RAID (Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков) позволяет подключать два или больше накопителей к одному устройству.
Таким образом, RAID хранилище действует как большой системный диск и может достигать высоких скоростей при относительно меньших затратах. Однако здесь многое зависит от используемой версии RAID, о которых мы поговорим ниже.
Функционал
Многие из вас наверняка знают, что есть два типа накопителей: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD). Первые стоят намного дешевле вторых, но они, как правило, выдают меньшую скорость и производительность, а также менее надежны (из-за механических частей).
SSD, с другой стороны, гораздо быстрее жестких дисков (до 10 раз) и более надежны, но стоят дороже.
RAID призван решить эту проблему, поскольку сочетает надежность, скорость, высокий объём памяти и небольшую цену с помощью различных конфигураций или массивов RAID.
Настройка массива достаточно проста. Её можно выполнить с помощью аппаратного или программного обеспечения (подробнее об этом – ниже).
Что такое RAID-массив?
Настройку RAID обычно называют RAID-массивом или RAID-конфигурацией. По сути, это набор дисков, синхронизированных вместе для создания больших или нескольких дисков. Но существует множество типов RAID, обозначаемых цифрами (0, 1, 5, 6 и 10).
Чередование и зеркальное отображение
RAID-массивы 0, 5, 6 и 10 используют чередование данных. В результате этого скорость увеличивается, поскольку диски объединяются в большой том, а затем делятся на фрагменты, читая и записывая с нескольких дисков в любой момент времени. Это улучшает общую производительность дисков.
Зеркальное отображение данных, используемое в RAID 1 и 10, защищает данные за счет их последовательной записи на несколько дисков. Это позволяет копировать информацию на другие диски, поэтому в случае сбоя, вы можете заменить один из них (без потери данных).
Основным недостатком чередования по сравнению с зеркальным отображением является отсутствие избыточности. Если на RAID-массиве с использованием чередования хотя бы на одном диске происходит сбой, то данные теряются везде, поэтому такие массивы не являются надежными.
Когда нужно использовать RAID?
Если у вас в приоритете находятся время безотказной работы и доступность, RAID – то, что нужно. Есть RAID-массивы, ориентированные на потребителей, однако основными пользователями, как правило, являются предприятия.
В бизнес-среде, где существует необходимость восстанавливать большие объемы данных, RAID очень ценен, поскольку данные хранятся на нескольких дисках. При этом их использование происходит без простоев, особенно при работе с большими файлами.
RAID 0
Версия RAID 0 идеально подходит для чтения или записи данных на высоких скоростях, поскольку они распределяются по нескольким дискам (поочередно).
Поскольку RAID 0 подвержен сбоям, его следует использовать только для второстепенных данных. Кроме того, версия использует все доступное хранилище, поэтому производительность значительно увеличивается.
RAID 0 можно сравнить с четырехъядерным процессором: вместо того, чтобы последовательно отправлять инструкции одному ядру, вы отправляете их четырём разным, в следствие чего ответ приходит в четыре раза быстрее.
Кроме того, вы используете емкость всех дисков, поэтому два диска по 1 ТБ в чередующейся конфигурации будут отображаться как один диск объёмом 2 ТБ.
RAID 1
RAID 1 может использоваться в различных конфигурациях, но наиболее распространенной является настройка с объединением двух или более идентичных дисков, которые представляют собой полные копии друг друга.
Из-за этого вы получаете общее дисковое пространство лишь одного диска, поэтому два накопителя емкостью 1 ТБ предоставят 1 ТБ общего пространства.
В отличие от RAID 0, RAID 1 выигрывает за счет избыточности. Таким образом, если один из дисков выйдет из строя, у вас останутся те же данные на втором диске, что позволит заменить неисправный диск без потери важной информации.
RAID 1 часто используется для резервного копирования важных файлов. Стоимость немного выше по сравнению с RAID 0 и скорость поменьше, но это самый безопасный вариант для хранения данных.
RAID 5
Для использования массива RAID 5 вам потребуется минимум три жестких диска. Подобно RAID 0, он распределяет данные по нескольким дискам, что повышает производительность.
Однако RAID 5 включает аспект избыточности RAID 1, что гарантирует целостность данных в случае выхода из строя одного из дисков.
Тем не менее, RAID 5 не подходит для серверов баз данных или обработки больших объемов данных из-за низкой скорости записи.
RAID 6
RAID 6 очень похож на RAID 5 тем, что разделяет данные, но с использованием двойной четности для записи на два диска. Для создания массива RAID 6 вам потребуется минимум четыре накопителя.
Если жесткий диск в массиве RAID 6 выйдет из строя, у вас будет несколько резервных накопителей. Хотя вероятность поломки двух дисков одновременно очень мала, RAID 6 добавляет дополнительный уровень безопасности, благодаря которому ваши данные останутся в целости и сохранности, если это произойдет.
RAID 10
RAID 10 не случайно имеет число «10» в названии. Подобно RAID 6, массив использует четыре диска и может похвастаться комбинацией зеркалирования RAID 1 и чередования RAID 0, что позволяет увеличить скорость записи и избыточность.
Если конфигурация RAID 10 включает четыре диска, два зеркальных диска будут содержать 50% данных, а два других – зеркально отражать оставшиеся 50%. Несмотря на то, что у вас будет емкость хранилища только половины дисков, RAID 10 является наиболее надежным и эффективным массивом в плане скорости.
Что такое аппаратный и программный RAID?
RAID-контроллеры могут быть использованы в качестве аппаратного RAID для управления каждым массивом.
Используя аппаратный RAID, производительность компьютера не пострадает, поскольку он не зависит от программного обеспечения или установленной операционной системы.
Например, внешние накопители, такие как WD My Book Duo емкостью 16 ТБ, можно подключить к компьютеру через USB 3.0. Он использует массив RAID 0 и может хранить до 36 ТБ данных на двух дисках. Благодаря скорости чтения до 360 МБ/с аппаратный RAID не повлияет на производительность вашего компьютера.
Основной недостаток аппаратных RAID-массивов – цена.
Программный RAID же создается непосредственно в операционной системе и совместим с Linux, Windows или Mac OS X. В этом случае конфигурция RAID-массива происходит напрямую через центральный процессор, то есть ЦПУ и выполняет роль RAID-контроллера.
Но при использовании такого массива есть риск снижения производительности компьютера. Из-за этого для программного RAID лучше всего подходят RAID 0, RAID 1, RAID 2, потому что они не нагружают процессор так сильно.
Например, два твердотельных накопителя Samsung 870 EVO емкостью каждого 1 ТБ будут работать исключительно быстро в массиве RAID 0 и идеально подойдут для хранения данных или программ, которые не являются критически важными в случае поломки одного из дисков.
Заключение
Массивы RAID предлагают множество преимуществ, но их никогда не следует использовать для резервного копирования важных данных. Человеческий фактор все еще присутствует, поэтому никто не застрахован от повреждения нужной информации, вирусов и других проблем безопасности.
RAID – неотъемлемая часть многих решений для хранения данных, но было разработано множество альтернатив, призванных смягчить недостатки конфигурации RAID.
Тем не менее, RAID – удобная опция как в плане цены, так и получаемой производительности.
Источник: makeuseof.com
