Izskaidroti RAID līmeņi

Ja jūs kādreiz esat apsvēris iespēju iegādāties NAS ierīci vai serveri, it īpaši maziem uzņēmumiem, jūs bez šaubām esat saskārušies ar terminu “RAID”. RAID apzīmē lētu (vai dažreiz “neatkarīgu”) disku masīvu. Parasti RAID iespējota sistēma izmanto divus vai vairākus cietos diskus, lai uzlabotu ierīces veiktspēju vai nodrošinātu zināmu kļūdas tolerances līmeni - parasti NAS vai serveri. Kļūdu tolerance nozīmē tikai drošības tīkla nodrošināšanu neveiksmīgai aparatūrai, nodrošinot, ka iekārta ar neizdevušos komponentu, parasti cieto disku, joprojām var darboties. Kļūdu tolerance samazina produktivitātes traucējumus, kā arī samazina datu zaudēšanas iespēju.

Kļūdas tolerances konfigurēšanas veids ir atkarīgs no iestatītā RAID līmeņa. RAID līmeņi ir atkarīgi no tā, cik daudz disku jums ir atmiņas ierīcē, no tā, cik kritiski diska kļūme un atkopšana atbilst jūsu datu vajadzībām, un cik svarīgi ir maksimizēt veiktspēju. Uzņēmumam parasti būs steidzamāk saglabāt datus neskartus aparatūras kļūmes gadījumā nekā, piemēram, mājas lietotājam. Dažādi RAID līmeņi attēlo dažādas konfigurācijas, kuru mērķis ir nodrošināt atšķirīgu līdzsvaru starp veiktspējas optimizāciju un datu aizsardzību.

RAID pārskats

RAID tradicionāli tiek ieviests uzņēmumos un organizācijās, kur diska defektu tolerance un optimizēta veiktspēja ir obligāta prasība, nevis greznība. Uzņēmējdarbības datu centros esošajiem serveriem un NAS parasti ir RAID kontrolieris - aparatūras gabals, kas kontrolē disku masīvu. Šīs sistēmas piedāvā vairākus SSD vai SATA diskus, atkarībā no RAID konfigurācijas. Tā kā patērētāji palielina atmiņas pieprasījumu, mājas NAS ierīces atbalsta arī RAID. Mājas, pircēju un mazo uzņēmumu NAS aizvien vairāk pārvadā ar diviem vai vairākiem diska diskdziņiem, lai lietotāji varētu izmantot RAID jaudu tāpat kā uzņēmums.

Programmatūras RAID nozīmē, ka jūs varat iestatīt RAID bez īpaša aparatūras RAID kontroliera. RAID spēja ir raksturīga operētājsistēmai. Windows 8 krātuvju telpā un Windows 7 (Pro un Ultimate izdevumos) ir iebūvēts RAID atbalsts. Varat iestatīt vienu disku ar diviem nodalījumiem: vienu no sāknēšanas un otru datu glabāšanai, un tam ir jāatspoguļo datu nodalījums.

Šis RAID tips ir pieejams arī citās operētājsistēmās, tostarp OS X Server, Linux un Windows serveros. Tā kā šāda veida RAID jau ir OS iezīme, cenu nevar pārspēt. Programmatūras RAID var ietvert arī virtuālus RAID risinājumus, kurus piedāvā pārdevēji, piemēram, Dot Hill, lai piegādātu jaudīgus resursdatoru balstītus virtuālos RAID adapterus. Tomēr tas ir risinājums, kas vairāk pielāgots uzņēmumu tīkliem.

Kurš RAID ir piemērots man?

Kā minēts, ir vairāki RAID līmeņi, un jūsu izvēlētais līmenis ir atkarīgs no tā, vai RAID izmantojat veiktspējai vai kļūdu izturībai (vai abiem). Ir arī svarīgi, vai jums ir aparatūras vai programmatūras RAID, jo programmatūra atbalsta mazāk līmeņu nekā aparatūras bāzes RAID. Aparatūras RAID gadījumā ir svarīgs arī kontroliera tips. Dažādi kontrolieri atbalsta dažādus RAID līmeņus un arī nosaka, kādus diskus varat izmantot masīvā: SAS, SATA vai SSD.

Šis ir nolietojums populārajos RAID līmeņos:

• RAID 0 tiek izmantots servera veiktspējas uzlabošanai. Tas ir pazīstams arī kā "diska noņemšana". Izmantojot RAID 0, dati tiek rakstīti vairākos diskos. Tas nozīmē, ka darbu, ko dators veic, apstrādā vairāki diski, nevis tikai viens, palielinot veiktspēju, jo vairāki diskdziņi lasa un raksta datus, uzlabo diska I / O. Nepieciešami vismaz divi diski. RAID 0 atbalsta gan programmatūras, gan aparatūras RAID 0, tāpat kā vairums kontrolieru. Negatīvie ir tas, ka nav pieļaujama kļūme. Ja neizdodas viens disks, tas ietekmē visu masīvu un palielinās datu zaudēšanas vai korupcijas iespējas.

• RAID 1 ir kļūdu tolerances konfigurācija, kas pazīstama kā “diska spoguļošana”. Izmantojot RAID 1, dati tiek nemanāmi un vienlaicīgi kopēti no viena diska uz citu, izveidojot kopiju vai spoguli. Ja viens disks tiek cepts, otrs var turpināt strādāt. Tas ir vienkāršākais veids, kā ieviest kļūdas toleranci, un tas ir salīdzinoši zemas izmaksas.

Negatīvie ir tas, ka RAID 1 rada nelielu veiktspējas samazinājumu. RAID 1 var ieviest, izmantojot programmatūru vai aparatūru. RAID 1 aparatūras ieviešanai nepieciešami vismaz divi diski. Izmantojot programmatūru RAID 1, divu fizisku disku vietā datus var atspoguļot starp apjomiem vienā diskā. Jāatceras vēl viens fakts: RAID 1 kopējo diska ietilpību samazina uz pusēm: Ja serveris ar diviem 1TB diskdziņiem ir konfigurēts ar RAID 1, tad kopējā atmiņas ietilpība būs 1TB, nevis 2TB.

• RAID 5 ir visizplatītākā RAID konfigurācija biznesa serveriem un uzņēmuma NAS ierīcēm. Šis RAID līmenis nodrošina labāku sniegumu nekā spoguļošana, kā arī kļūdu toleranci. Izmantojot RAID 5, dati un paritāte (kas ir papildu dati, ko izmanto atkopšanai) tiek pārsvītroti trīs vai vairāk diskos. Ja diskā rodas kļūda vai tas sāk neizdoties, dati tiek atjaunoti no šī izplatītā datu un paritātes bloka - vienmērīgi un automātiski. Būtībā sistēma joprojām darbojas pat tad, ja viens disks sit kausu un kamēr jūs varat nomainīt neveiksmīgo disku. Vēl viens RAID 5 ieguvums ir tāds, ka tas ļauj daudziem NAS un serveru diskdziņiem būt “ātri apmaināmiem”, kas nozīmē, ja masīva diskdzinis neizdodas, šo disku var apmainīt ar jaunu diskdzini, neizslēdzot serveri vai NAS un bez tā pārtraukt lietotājus, kuri, iespējams, piekļūst serverim vai NAS. Tas ir lielisks risinājums pieļaujamai kļūmei, jo, tā kā diskdziņi neizdodas (un tie galu galā arī notiks), datus var pārbūvēt uz jauniem diskiem, jo ​​kļūdaini diski tiek aizstāti. RAID 5 negatīvie ir veiktspējas rādītāji serveriem, kas veic daudz rakstīšanas operāciju. Piemēram, ja RAID 5 atrodas serverī, kuram ir datu bāze, kurai daudzi darbinieki piekļūst darba dienā, varētu būt ievērojama nobīde.

• RAID 6 bieži izmanto arī uzņēmumos. Tas ir identisks RAID 5, izņemot to, ka tas ir vēl spēcīgāks risinājums, jo tas izmanto vēl vienu paritātes bloku nekā RAID 5. Jums var būt divi diski, un sistēma joprojām darbojas.

• RAID 10 ir RAID 1 un 0 kombinācija, un to bieži apzīmē kā RAID 1 + 0. Tas apvieno RAID 1 spoguļošanu ar RAID 0 noņemšanu. Tas ir vislabākais sniegums RAID līmenī, taču tas ir arī dārgi, prasot divreiz vairāk disku nekā citiem RAID līmeņiem, vismaz četriem. Šis ir RAID līmenis, kas ideāli piemērots ļoti izmantotiem datu bāzes serveriem vai jebkuram serverim, kas veic daudzas rakstīšanas darbības. RAID 10 var ieviest kā aparatūru vai programmatūru, taču vispārējs viedoklis ir tāds, ka, lietojot programmatūru RAID 10, tiek zaudētas daudzas veiktspējas priekšrocības.

Citi RAID līmeņi Ir arī citi RAID līmeņi: 2, 3, 4, 7, 0 + 1… bet tie tiešām ir jau pieminēto galveno RAID konfigurāciju varianti, un tos izmanto īpašiem gadījumiem. Šeit ir daži īsi apraksti par katru no tiem:

• RAID 2 ir līdzīgs RAID 5, taču diska noņemšanas vietā, izmantojot paritāti, noņemšana notiek bitu līmenī. RAID 2 reti tiek ieviests, jo ieviešanas izmaksas parasti ir pārmērīgas (tipiskai iestatīšanai nepieciešami 10 diski), un dažām diska I / O operācijām tā ir slikta.

• RAID 3 ir līdzīgs arī RAID 5, izņemot šo risinājumu, kam nepieciešams īpašs paritātes disks. RAID 3 tiek reti izmantots, izņemot vis specializētākajās datu bāzēs vai apstrādes vidēs, kuras no tā var gūt labumu.

• RAID 4 ir konfigurācija, kurā diska noņemšana notiek baitu līmenī, nevis bitu līmenī, kā tas ir RAID 3.

• RAID 7 ir patentēts RAID līmenis, kas pieder tagad nederīgai Storage Computer Corporation.

• RAID 0 + 1 bieži tiek aizstāts ar RAID 10 (kas ir RAID 1 + 0), taču tie nav vieni un tie paši. RAID 0 + 1 ir spoguļattēlu masīvs ar segmentiem, kas ir RAID 0 masīvi. Tas tiek ieviests īpašās infrastruktūrās, kurām nepieciešama augsta veiktspēja, bet nav augsta mērogojamības pakāpe.

Labai pieļaujamai kļūdai un veiktspējai pietiek ar RAID 0, 1, 5 un dažos gadījumos 10 maziem un vidējiem uzņēmumiem. Lielākajai daļai mājas lietotāju RAID 5 var būt pārāk liela, taču RAID 1 spoguļošana nodrošina pienācīgu bojājumu toleranci.

Ir svarīgi atcerēties, ka RAID nav rezerves kopija, kā arī neaizvieto dublēšanas stratēģiju, vēlams, automātisku. Iespējams, ka šādas stratēģijas sastāvdaļa ir RAID ierīces dublēšana. Nav RAID iespējotas ierīces, kuru izmantojat kā galveno serveri vai atmiņas ierīci. RAID var būt lielisks veids, kā optimizēt NAS un servera veiktspēju un ātri atgūties no aparatūras kļūmēm, taču tā ir tikai daļa no visaptveroša avārijas seku novēršanas risinājuma.