Обяснени нива на рейд

Ако някога сте потърсили закупуване на NAS устройство или сървър, особено за малък бизнес, несъмнено се натъквате на термина „RAID“. RAID означава Redundant Array от евтини (или понякога „независими“) дискове. Като цяло система с активирана RAID използва два или повече твърди диска, за да подобри производителността или да осигури някакво ниво на поносимост на грешки за машина - обикновено NAS или сървър. Толерантността на грешки просто означава осигуряване на предпазна мрежа за повреден хардуер, като се гарантира, че машината с повредения компонент, обикновено твърд диск, все още може да работи. Толерантността на грешки намалява прекъсванията в производителността и също така намалява вероятността от загуба на данни.

Начинът, по който конфигурирате тази грешка, зависи от нивото на RAID, което сте задали. Нивата на RAID зависят от това колко дискове имате в устройство за съхранение, колко критично е промяната и възстановяването на диска към нуждите на вашите данни и колко е важно да постигнете максимална производителност. Като цяло бизнесът ще намери за по-спешно да запази данните непокътнати в случай на повреда в хардуера, отколкото например домашният потребител. Различните RAID нива представляват различни конфигурации, насочени към осигуряване на различни баланси между оптимизация на производителността и защита на данните.

Обзор на RAID

RAID традиционно се прилага в предприятия и организации, където толерантността на отказите на дискове и оптимизираната производителност са задължителни, а не луксозни. Сървърите и NASes в бизнес центрове за данни обикновено имат RAID контролер - хардуер, който контролира масива от дискове. Тези системи разполагат с множество SSD или SATA устройства, в зависимост от конфигурацията RAID. Поради повишените нужди за съхранение на потребителите, домашните NAS устройства също поддържат RAID. Начало, просумър и малък бизнес НАС все по-често се доставят с два или повече дискови гнезда, така че потребителите да могат да използват силата на RAID, точно както може предприятието.

Софтуерът RAID означава, че можете да настроите RAID без нужда от специален хардуер RAID контролер. Възможността RAID е присъща на операционната система. Функцията за съхранение на пространства на Windows 8 и Windows 7 (издания Pro и Ultimate) имат вградена поддръжка за RAID. Можете да настроите един диск с два дяла: единият да се зарежда от, а другият за съхранение на данни и да се отразява дялът на данните.

Този тип RAID се предлага и в други операционни системи, включително OS X Server, Linux и Windows сървъри. Тъй като този тип RAID вече идва като функция в ОС, цената не може да бъде победена. Софтуерният RAID може да включва и виртуални RAID решения, предлагани от доставчици като Dot Hill, за да доставят мощни хост-базирани виртуални RAID адаптери. Това обаче е решение, по-пригодено за корпоративните мрежи.

Кой RAID е подходящ за мен?

Както споменахме, има няколко RAID нива, а това, което изберете, зависи дали използвате RAID за производителност или за отказ на откази (или и двете). Също така има значение дали имате хардуерен или софтуерен RAID, защото софтуерът поддържа по-малко нива от хардуерно базиран RAID. В случая на хардуерния RAID, типът контролер, който имате, също има значение. Различните контролери поддържат различни нива на RAID и също така диктуват видовете дискове, които можете да използвате в масив: SAS, SATA или SSD.

Ето краят на популярните RAID нива:

• RAID 0 се използва за повишаване на производителността на сървъра. Известен е също като „диск на ленти“. С RAID 0 данните се записват на множество дискове. Това означава, че работата, която компютърът върши, се обработва от множество дискове, а не само от един, което увеличава производителността, тъй като множество дискове четат и записват данни, подобрявайки дисковия вход / изход. Необходими са минимум два диска. И софтуерният, и хардуерният RAID поддържат RAID 0, както и повечето контролери. Недостатъкът е, че няма откази за отказ. Ако един диск не успее, това се отразява на целия масив и шансовете за загуба на данни или корупция се увеличават.

• RAID 1 е конфигурация на отказоустойчивост, известна като „огледално огледало“. С RAID 1 данните се копират безпроблемно и едновременно от един диск на друг, създавайки реплика или огледало. Ако единият диск се пържи, другият може да продължи да работи. Това е най-простият начин за прилагане на отказоустойчивост и е сравнително ниска цена.

Недостатъкът е, че RAID 1 предизвиква леко влошаване на производителността. RAID 1 може да бъде реализиран чрез софтуер или хардуер. Необходими са минимум два диска за реализация на хардуер RAID 1. Със софтуера RAID 1, вместо два физически диска, данните могат да бъдат огледални между обеми на един диск. Една допълнителна точка, която трябва да запомните, е, че RAID 1 намалява общия капацитет на диска наполовина: Ако сървър с две 1TB устройства е конфигуриран с RAID 1, тогава общият капацитет за съхранение ще бъде 1TB, а не 2TB.

• RAID 5 е най-често срещаната RAID конфигурация за бизнес сървъри и корпоративни NAS устройства. Това RAID ниво осигурява по-добра производителност от огледалните, както и отказоустойчивост. С RAID 5 данните и четността (което е допълнителна информация, използвана за възстановяване) се разделят на три или повече диска. Ако дискът получи грешка или започне да се проваля, данните се пресъздават от този разпределен данни и блок за паритет - безпроблемно и автоматично. По същество системата все още работи дори когато един диск рита кофата и докато можете да замените неуспешния диск. Друго предимство на RAID 5 е, че той позволява на много дискове на NAS и сървър да бъдат „сменяеми с гореща“, което означава, че ако дискът в масива не успее, той може да бъде заменен с ново устройство, без да изключва сървъра или NAS и без да има да прекъсне потребители, които може да имат достъп до сървъра или NAS. Това е чудесно решение за толерантност на грешките, тъй като тъй като дисковете се провалят (и в крайна сметка те ще станат), данните могат да бъдат възстановени на нови дискове, тъй като дефектните дискове се подменят. Недостатъкът на RAID 5 е хитът на производителността към сървърите, които извършват много операции за запис. Например, при RAID 5 на сървър, който има база данни, до която имат достъп много служители през работния ден, може да се забележи изоставане.

• RAID 6 се използва често и в предприятията. Той е идентичен с RAID 5, с изключение на това, че е още по-стабилно решение, тъй като използва още един четен блок от RAID 5. Можете да имате два диска да умре и все още да имате система да работи.

• RAID 10 е комбинация от RAID 1 и 0 и често се обозначава като RAID 1 + 0. Той съчетава огледалното отразяване на RAID 1 с ивицирането на RAID 0. Това е RAID нивото, което дава най-добрата производителност, но също така е скъпо, изисква два пъти повече дискове, отколкото други RAID нива, за минимум четири. Това е RAID ниво, идеално за високо използвани сървъри на бази данни или всеки сървър, който извършва много операции за запис. RAID 10 може да бъде реализиран като хардуер или софтуер, но общият консенсус е, че много от предимствата на производителността се губят, когато използвате софтуер RAID 10.

Други RAID нива Има и други RAID нива: 2, 3, 4, 7, 0 + 1…, но те наистина са варианти на вече споменатите основни RAID конфигурации и се използват за конкретни случаи. Ето няколко кратки описания на всяко от тях:

• RAID 2 е подобен на RAID 5, но вместо диск на ленти с помощта на четност, ивици се появяват на битово ниво. RAID 2 рядко се внедрява, тъй като разходите за внедряване обикновено са прекомерни (типичната настройка изисква 10 диска) и дава ниска производителност при някои дискови I / O операции.

• RAID 3 също е подобен на RAID 5, с изключение на това решение изисква специален диск за четност. RAID 3 рядко се използва, освен в най-специализираната база данни или обработващи среди, които могат да се възползват от нея.

• RAID 4 е конфигурация, при която оголването на диска се случва на ниво байт, а не на ниво бит, както в RAID 3.

• RAID 7 е собственост на RAID, собственост на вече несъществуващата Storage Computer Corporation.

• RAID 0 + 1 често се сменя за RAID 10 (което е RAID 1 + 0), но двете не са еднакви. RAID 0 + 1 е огледален масив със сегменти, които са RAID 0 масиви. Той се прилага в специфични инфраструктури, изискващи висока производителност, но не и високо ниво на мащабируемост.

За повечето цели от малък до среден бизнес, RAID 0, 1, 5, а в някои случаи и 10 са достатъчни за добра толерантност и ефективност. За повечето домашни потребители RAID 5 може да е свръхкил, но огледалното отразяване на RAID 1 осигурява прилична поносимост на грешките.

Важно е да запомните, че RAID не е архивиране, нито заменя стратегията за архивиране - за предпочитане автоматизирана. Създаването на резервно копие до RAID устройство може да бъде част от такава стратегия. Притежаването на устройство с активиран RAID, което използвате като основен сървър или устройство за съхранение, не е. RAID може да бъде чудесен начин за оптимизиране на работата на NAS и сървъра и бързо възстановяване от хардуерна повреда, но това е само част от цялостно решение за възстановяване при бедствия.