Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні

Для багатьох користувачів дискова підсистема на RAID-масиві - це щось абсолютно незнайоме. У той же час це поняття з'явилося вже досить давно і з успіхом використовується в різних цілях, в тому числі, і на домашніх комп'ютерах.

RAID-масиви бувають різні, і кожен використовується для своїх завдань. Розглянемо їх основні види, призначення та способи формування.

Перш за все, технологія RAID дозволяє об'єднати кілька різних жорстких дисків і працювати з цією системою, як з єдиним накопичувачем. При цьому виробники і характеристики використовуваних дисків можуть бути самими різними.

Але все ж, для зменшення внутрішніх конфліктів краще підбирати диски з подібними характеристиками. Так якщо один з них має більший обсяг, то в деяких випадках він буде урізаний, а загальна швидкість роботи масиву обмежиться швидкістю самого повільного диска.

Побудувати ж масив можна на будь-якому вигляді інтерфейсу.

RAID має безліч можливостей конфігурації, при цьому використовуються різні алгоритми роботи. Конфігурації RAID-масивів називаються рівнями RAID. З їх безлічі деякі використовуються частіше, інші рідше, а якісь не використовуються зовсім. Так, наприклад, у домашніх користувачів найбільш поширене використання RAID 0 і RAID 1.

Розглянемо рівні RAID, які застосовують найчастіше.

Цей рівень використовується для підвищення швидкості передачі даних. До сих пір швидкісні характеристики обмежувалися продуктивністю жорстких дисків. За допомогою даної дискової підсистеми можна значно збільшити швидкість роботи. Але все це йде на шкоду надійності зберігання інформації - при виході з ладу будь-якого з дисків, що становлять RAID-масив, втрачається ВЕСЬ обсяг інформації, який на них зберігався.

Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Висока швидкодія такої системи забезпечується за рахунок розбиття інформаційного обсягу на блоки і розміщення їх по черзі на РІЗНИХ носіях. Причому, доступ при читанні і запису інформації може бути одночасним до різних блокам, що зберігаються на різних фізичних дисках. При цьому підвищується продуктивність і відсутній ефект надмірності. Це коли обсяг масиву дорівнює найменшому з дисків. Тут же сумарний об'єм масиву дорівнюватиме сумі обсягів накопичувачів, що входять в нього. Для створення даної конфігурації потрібно мінімум два диска, а для максимальної ефективності роботи бажано, щоб вони мали подібні характеристики.

Крім того, такий масив відмінно підійде для роботи з торрентами на високошвидкісних мережевих підключеннях, коли через велику кількість з'єднань одиночний жорсткий диск може "захлинатися" від великого потоку даних (користувачі, наприклад, μTorrent можуть іноді спостерігати у своєму клієнті напис "Диск перевантажений "- якраз такий випадок).

Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
При використанні конфігурації RAID 1 здійснюється максимальний захист даних, але при цьому також максимальний рівень надмірності. Швидкість запису в даному масиві може навіть дещо зменшитися, а швидкість читання збільшується. Всі дані записуються в двох примірниках.

При створенні масиву даної конфігурації дуже велика роль інтерфейсу передачі даних і контролера RAID. Завданням RAID-контролера є забезпечення високої схоронності даних і ефективного доступу до них. При цьому будь-який жорсткий диск може вийти з ладу в будь-який момент часу. Тут і позначається основна властивість масиву RAID 1. Робота не припиняється, зчитування-запис даних триває, але виводиться повідомлення про те, що такий-то вінчестер вийшов з ладу. Після цього його потрібно замінити. Причому деякі інтерфейси дозволяють зробити заміну без припинення роботи і виключення комп'ютера. Це дуже зручно при проведенні робіт, які не терплять перерв. Всі дані після заміни жорсткого диска будуть скопійовані на новий, і масив продовжить роботу в колишньому режимі. Можна подбати про це заздалегідь і спеціально встановити резервний диск.

RAID 1 використовується для зберігання критично важливих даних, втрата яких може бути надзвичайно болюча або затратна.

Конфігурація RAID 5 дозволяє підтримувати гарну схоронність даних, разом зі зменшенням витрат, у порівнянні з рівнем RAID 1. Заснований даний результат на методиці контрольних сум. Для їх зберігання використовується частина дискового простору черзі на кожному носії. Даний механізм роботи вимагає певного часу, тому швидкість роботи такого масиву невелика.

RAID 0 + 1 і RAID 10

Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Недоліки масивів RAID 0 і RAID 1 постаралися зменшити застосуванням "гібридних" конфігурацій RAID 0 + 1 і RAID 10. У першому випадку створюють масив RAID 0. потім роблять його дзеркальне відображення. В результаті дані дублюються, що підвищує їх збереження, і зберігається висока швидкість роботи, притаманна RAID 0. Створення RAID 10 відрізняється порядком дій - спочатку створюються дзеркальні пари дисків, а потім відбувається їх об'єднання в Strip.

Таке об'єднання швидкості і надійності могло б стати досить популярним, якби не цінові характеристики таких конфігурацій - для створення подібних масивів потрібно, як мінімум, чотири жорсткі диски, що, природно, дуже затратно.

Цей масив використовується не часто, але іноді може стати в нагоді. Він об'єднує в один великий накопичувач кілька дрібних. Це RAID. організований програмними засобами. Він може стати в нагоді, коли вже наявні накопичувачі не дозволяють створити розділ потрібного обсягу для якихось специфічних цілей.

Які ж основні складові частини RAID-масиву. По-перше, жорсткі диски. Можна використовувати практично будь-які, але для створення максимально ефективної системи краще застосовувати диски з подібними параметрами.

Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Що таке raid-масиви і навіщо вони потрібні
Другий компонент - контролер RAID. Найкращим варіантом вважається застосування зовнішнього RAID-контролера. Даний клас пристроїв досить широкий за своїми характеристиками. Деякі працюють в парі з HDD-контролером системної плати (що дещо обмежує можливості). Інші працюють незалежно і створюють більш широкий комплекс можливостей. Також існують повністю зовнішні контролери, вони можуть бути в окремому корпусі разом з набором жорстких дисків. Така система має свій блок живлення і найбільш автономна. Її можливості досить широкі, але і коштує таке задоволення зовсім не дешево.

Дешевший варіант - RAID-контролер, інтегрований в материнську плату. Такий варіант зменшує можливості і надійність в процесі роботи (хоча для домашнього використання його зазвичай цілком вистачає). Крім того, обмежується кількість рівнів, які можна створити, застосовуючи такий контролер.

Найпростіший варіант - це взагалі відсутність контролера RAID. Вся робота проводиться лише за рахунок операційної системи. Недоліки: обмеженість можливостей, мала надійність і додаткове завантаження центрального процесора.

Підведемо підсумки. RAID-масив це система з декількох вінчестерів, що дозволяє збільшити деякі параметри. Це може бути підвищення швидкості роботи дискової підсистеми з інформацією, додаткова збереження важливих даних або обсяг для їх розміщення. Всі рівні RAID поєднують в собі ці властивості в різних співвідношеннях, і вибір будь-якого варіанта буде залежати виключно від тих завдань, для яких його передбачається використовувати.

Схожі статті