Лідери продажів серверів DELL в Україні.

Типи RAID масивів, переваги та недоліки Server Solutions

Типи RAID масивів, переваги та недоліки

RAID (Redundant Array of Independent Disks) - це технологія, яка використовується для підвищення продуктивності та/або надійності зберігання даних. Абревіатура розшифровується як "надлишковий масив незалежних дисків".

Система RAID складається з двох або більше дисків, що працюють паралельно. Це можуть бути жорсткі диски, але останнім часом існує тенденція використовувати технологію SSD (твердотільні накопичувачі). Існують різні рівні RAID, кожен з яких оптимізований для конкретної ситуації. Вони не стандартизовані галузевою групою або комітетом зі стандартизації. Це пояснює, чому компанії іноді вигадують свої унікальні номери та реалізації.

У цій статті розглядаються такі рівні RAID:

RAID 0 - чергування

RAID 1 - віддзеркалення

RAID 5 - чергування з парністю

RAID 6 - чергування з подвійною парністю

RAID 10 - поєднання віддзеркалення та чергування

Програмне забезпечення для виконання функцій RAID і керування дисками може бути розташоване на окремій платі контролера (апаратний контролер RAID) або просто може бути драйвером. Деякі версії Windows, такі як Windows Server 2012, а також Mac OS X, включають функціональність програмного RAID. Апаратні RAID-контролери коштують дорожче, ніж чисте програмне забезпечення, але вони також пропонують кращу продуктивність, особливо з RAID 5 і 6.

RAID-системи можуть використовуватися з декількома інтерфейсами, включаючи SCSI, IDE, SATA або FC (оптоволоконний канал). Існують системи, які використовують диски SATA для внутрішнього використання, але мають FireWire або SCSI-інтерфейс для хост-системи.

Іноді диски в системі зберігання визначаються як JBOD, що означає "просто набір дисків". Це означає, що ці диски не використовують певний рівень RAID і діють як автономні диски. Це часто робиться для дисків, які містять файли підкачки або дані спулінгу.

Рівень RAID 0 - Чергування

У системі RAID 0 дані поділяються на блоки, які записуються на всі диски в масиві. При одночасному використанні декількох дисків (як мінімум 2) це забезпечує чудову продуктивність введення-виведення. Цю продуктивність можна підвищити, використовуючи кілька контролерів, в ідеалі один контролер на диск.

 

Переваги

RAID 0 забезпечує високу продуктивність як в операціях читання, так і запису. Немає жодних накладних витрат, спричинених контролем парності.
Використовується весь обсяг пам'яті, накладних витрат немає.
Технологія проста в реалізації.
Недоліки

RAID 0 не відмовостійкий.
У разі збою одного диска всі дані в масиві RAID 0 будуть втрачені.
Він не повинен використовуватися для критично важливих систем.
Найкраще застосування:

RAID 0 ідеально підходить для некритичного зберігання даних, які мають зчитуватися/записуватися з високою швидкістю, наприклад, на ретуш зображень або на станції відеомонтажу.

Якщо ви хочете використовувати RAID 0 виключно для об'єднання ємності сховищ в одному томі, розгляньте можливість підключення одного диска в шлях до папки іншого диска. Це підтримується в Linux, OS X, а також Windows і має ту перевагу, що збій одного диска не впливає на дані другого диска або SSD-диска.

 

Рівень RAID 1 - Дзеркальне відображення

Дані зберігаються двічі, записуючи їх як на диск даних (або набір дисків із даними), так і на дзеркальний диск (або набір дисків). У разі збою диска контролер використовує диск даних або дзеркальний диск для відновлення даних і продовжує роботу. Вам потрібно щонайменше 2 диски для масиву RAID 1.

 

Переваги

RAID 1 пропонує відмінну швидкість читання і швидкість запису, порівнянну з одиночним диском.
У разі збою диска дані не потрібно перебудовувати, їх просто потрібно скопіювати на новий диск.
RAID 1 - дуже проста технологія.
Недоліки

Основним недоліком є те, що ефективна ємність сховища становить лише половину від загальної ємності диска, оскільки всі дані записуються двічі.
Програмні рішення RAID 1 не завжди допускають гарячу заміну несправного диска. Це означає, що несправний диск можна замінити тільки після вимкнення комп'ютера, до якого він підключений.
Для серверів, які використовуються одночасно багатьма людьми, це може бути неприйнятно. Такі системи зазвичай використовують апаратні контролери, які підтримують гарячу заміну.
Ідеальне використання

RAID-1 ідеально підходить для критично важливих сховищ, наприклад, для облікових систем. Він також підходить для невеликих серверів, в яких будуть використовуватися тільки два диски з даними.

RAID рівень 5

RAID 5 є найбільш поширеним безпечним рівнем RAID. Потрібно щонайменше 3 диски, але може працювати до 16. Блоки даних розподіляються по дисках, і на одному диску записується контрольна сума парності всіх даних блоку. Дані про парність не записуються на фіксований диск, вони поширюються на всі диски, як показано на малюнку нижче. Використовуючи дані контролю парності, комп'ютер може перерахувати дані одного з інших блоків даних, якщо ці дані більше не будуть доступні. Це означає, що масив RAID 5 може протистояти відмові одного диска без втрати даних або доступу до них. Хоча RAID 5 може бути реалізований програмно, рекомендується апаратний контролер. Часто додаткова кеш-пам'ять використовується на цих контролерах для поліпшення продуктивності запису.

 

Переваги

Транзакції читання даних дуже швидкі, тоді як транзакції запису даних дещо повільніші (через парність, яку треба розрахувати).
У разі збою диска у вас, як і раніше, є доступ до всіх даних, навіть якщо несправний диск замінюється, а контролер сховища відновлює дані на новому диску.
Недоліки

Відмови дисків впливають на пропускну здатність, хоча це все ще допустимо.
Це складна технологія. Якщо один із дисків у масиві, що використовує диски 4 ТБ, виходить із ладу і замінюється, відновлення даних (час відновлення) може зайняти день або більше, залежно від навантаження на масив і швидкості контролера. Якщо інший диск вийде з ладу протягом цього часу, дані буде втрачено назавжди.
Ідеальне використання

RAID 5 - це хороша універсальна система, яка поєднує в собі ефективне сховище з чудовою безпекою і гідною продуктивністю. Він ідеально підходить для файлових серверів і серверів додатків з обмеженою кількістю дисків з даними.

Рівень RAID 6 - Чергування з подвійною парністю

RAID 6 схожий на RAID 5, але дані про парність записуються на два диски. Це означає, що для нього потрібно щонайменше 4 диски і він може витримати 2 диски, які вмирають одночасно. Імовірність поломки двох дисків в один і той самий момент, звичайно, дуже мала. Проте, якщо диск у системах RAID 5 помирає і замінюється новим, для відновлення заміненого диска потрібні години або навіть більше дня. Якщо в цей час помирає інший диск, ви все одно втрачаєте всі свої дані. При використанні RAID 6 масив RAID переживе навіть цей другий збій.

 

Переваги

Як і в RAID 5, операції читання даних виконуються дуже швидко.
Якщо два диски вийдуть з ладу, у вас однаково буде доступ до всіх даних, навіть якщо диски, що вийшли з ладу, замінюються. Таким чином, RAID 6 безпечніший, ніж RAID 5.
Недоліки

Операції запису даних виконуються повільніше RAID 5 через додаткові дані про парність, які необхідно розрахувати. Продуктивність запису теоретично може бути на 20% нижчою.
Відмови дисків впливають на пропускну здатність, хоча це все ще допустимо.
Це складна технологія. Відновлення масиву, в якому вийшов з ладу один диск, може зайняти багато часу.
Ідеальне використання

RAID 6 - це хороша універсальна система, яка поєднує в собі ефективне сховище з чудовою безпекою і гідною продуктивністю. Це краще, ніж RAID 5 на файлових серверах і серверах додатків, які використовують багато великих дисків для зберігання даних.

RAID рівень 10 - об'єднання RAID 1 і RAID 0

Можна об'єднати переваги (і недоліки) RAID 0 і RAID 1 в одній системі. Це вкладена або гібридна конфігурація RAID. Він забезпечує безпеку шляхом дзеркального відображення всіх даних на вторинних дисках, водночас використовуючи розподіл за кожним набором дисків для прискорення передавання даних.

Переваги

Якщо щось йде не так з одним із дисків у конфігурації RAID 10, час відновлення дуже швидкий, оскільки все, що потрібно, - це скопіювати всі дані з дзеркала, що вижив, на новий диск. Це може зайняти всього 30 хвилин для дисків ємністю 1 ТБ.

Недоліки

Половина ємності зберігання йде на віддзеркалення, тому порівняно з великими масивами RAID 5 або RAID 6 це дорогий спосіб забезпечення надмірності.

Як щодо рівнів RAID 2, 3, 4 і 7?

Ці рівні існують, але вони не є загальними (RAID 3 по суті схожий на RAID 5, але дані парності завжди записуються на один і той самий диск). У цій статті описується лише загальна класифікація RAID-систем, і відображаються загальні відомості про технологію об'єднання накопичувачів.

RAID не замінить резервну копію!

Усі рівні RAID, крім RAID 0, забезпечують захист від збою одного диска. Система RAID 6 продовжить роботу, навіть у разі виходу з ладу одночасно 2 дисків. Для повної безпеки вам все одно необхідно виконати резервне копіювання даних із системи RAID.

Ця резервна копія стане в пригоді, якщо всі диски вийдуть з ладу одночасно через стрибок потужності.
Це захист від крадіжки системи зберігання.
Резервні копії можуть зберігатися поза серверною кімнатою або ЦОД, в іншому місці. Це може стати в пригоді в разі надзвичайної події, масштабного системного збою, пожежі тощо.
Найважливішою причиною резервного копіювання даних кількох поколінь є помилка користувача. Якщо хтось випадково видаляє деякі важливі дані, і це залишається непоміченим протягом кількох годин, днів або тижнів, хороший набір резервних копій гарантує, що ви все одно зможете зберегти ці файли.

 

Як ми можемо допомогти?

Компанія Server Solutions займається продажем серверів Dell PowerEdge R760 та Dell PowerEdge R760xs по всій Україні, серед наших клієнтів малий, середній і великий бізнес. Якщо вам або вашому підприємству потрібна консультація і купівля якісного серверного обладнання, то вам слід звернутися до нас.

 

Залишити коментар

Будь ласка, зверніть увагу, коментарі повинні бути затверджені перед публікацією.