bu dizinin okuma/yazma hızı tek bir diskin iki katı olacaktır çünkü örneğin veritabanı fiziksel olarak bu şekilde iki disk üzerinde konumlanmışsa bir kullanıcı bir diskten veri okuyabilir ve diğer kullanıcı aynı anda başka bir diske yazabilir. Veritabanının tek bir diskte olması durumunda, sabit diskin kendisi sırayla farklı kullanıcılar için okuma / yazma görevlerini gerçekleştirecektir. RAID-0 paralel olarak okumaya/yazmaya izin verecektir. Sonuç olarak, dizideki daha fazla disk RAID-0, dizinin kendisi ne kadar hızlı çalışırsa. Bağımlılık doğrudan orantılıdır - hız N kat artar, burada N, dizideki disk sayısıdır.
dizide RAID-0 kullanmanın tüm avantajlarını geçersiz kılan tek bir dezavantaj vardır - hata toleransının tamamen olmaması. Dizinin fiziksel disklerinden biri ölürse tüm dizi ölür. Bu konuda eski bir fıkra vardır: "Başlıktaki "0" ne anlama gelir? RAID-0? - dizinin ölümünden sonra geri yüklenecek bilgi miktarı!"

RAID-1. "Ayna" veya "Ayna" olarak da adlandırılır. İki veya daha fazla sabit sürücü, paralel birleştirme yoluyla birleştirilir. Onlar. iki adet 500 GB disk alıp bunlardan oluşturursak RAID-1, işletim sistemi onu tek bir 500 GB disk olarak ele alacaktır. Aynı zamanda bilgiler her iki diske de aynı anda okunup yazıldığı için bu dizinin okuma/yazma hızı tek bir diskinki ile aynı olacaktır. RAID-1 hız artışı sağlamaz, ancak daha fazla hata toleransı sağlar, çünkü sabit sürücülerden birinin ölümü durumunda, ikinci sürücüde bulunan bilgilerin her zaman tam bir kopyası vardır. Aynı zamanda, hata toleransının yalnızca dizideki disklerden birinin ölümünden sağlandığı unutulmamalıdır. Veriler kasıtlı olarak silindiyse, dizinin tüm disklerinden aynı anda silinirler!

RAID-5. Daha güvenli seçenek RAID 0. Dizinin hacmi formülle hesaplanır (N - 1) * DiskBoyutu RAID-5 her biri 500 GB olan üç diskten 1 terabaytlık bir dizi elde edeceğiz. Dizinin özü RAID-5 birkaç disk RAID-0'da birleştirilecek ve sözde "sağlama toplamı" son diskte depolanacak - dizideki disklerden birinin ölümü durumunda geri yüklenmesi için tasarlanmış hizmet bilgisi. Dizi yazma hızı RAID-5 hesaplama ve kayıt için zaman harcandığından biraz daha düşük sağlama toplamı ayrı bir diske, ancak okuma hızı RAID-0'dakiyle aynıdır.
Dizideki disklerden biri ise RAID-5ölürse, tüm işlemlere ek manipülasyonlar eşlik ettiğinden okuma / yazma hızı keskin bir şekilde düşer. Aslında RAID-5 RAID-0'a dönüşür ve kurtarma ile zamanında ilgilenmezseniz RAID dizisi verilerin tamamen kaybolması gibi önemli bir risk vardır.
bir dizi ile RAID-5 sözde Yedek diski kullanabilirsiniz, yani. kıyamamak. Kararlı çalışma sırasında RAID dizisi bu disk boşta ve kullanımda değil. Ancak kritik bir durum söz konusu olduğunda kurtarma RAID dizisi otomatik olarak başlar - hasarlı olandan gelen bilgiler, ayrı bir diskte bulunan sağlama toplamları kullanılarak yedek diske geri yüklenir.
RAID-5 en az üç diskten oluşturulur ve tek bir hatadan kurtarır. Farklı disklerde farklı hataların aynı anda oluşması durumunda RAID-5 kaydetmez.

RAID-6- RAID-5'in geliştirilmiş bir sürümüdür. Öz aynıdır, yalnızca sağlama toplamları için bir değil, iki disk kullanılır ve sağlama toplamları, her şeyin hata toleransını önemli ölçüde artıran farklı algoritmalar kullanılarak hesaplanır. RAID dizisi genel olarak. RAID-6 en az dört diskten oluşur. Bir dizinin hacmini hesaplama formülü şuna benzer: (N - 2) * DiskBoyutu, burada N dizideki disk sayısıdır ve DiskSize her diskin boyutudur. Onlar. oluştururken RAID-6 her biri 500 GB olan beş diskten 1,5 terabaytlık bir dizi elde edeceğiz.
kayıt hızı RAID-6 sağlama toplamlarının hesaplanması ve yazılması için harcanan ek süreden dolayı RAID-5'inkinden yaklaşık %10-15 daha düşüktür.

RAID-10- bazen de denir RAID 0+1 veya RAID 1+0. RAID-0 ve RAID-1'in bir simbiyozudur. Dizi en az dört diskten oluşur: birinci kanalda RAID-0, ikinci RAID-0'da okuma / yazma hızını artırmak için ve kendi aralarında hata toleransını artırmak için bir RAID-1 aynasında bulunurlar. Böylece, RAID-10 ilk iki seçeneğin artılarını birleştirir - hızlı ve hataya dayanıklı.

RAID-50- benzer şekilde, RAID-10, RAID-0 ve RAID-5'in bir simbiyozudur - aslında, RAID-5 inşa edilmektedir, yalnızca onu oluşturan öğeler bağımsız sabit sürücüler değil, RAID-0 dizileridir. Böylece, RAID-50çok verir iyi hız okuma / yazma ve RAID-5'in kararlılığını ve güvenilirliğini içerir.

RAID-60- aynı fikir: aslında, birkaç RAID-0 dizisinden birleştirilmiş bir RAID-6'mız var.

Başka birleştirilmiş diziler de var RAID 5+1 Ve RAID 6+1- benziyorlar RAID-50 Ve RAID-60 tek fark, dizinin temel öğelerinin RAID-0 bantları değil, RAID-1 aynaları olmasıdır.

Birleştirilmiş RAID dizilerini nasıl anlarsınız: RAID-10, RAID-50, RAID-60 ve seçenekler RAID X+1 doğrudan mirasçılardır baz türleri diziler RAID-0, RAID-1, RAID-5 Ve RAID-6 ve temel, üst türlerin işlevselliğini taşırken yalnızca okuma / yazma hızını artırmaya veya hata toleransını artırmaya hizmet eder RAID dizileri.

Uygulamaya dönersek ve belirli uygulamalardan bahsedersek RAID dizileri gerçek hayatta mantık oldukça basittir:

RAID-0 saf haliyle hiç kullanmıyoruz;

RAID-1 okuma / yazma hızının özellikle önemli olmadığı, ancak hata toleransının önemli olduğu yerlerde kullanıyoruz - örneğin, RAID-1 işletim sistemlerini koymak iyidir. Bu durumda disklere işletim sistemi dışında kimse erişmiyor, sabit disklerin hızı iş için oldukça yeterli, hataya dayanıklılık sağlanıyor;

RAID-5 hızın ve hata toleransının gerekli olduğu yere koyarız, ancak satın almak için yeterli para yoktur Daha sabit diskler veya hasar durumunda işi durdurmadan dizileri geri yükleme ihtiyacı var - yedek Yedek diskler burada bize yardımcı olacaktır. Genel kullanım RAID-5- veri depolama;

RAID-6 sadece korkutucu olduğu veya olduğu yerde kullanılır gerçek tehdit dizideki birkaç diskin aynı anda ölümü. Uygulamada, özellikle paranoyaklar arasında oldukça nadirdir;

RAID-10- hızlı ve güvenilir bir şekilde çalışmanız gereken yerlerde kullanılır. Ayrıca kullanım için ana yön RAID-10 vardır dosya sunucuları ve veritabanı sunucuları.

Yine daha da basite indirecek olursak dosyalarla büyük ve hacimli çalışmanın olmadığı durumlarda oldukça yeterli olduğu kanaatine varıyoruz. RAID-1- işletim sistemi, AD, TS, posta, proxy vb. Dosyalarla ciddi çalışmanın gerekli olduğu aynı yerde: RAID-5 veya RAID-10.

Bir veritabanı sunucusu için ideal çözüm, altılı bir makine gibi görünüyor. fiziksel diskler, ikisi bir aynada birleştirilir RAID-1 ve işletim sistemi üzerine kuruludur ve kalan dördü birleştirilir RAID-10 hızlı ve güvenilir veri işleme için.

Yukarıdakilerin hepsini okuduktan sonra, sunucularınıza kurulum yapmaya karar verirseniz RAID dizileri, ancak bunu nasıl yapacağınızı ve nereden başlayacağınızı bilmiyorsanız - bizimle iletişime geçin! - seçmenize yardımcı olacağız gerekli ekipman, yanı sıra uygulama üzerinde kurulum çalışmaları yürütmek RAID dizileri.

Merhaba blog okuyucuları!
Bugün bir bilgisayar konusuyla ilgili başka bir makale olacak ve şu şekilde bir konsepte ayrılacak: Baskın disk dizisi- Eminim ki bu kavram birçok kişiye kesinlikle hiçbir şey söylemeyecek ve bunu daha önce bir yerlerde duymuş olanların ne olduğu hakkında hiçbir fikirleri yok. Hadi birlikte çözelim!

Terminolojinin ayrıntılarına girmeden, Raid dizisi, işlevleri aralarında daha akıllıca dağıtmanıza olanak tanıyan, birkaç sabit sürücüden oluşturulmuş bir tür karmaşıktır. Sabit diskleri bir bilgisayara genellikle nasıl yerleştiririz? Bir sabit sürücüyü Sata'ya, ardından diğerini üçüncüye bağlarız. Ve D, E, F diskleri vb. işletim sistemimizde görünür. Üzerlerine bazı dosyalar koyabilir veya Windows kurabiliriz, ancak aslında bunlar ayrı diskler olacaktır - bunlardan birini kaldırarak kesinlikle hiçbir şey fark etmeyeceğiz (işletim sistemi yüklü değilse), erişemeyeceğimiz dışında kesinlikle hiçbir şey fark etmeyeceğiz. dosyalarına kaydedilir. Ancak başka bir yol daha var - bu diskleri bir sistemde birleştirmek, birlikte çalışmak için belirli bir algoritma ayarlamak, bunun sonucunda bilgi depolamanın güvenilirliği veya çalışma hızları önemli ölçüde artacaktır.

Ancak bu sistemi oluşturmadan önce anakartın Raid disk dizilerini destekleyip desteklemediğini bilmemiz gerekiyor. Birçok modern anakartta, sabit sürücüleri birleştirmenize izin veren yerleşik bir Raid denetleyicisi zaten vardır. Desteklenen dizi şemaları, anakart açıklamalarında mevcuttur. Örneğin Yandex Market'te gözüme ilk çarpanı ele alalım. ASRock tahtası P45R2000 WiFi.

Burada Raid tarafından desteklenen dizilerin açıklaması Sata Disk Denetleyicileri bölümünde görüntülenir.

İÇİNDE bu örnek Sata denetleyicisinin Raid dizilerinin oluşturulmasını desteklediğini görüyoruz: 0, 1, 5, 10. Bu sayılar ne anlama geliyor? Bu atama çeşitli tipler disklerin birbirleriyle etkileşime girdiği diziler farklı şemalar, dediğim gibi ya işlerini hızlandırmak ya da veri kaybından güvenilirliği artırmak için tasarlandı.

Eğer anakart bilgisayar Raid'i desteklemiyorsa, anakarttaki PCI yuvasına takılan ve disklerden diziler oluşturmasına izin veren bir PCI kartı biçiminde ayrı bir Raid denetleyicisi satın alabilirsiniz. Denetleyicinin kurulumundan sonra çalışması için, bu modelle birlikte bir diskte gelen raid sürücüsünü de yüklemeniz gerekecek veya internetten kolayca indirebilirsiniz. İçin en iyisi bu cihaz Asus gibi bazı iyi bilinen üreticilerden tasarruf etmeyin ve satın almayın ve Intel yonga setleri.

Bunun neyle ilgili olduğuna dair hala çok iyi bir fikriniz olmadığından şüpheleniyorum, bu yüzden her şeyi biraz daha net hale getirmek için en popüler Raid dizilerinin her birine daha yakından bakalım.

RAID 1 dizisi

Raid 1 dizisi, 2 sabit sürücü kullanan en yaygın ve bütçe seçeneklerinden biridir. Bu dizi, kullanıcı verileri için maksimum koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır, çünkü tüm dosyalar aynı anda 2 sabit sürücüye aynı anda kopyalanacaktır. Oluşturmak için aynı boyutta, örneğin her biri 500 GB olan iki sabit sürücü alıyoruz ve bir dizi oluşturmak için BIOS'ta uygun ayarları yapıyoruz. Bundan sonra, iki sabit sürücü fiziksel olarak çalışmasına rağmen, sisteminizde 1 TB değil, 500 GB boyutunda bir sabit sürücü görünecektir - hesaplama formülü aşağıda verilmiştir. Ve tüm dosyalar aynı anda iki diske yazılacak, yani ikincisi birincisinin tam bir yedeği olacaktır. Anladığınız gibi, disklerden biri arızalanırsa, bu diskin ikinci bir kopyasına sahip olacağınız için bilgilerinizin tek bir parçasını bile kaybetmezsiniz.

Ayrıca, arıza, ikinci diskle çalışmaya devam edecek olan işletim sistemi tarafından fark edilmeyecektir - yalnızca özel program, dizinin çalışmasını kontrol eden. Arızalı diski çıkarmanız ve aynısını, yalnızca çalışan diski bağlamanız yeterlidir - sistem, kalan sağlıklı diskteki tüm verileri otomatik olarak ona kopyalar ve çalışmaya devam eder.

Sistemin göreceği diskin hacmi burada aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

V = 1 x Vmin burada V toplam kapasitedir ve Vmin en küçük sabit sürücünün bellek kapasitesidir.

RAID 0 dizisi

Depolamanın güvenilirliğini değil, aksine çalışma hızını artırmak için tasarlanmış bir başka popüler şema. Ayrıca iki HDD'den oluşur, ancak bu durumda işletim sistemi zaten iki diskin toplam hacmini görür, yani. 500 GB diskleri Raid 0'da birleştirirseniz, sistem 1 TB'lık bir disk görür. Dosya bloklarının dönüşümlü olarak iki diske yazılması nedeniyle okuma ve yazma hızı artar - ancak aynı zamanda, bu sistemin hata toleransı minimumdur - disklerden biri arızalanırsa, neredeyse tüm dosyalar olacaktır. zarar görür ve verilerin bir kısmını kaybedersiniz - bozuk diske yazılanlar. Bundan sonra, zaten servis merkezinde bulunan bilgileri geri yüklemeniz gerekecek.

Toplam disk hacmini hesaplama formülü, görünür pencereler, öyle görünüyor:

Bu makaleyi okumadan önce, genel olarak sisteminizin hata toleransı konusunda endişelenmediyseniz, ancak çalışma hızınızı artırmak istiyorsanız, o zaman ek bir sabit sürücü satın alabilir ve bu türü kullanmaktan çekinmeyin. Genel olarak, evde, kullanıcıların büyük çoğunluğu bazı çok önemli bilgileri saklamaz, ancak bazılarını kopyalar. önemli dosyalar ayrı bir harici sabit sürücüde.

Dizi Baskını 10 (0+1)

Adından da anlaşılacağı gibi, bu tür bir dizi, önceki iki dizinin özelliklerini birleştirir - bunlar, Raid 1'de birleştirilmiş iki Raid 0 dizisidir. Dört sabit sürücü kullanılır, bunlardan ikisine bloklar halinde bilgi yazılır. sırayla, Raid 0'da olduğu gibi ve diğer ikisinde - oluşturulur tam kopyalar ilk iki. Sistem çok güvenilir ve aynı zamanda oldukça hızlı ama organize edilmesi çok pahalı. Oluşturmak için 4 HDD'ye ihtiyacınız varken, sistem toplam hacmi aşağıdaki formüle göre görecektir:

Yani, her biri 500 GB'lık 4 disk alırsak, sistem 1 TB boyutunda 1 disk görecektir.

Bu tür ve bir sonraki tür, en çok kuruluşlarda, hem yüksek hızı hem de hızı sağlamanın gerekli olduğu sunucu bilgisayarlarda kullanılır. maksimum güvenliköngörülemeyen durumlarda bilgi kaybından.

RAID 5 dizisi

Raid 5 dizisi, fiyat, hız ve güvenilirliğin en iyi birleşimidir. Bu dizide minimum 3 HDD kullanılabilir, hacim daha karmaşık bir formülden hesaplanır:

V = N x Vmin - 1 x Vmin, burada N, sabit sürücü sayısıdır.

Diyelim ki her biri 500 GB olan 3 diskimiz var. İşletim sistemi tarafından görülebilen birim 1 TB olacaktır.

Dizi çalışma şeması şu şekildedir: bölünmüş dosya blokları ilk iki diske (veya sayılarına bağlı olarak üç) yazılır ve ilk iki (veya üç) sağlama toplamı üçüncü (veya dördüncü) diske yazılır . Böylece, disklerden biri arızalanırsa, son diskte bulunan sağlama toplamı kullanılarak içeriği kolayca geri yüklenebilir. Böyle bir dizinin performansı Raid 0'dan daha düşüktür, ancak Raid 1 veya Raid 10 kadar güvenilirdir ve aynı zamanda ikincisinden daha ucuzdur. dördüncü sabit tasarruf edebilirsiniz.

Aşağıdaki şema, dört HDD'nin Raid 5 şemasını göstermektedir.

Başka modlar da vardır - Baskın 2,3, 4, 6, 30, vb., ancak bunlar genel olarak yukarıda listelenenlerden türetilmiştir.

Raid Disk Array Windows'a nasıl kurulur?

Teori ile, umarım, anladım. Şimdi pratiğe bakalım - yapıştırın PCI yuvası Raid controller ve driver kurulumu deneyimli PC kullanıcıları için zor olmayacağını düşünüyorum.

İşletim sisteminde şimdi nasıl oluşturulur Windows Baskını bir dizi bağlı sabit sürücü?

Elbette bunu, kurulu bir işletim sistemi olmayan temiz sabit diskler satın alıp bağladığınızda yapmak en iyisidir. İlk önce bilgisayarı yeniden başlatıyoruz ve BIOS ayarlarına giriyoruz - burada sabit disklerimizin bağlı olduğu SATA denetleyicilerini bulmanız ve bunları RAID moduna ayarlamanız gerekiyor.

Bundan sonra, ayarları kaydedin ve bilgisayarı yeniden başlatın. Siyah bir ekranda, Raid modunu etkinleştirdiğiniz ve ayarlarına girebileceğiniz tuş hakkında bilgi görünecektir. Aşağıdaki örnek sizden "TAB" tuşuna basmanızı ister.

Raid denetleyicisinin modeline bağlı olarak farklı olabilir. Örneğin, CNTRL+F

Yapılandırma yardımcı programına giriyoruz ve menüde "Dizi oluştur" veya "Raid oluştur" gibi bir şeye tıklıyoruz - yazıtlar farklı olabilir. Ayrıca, denetleyici birkaç Baskın türünü destekliyorsa, hangisini oluşturacağınızı seçmeniz istenecektir. Örneğimde, yalnızca Raid 0 kullanılabilir.

Bundan sonra BIOS'a geri dönüyoruz ve önyükleme sırası ayarında birkaç taneden fazlasını görüyoruz. bireysel diskler ve bir dizi olarak.

Aslında hepsi bu - RAID yapılandırıldı ve şimdi bilgisayar disklerinizi tek bir disk olarak algılayacak. Örneğin, Windows yüklenirken Raid bu şekilde görünür.

Raid kullanmanın avantajlarını zaten anladığınızı düşünüyorum. Sonunda vereceğim karşılaştırma Tablosu ayrı ayrı veya Raid modlarının bir parçası olarak bir disk yazma ve okuma hızının ölçümleri - dedikleri gibi sonuç açıktır.

YAĞMA(İngilizce) yedekli bağımsız disk dizisi - gereksiz bağımsız dizi sabit diskler) - bir denetleyici tarafından kontrol edilen, yüksek hızlı kanallarla birbirine bağlanan ve algılanan birkaç disk dizisi harici sistem bir bütün olarak. Kullanılan dizinin türüne bağlı olarak, değişen derecelerde hata toleransı ve performans sağlayabilir. Veri depolamanın güvenilirliğini artırmaya ve/veya bilgi okuma/yazma hızını artırmaya hizmet eder. Başlangıçta, bu tür diziler, o zamanlar pahalı olan rasgele erişimli (RAM) bellekteki depolama ortamının yedeği olarak oluşturuldu. Zamanla, kısaltma ikinci bir anlam kazandı - dizi zaten bağımsız disklerden oluşuyordu; bu diziyi oluşturmak için gerekli ekipman.

RAID dizilerinin ne olduğunu düşünün. Önce Berkeley'den bilim adamları tarafından sunulan seviyelere, ardından bunların kombinasyonlarına ve sıra dışı modlarına bakalım. Diskler kullanılıyorsa dikkat etmeye değer farklı boyut(önerilmez), o zaman en küçük hacme göre çalışacaklar. Ekstra büyük disk hacmi mevcut olmayacaktır.

RAID 0. Hata toleransı/eşliği olmayan şeritli disk dizisi (Şerit)

Verilerin bloklara ayrıldığı (dizi oluşturulurken blok boyutu ayarlanabilir) ve ardından ayrı disklere yazıldığı bir dizidir. En basit durumda, iki disk vardır, bir blok birinci diske, diğeri ikinciye, sonra tekrar birinciye yazılır vb. Bu mod aynı zamanda "şeritleme" olarak da adlandırılır çünkü veri blokları yazılırken, üzerine yazılan diskler serpiştirilir. Buna göre bloklar da tek tek okunur. Böylece I/O işlemleri paralel olarak gerçekleştirilmekte ve bu da daha yüksek performansa yol açmaktadır. Daha önce birim zamanda bir blok okuyabiliyorduk, şimdi aynı anda birkaç diskten okuyabiliyoruz. Asıl avantajı bu mod sadece yüksek veri aktarım hızı.

Bununla birlikte, mucizeler olmaz ve olurlarsa nadiren olur. Performans hala N kat değil (N, disk sayısıdır), ancak daha az artıyor. Her şeyden önce, disk erişim süresi, diğer bilgisayar alt sistemlerine göre zaten yüksek olan N kat artar. Denetleyicinin kalitesinin daha az etkisi yoktur. En iyisi değilse, hız tek bir diskin hızından biraz farklı olabilir. RAID denetleyicisinin sistemin geri kalanına bağlandığı arayüzün önemli bir etkisi vardır. Tüm bunlar, yalnızca hızda N'den daha az bir artışa yol açmaz doğrusal okuma, aynı zamanda disk sayısı sınırına kadar, üzerinde herhangi bir artış olmayacak bir ayar. Veya tam tersine hızı biraz azaltacaktır. Çok sayıda isteğin olduğu gerçek görevlerde, hız kendi içinde çok sınırlı olduğu için bu fenomenle karşılaşma şansı minimumdur. HDD ve olasılıkları.

Gördüğünüz gibi, bu modda böyle bir fazlalık yoktur. Her şey kullanılır disk alanı. Bununla birlikte, disklerden biri arızalanırsa, o zaman açıkça tüm bilgiler kaybolur.

RAID 1 Yansıtma

Bu RAID modunun özü, hata toleransını artırmak için bir diskin bir kopyasını (yansıtmasını) oluşturmaktır. Bir disk arızalanırsa, iş durmaz, devam eder, ancak tek diskle. Bu mod çift sayıda sürücü gerektirir. Bu yöntemin fikri yedeklemeye yakındır, ancak her şey anında gerçekleşir ve bir arızadan sonra kurtarma (ki bu bazen çok önemlidir) ve bunun için zaman harcamaya gerek yoktur.

Eksileri - yüksek fazlalık, çünkü böyle bir dizi oluşturmak için iki kat daha fazla diske ihtiyacınız var. Diğer bir dezavantaj, performans kazancı olmamasıdır - sonuçta, birincinin verilerinin bir kopyası basitçe ikinci diske yazılır.

Güçlü Hamming kodu kullanan RAID 2 Dizisi.

Bu kod düzeltmenizi ve tespit etmenizi sağlar çift ​​hata. Hata düzeltme belleğinde (ECC) aktif olarak kullanılır. Bu modda, diskler iki gruba ayrılır - bir kısım veri depolama için kullanılır ve veri bloklarını farklı disklere bölerek RAID 0'a benzer şekilde çalışır; ikinci kısım ECC kodlarını depolamak için kullanılır.

Artılar arasında, anında hata düzeltme, yüksek hızlı veri akışı seçilebilir.

Ana dezavantaj, yüksek fazlalıktır (az sayıda diskle, neredeyse iki katına çıkar, n-1). Disk sayısı arttıkça, ECC kodlarını depolamak için belirli disk sayısı küçülür (belirli artıklık azalır). İkinci dezavantaj, küçük dosyalarla çalışmanın düşük hızıdır. Hacim ve az sayıda diskle yüksek yedeklilik nedeniyle, bu RAID seviyesi şu anda kullanılmamaktadır ve zemini daha yüksek seviyelere kaptırmıştır.

RAID 3. Bit şeritleme ve eşlik ile hataya dayanıklı dizi.

Bu mod, verileri RAID 0 gibi farklı disklere blok blok yazar, ancak eşlik depolaması için bir disk daha kullanır. Bu nedenle, artıklık RAID 2'dekinden çok daha düşüktür ve yalnızca bir sürücüdür. Tek bir disk arızası durumunda, hız neredeyse hiç değişmeden kalır.

Ana dezavantajlardan not edilmelidir. düşük hız küçük dosyalar ve birçok istekle çalışırken. Bunun nedeni, tüm kontrol kodlarının tek bir diskte saklanması ve G / Ç işlemleri sırasında yeniden yazılması gerektiğidir. Bu sürücünün hızı, tüm dizinin hızını sınırlar. Eşlik bitleri yalnızca veri yazıldığında yazılır. Ve okurken - kontrol edilirler. Bundan dolayı okuma/yazma hızında bir dengesizlik vardır. Küçük dosyaların tek okuması, farklı diskler istekleri paralel olarak yürüttüğünde bağımsız disklerden paralel erişimin imkansızlığından kaynaklanan düşük hız ile de karakterize edilir.

RAID 4

Veriler bloklar halinde farklı disklere yazılır, bir disk eşlik bitlerini depolamak için kullanılır. RAID 3'ten farkı, blokların bit ve baytlara göre değil sektörlere bölünmesidir. Avantaj, ile çalışırken yüksek aktarım hızında yatmaktadır. büyük dosyalar. Çok sayıda okuma isteği ile çalışma hızı da yüksektir. Eksiklikler arasında, RAID 3'ten miras kalan - okuma / yazma işlemlerinin hızındaki bir dengesizlik ve verilere paralel erişimi engelleyen koşulların varlığı not edilebilir.

RAID 5. Şeritleme ve dağıtılmış eşliğe sahip disk dizisi.

Yöntem öncekine benzer, ancak eşlik bitleri için ayrı bir disk ayırmaz, ancak bu bilgi tüm diskler arasında dağıtılır. Yani, N disk kullanılıyorsa, N-1 disk miktarı kullanılabilir olacaktır. RAID 3.4'te olduğu gibi, birinin hacmi eşlik bitleri için tahsis edilecektir. Ancak ayrı bir diskte saklanmazlar, ayrılırlar. Her disk (N-1)/N miktarda bilgi içerir ve miktarın 1/N'si parite bitleri ile doldurulur. Dizideki bir disk arızalanırsa, sağlıklı kalır (üzerinde depolanan veriler, pariteye ve diğer disklerin anında verilerine göre hesaplanır). Diğer bir deyişle, hata kullanıcı için şeffaftır ve hatta bazen performansta minimum düşüş olsa bile (RAID denetleyicisinin bilgi işlem kapasitesine bağlı olarak). Avantajlardan, hem büyük hacimlerde hem de çok sayıda istekte yüksek veri okuma ve yazma hızlarına dikkat çekiyoruz. Kusurlar - zor iyileşme veri ve RAID 4 okuma hızından daha düşük.

RAID 6. Çift dağıtılmış eşliğe sahip çizgili disk dizisi.

Bütün fark, iki parite şemasının kullanılması gerçeğine bağlıdır. Sistem, iki sürücü arızasına toleranslıdır. Asıl zorluk, bunu uygulamak için bir yazma işlemi gerçekleştirirken daha fazla işlem yapmanız gerekmesidir. Bu nedenle, yazma hızı son derece yavaştır.

Birleşik (iç içe) RAID seviyeleri.

RAID dizileri işletim sistemi için şeffaf olduğundan, öğeleri disk değil, diğer düzeylerdeki diziler olan diziler oluşturma zamanı gelmiştir. Genellikle artı işaretiyle yazılırlar. İlk hane, hangi seviye dizilerinin eleman olarak dahil edildiğini ve ikinci hane, hangi organizasyona sahip olduğunu gösterir. Üst düzeyÖğeleri birleştiren bir.

RAID 0+1

RAID 0 dizilerinden oluşturulmuş bir RAID 1 dizisi olan bir kombinasyon. RAID 1 dizisinde olduğu gibi, disk kapasitesinin yalnızca yarısı kullanılabilir. Ancak, RAID 0'da olduğu gibi, hız tek bir sürücüden daha yüksek olacaktır. Böyle bir çözümü uygulamak için en az 4 disk gereklidir.

RAID 1+0

RAID 10 olarak da bilinir, bir aynalar şerididir, yani RAID 1 dizilerinden oluşturulmuş bir RAID 0 dizisidir. Önceki çözümle hemen hemen aynı.

RAID 0+3

Parite tahsisli aşırı şeritlemeli bir dizi. Verilerin bloklara bölündüğü ve RAID 0 dizilerine yazıldığı 3. seviye bir dizidir.En basit 0 + 1 ve 1 + 0 dışındaki kombinasyonlar, genellikle oldukça pahalı olan özel denetleyiciler gerektirir. Bu türün güvenilirliği bir sonraki seçeneğe göre daha düşüktür.

RAID 3+0

RAID 30 olarak da bilinir. RAID 3 dizilerinin bir şerididir (RAID 0 dizisi).Çok yüksek bir veri aktarım hızına ve iyi bir hata toleransına sahiptir. Veriler önce bloklara bölünür (RAID 0'da olduğu gibi) ve dizi elemanlarına girer. Orada yine bloklara ayrılırlar, pariteleri dikkate alınır, bloklar, parite bitlerinin yazıldığı biri hariç tüm disklere yazılır. İÇİNDE bu durum, RAID 3 dizilerinin her birinin disklerinden biri arızalanabilir.

RAID 5+0 (50)

RAID 5 dizilerinin RAID 0 dizisinde birleştirilmesiyle oluşturulmuştur.Yüksek veri aktarım ve sorgu işleme hızına sahiptir. Ortalama bir veri kurtarma hızına ve iyi hata toleransına sahiptir. RAID 0+5'in bir kombinasyonu da mevcuttur, ancak daha teorik olarak, çok az avantaj sağlar.

RAID 5+1 (51)

Dağıtılmış parite ile yansıtma ve serpiştirmenin bir kombinasyonu. Ayrıca bir seçenek de RAID 15'tir (1+5). Çok yüksek hata toleransına sahiptir. 1+5 dizisi üç sürücü arızasından kurtulabilirken, 5+1 dizisi sekiz sürücü arızasından beşinin üstesinden gelebilir.

RAID 6+0 (60)

Çift dağıtılmış parite ile serpiştirme. Başka bir deyişle, RAID 6'dan bir şerit. RAID 0+5 ile ilgili olarak daha önce bahsedildiği gibi, şeritlerden RAID 6 yaygın olarak kullanılmamaktadır (0+6). Benzer numaralar (eşlikli dizilerden çizgiler), dizinin hızını artırmanıza izin verir. Diğer bir avantaj da, daha fazla eşlik biti hesaplamak ve yazmak için gereken gecikmelerle karmaşık hale getirmeden hacmi bu şekilde artırmanın kolay olmasıdır.

RAID 100 (10+0)

RAID 10+0 olarak da adlandırılan RAID 100, RAID 10'dan bir şerittir. Temelde iki kat daha fazla disk kullanan daha geniş bir RAID 10 dizisiyle aynıdır. Ama kendi açıklaması olan tam da böyle bir “üç katlı” yapıdır. Çoğu zaman, RAID 10 donanım, yani denetleyici tarafından yapılır ve bunların şeridi zaten programlı olarak yapılır. Makalenin başında bahsedilen sorundan kaçınmak için böyle bir numaraya başvurulur - denetleyicilerin kendi ölçeklenebilirlik sınırlamaları vardır ve bir denetleyiciye çift sayıda disk yapıştırırsanız, büyümeyi hiç göremezsiniz. belirli koşullar. RAID 0 yazılımı, her biri kartta RAID 10 bulunduran iki denetleyici temelinde oluşturmanıza olanak tanır.Böylece, denetleyici karşısında "darboğaz" oluşmasını önleriz. Diğer bir yararlı nokta, sorunu bir denetleyicideki maksimum konektör sayısıyla çözmektir - sayılarını ikiye katlayarak, mevcut konektör sayısını ikiye katlarız.

Standart dışı RAID modları

çift ​​parite

Listelenen RAID seviyelerine ortak bir ekleme, bazen uygulanan ve bu nedenle "çapraz eşlik" olarak adlandırılan çift eşliktir. Çift eşlik zaten RAID 6'da uygulanmaktadır. Ancak bunun aksine, eşlik diğer veri blokları üzerinden değerlendirilir. Son zamanlarda, RAID 6 spesifikasyonu, diyagonal paritenin RAID 6 olarak kabul edilebileceği şekilde genişletildi. RAID 6 için, eşlik, arka arkaya 2 bitin modulo toplamı olarak kabul edilir (yani, ilk diskteki ilk bitin toplamı, ilk saniyedeki bit vb.), o zaman köşegen paritede bir kayma olur. Sürücü arıza modunda çalıştırma önerilmez (sağlama toplamlarından kayıp bitleri hesaplamanın zorluğu nedeniyle).

Çift eşliğe sahip bir NetApp RAID dizisinin geliştirilmiş halidir ve güncellenmiş RAID 6 tanımına girer. Klasik RAID 6 uygulamasından farklı bir veri kayıt düzeni kullanır. Kayıt, önce elektrik kesintisi sırasında veri kaybını önlemek için kesintisiz güç kaynağıyla donatılmış NVRAM önbelleğine yapılır. Denetleyici yazılımı, mümkünse, yalnızca tüm blokları disklere yazar. Bu şema, RAID 1'den daha fazla koruma sağlar ve normal RAID 6'dan daha hızlıdır.

RAID 1.5

Highpoint tarafından önerildi, ancak artık bu özelliğe herhangi bir vurgu yapılmadan RAID 1 denetleyicilerinde çok sık kullanılıyor. Sonuç olarak, basit optimizasyona kadar kaynar - veriler normal bir RAID 1 dizisine göre yazılır (aslında 1.5 budur) ve veriler iki diskten serpiştirilmiş olarak okunur (RAID 0'da olduğu gibi). nForce 2 yonga setine dayalı LanParty serisinin DFI kartlarında kullanılan Highpoint'in belirli bir uygulamasında, kazanç neredeyse hiç fark edilmiyordu ve hatta bazen sıfırdı. Bu muhtemelen denetleyicilerin düşük hızından kaynaklanmaktadır. bu üretici o zamanlar genel olarak

RAID 0 ve RAID 1'i birleştirir. üç disk. Veriler üç diske serpiştirilmiş olarak yazılır ve bir kopya 1 disk kaydırılarak yazılır. Üç diske bir blok yazılırsa, birinci bölümün bir kopyası ikinci diske, ikinci bölüm - üçüncü diske yazılır. Çift sayıda disk kullanırken, elbette RAID 10 kullanmak daha iyidir.

Genellikle, RAID 5 oluşturulurken bir disk boş bırakılır (yedek), böylece arıza durumunda sistem hemen diziyi yeniden oluşturmaya (yeniden oluşturmaya) başlar. Normal çalışma sırasında, bu sürücü rölantidedir. Bir RAID 5E sistemi, bu sürücüyü bir dizinin üyesi olarak kullanır. Ve bu boş diskin hacmi dizi boyunca dağıtılır ve disklerin sonunda bulunur. Minimum disk sayısı 4 adettir. Mevcut hacim n-2'ye eşittir, bir diskin hacmi eşlik için kullanılır (hepsi arasında dağıtılır), diğerinin hacmi ücretsizdir. Bir disk arızalandığında, dizi doldurularak 3 diske (örneğin, minimum sayı) sıkıştırılır. boş alan. Başka bir diskin arızalanmasına dayanıklı normal bir RAID 5 dizisi ortaya çıkıyor. Yeni bir disk bağlandığında dizi genişler ve yeniden tüm diskleri kaplar. Sıkıştırma ve açma sırasında, diskin başka bir diskin serbest bırakılmasına dirençli olmadığını belirtmekte fayda var. Ayrıca şu anda okunamaz/yazılabilir durumda. Ana avantaj, daha hızlı işlemdir, çünkü şeritleme daha fazla sayıda diskte gerçekleşir. Eksi - imkansız olan bu disk basit bir RAID 5 dizisinde mümkün olan birkaç diziye aynı anda atayın.

RAID 5EE

Bir öncekinden yalnızca disklerdeki boş alan alanlarının diskin sonunda tek bir parça halinde ayrılmaması, ancak eşlik bitleriyle alternatif bloklar olması bakımından farklıdır. Bu teknoloji, bir sistem arızasından sonra kurtarmayı önemli ölçüde hızlandırır. Bloklar, diskte hareket etmeye gerek kalmadan doğrudan boş alana yazılabilir.

RAID 5E ile aynı şekilde, performansı ve yük dengelemeyi iyileştirmek için ek bir sürücü kullanır. Müsait yer diğer diskler arasında paylaşılır ve disklerin sonunda yer alır.

Bu teknoloji, Storage Computer Corporation'ın tescilli bir ticari markasıdır. Performans için optimize edilmiş, RAID 3, 4 tabanlı dizi. Başlıca avantajı, okuma/yazma önbelleğinin kullanılmasıdır. Veri aktarım istekleri asenkron olarak yapılır. Yapı, SCSI disklerini kullanır. Hız, RAID 3.4 çözümlerinden yaklaşık 1,5-6 kat daha yüksektir.

Intel Matrix RAID

Intel'in ICH6R ile başlayan güney köprülerinde tanıttığı bir teknolojidir. Önemli olan birleştirmektir RAID dizileri bireysel disklerde değil, disk bölümlerinde farklı düzeyler. Diyelim ki iki diskte iki bölüm organize edilebilir, bunlardan ikisi kendi üzerlerinde depolanacak işletim sistemi RAID 0 dizisinde ve RAID 1 modunda çalışan diğer ikisi belgelerin kopyalarını depolar.

Linux MD RAID 10

Bu bir RAID sürücüsüdür. Linux çekirdekleri, RAID 10'un daha gelişmiş bir sürümünü oluşturma yeteneği sağlar. Dolayısıyla, RAID 10'un çift sayıda disk şeklinde bir sınırı varsa, bu sürücü tek bir sayı ile çalışabilir. Üç disk için prensip, RAID 0'daki gibi disklerin birer birer kopya oluşturmak için şeritlendiği ve blokların şeritlendiği RAID 1E'deki ile aynı olacaktır. Dört disk için bu, normal bir RAID 10'a eşdeğer olacaktır. ek olarak, hangi alan diskinin bir kopyasını tutacağını belirtebilirsiniz. Diyelim ki orijinal birinci diskin ilk yarısında, kopyası da ikinci diskin ikinci yarısında olacak. Verilerin ikinci yarısı ile - aksine. Veriler birden çok kez çoğaltılabilir. Kopyaları depolamak farklı parçalar disk, sabit diskin heterojenliğinin bir sonucu olarak daha yüksek bir erişim hızı elde etmenizi sağlar (erişim hızı, verilerin plaka üzerindeki konumuna bağlı olarak değişir, genellikle fark iki katıdır).

Kaleidescape tarafından medya cihazlarında kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Çift eşlik kullanan ancak farklı bir hata toleransı yöntemi kullanan RAID 4'e benzer. Kullanıcı, yalnızca diskleri ekleyerek diziyi kolayca genişletebilir ve eğer veri içeriyorsa, genellikle gerektiği gibi veriler kaldırılmak yerine basitçe diziye eklenir.

Güneş tarafından geliştirilmiştir. en büyük sorun RAID 5, bilgi yokken elektrik kesintisinden kaynaklanan bilgi kaybıdır disk önbelleği(ki bu uçucu bir hafızadır, yani elektriksiz veri depolamaz) manyetik plakalarda saklanacak zamanı yoktu. Önbellekteki ve diskteki bilgiler arasındaki bu tutarsızlığa tutarsızlık denir. Dizi organizasyonunun kendisi Sun Solaris dosya sistemi - ZFS ile ilişkilidir. Disk önbelleğinin içeriğinin zorla yazılması kullanılır, yalnızca tüm diski değil, aynı zamanda sağlama toplamı eşleşmediğinde "anında" bloğu da geri yüklemek mümkündür. Bir diğer önemli husus da ZFS'nin ideolojisidir - gerekirse verileri değiştirmez. Bunun yerine, güncellenen verileri yazar ve işlemin zaten başarılı olduğundan emin olduktan sonra işaretçiyi bunlara değiştirir. Böylece değişiklik sırasında veri kaybının önüne geçilebilir. Sağlama toplamları oluşturmak yerine küçük dosyalar çoğaltılır. Bu da tarafından yapılır dosya sistemiçünkü veri yapısına (RAID dizisi) aşinadır ve bu amaçla alan ayırabilir. RAID 6 gibi, iki sağlama toplamını kullanarak iki sürücü arızasında hayatta kalabilen RAID-Z2 de vardır.

Prensipte RAID olmayan, ancak genellikle onunla birlikte kullanılan bir şey. Kelimenin tam anlamıyla "yalnızca bir grup disk" olarak tercüme edilen teknoloji, sistemde kurulu tüm diskleri tek bir büyük diskte birleştirir. mantıksal sürücü. Yani, üç disk yerine bir büyük disk görünecektir. Toplam disk hacminin tamamı kullanılır. Hızlanma ne güvenilirlik ne de performanstır.

Sürücü Genişletici

Pencereye gömülü işlev Ev Sunucusu. JBOD ve RAID 1'i birleştirir. Bir kopya oluşturmanız gerekirse, dosyayı hemen çoğaltmaz, ancak NTFS bölümüne verileri gösteren bir etiket koyar. Sistem boştayken, disklerdeki alan maksimum olacak şekilde dosyayı kopyalar (farklı boyutlarda diskler kullanabilirsiniz). RAID'in birçok avantajını elde etmenizi sağlar - hata toleransı ve arızalı bir sürücüyü kolayca değiştirip geri yükleme yeteneği arka plan, dosya konumunun şeffaflığı (hangi diskte olduğuna bakılmaksızın). Yukarıdaki etiketleri kullanarak farklı disklerden paralel erişim gerçekleştirerek RAID 0'a benzer performans elde etmek de mümkündür.

Kireç teknolojisi LLC tarafından geliştirilmiştir. Bu şema, SATA ve PATA sürücülerini tek bir dizide ve farklı boyut ve hızlardaki sürücüleri karıştırmanıza izin verdiği için geleneksel RAID dizilerinden farklıdır. Sağlama toplamı (parite) için ayrılmış bir disk kullanılır. Veriler diskler arasında şeritlenmez. Bir disk arızalanırsa, yalnızca üzerinde depolanan dosyalar kaybolur. Ancak, parite yardımı ile geri kazanılabilirler. UNRAID, Linux MD'ye (multidisk) bir eklenti olarak uygulanır.

Çoğu RAID dizisi türü dağıtım almamıştır, bazıları dar uygulama alanlarında kullanılmaktadır. En masif, sıradan kullanıcılar sunuculara giriş seviyesi RAID 0, 1, 0+1/10, 5 ve 6 oldu. Görevleriniz için bir raid dizisine ihtiyacınız olup olmadığı size kalmış. Artık birbirlerinden nasıl farklı olduklarını biliyorsunuz.