0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: visu veidu skaidrojums

Protams, mēs visi esam dzirdējuši par disku konfigurāciju RAID un esam to saistījuši ar lieliem uzņēmumiem, kur sevišķi svarīga ir vajadzība pēc atkārtotiem un pieejamiem datiem. Bet šodien praktiski visām mūsu mātesplatēm galddatoriem ir iespēja izveidot savus RAID.

Satura rādītājs

Šodien mēs redzēsim, kas ir RAID tehnoloģija, kurai ir ne tikai ļoti efektīvu anti-moskītu aerosolu zīmols, bet arī datortehnikas pasaulē. Mēs redzēsim, no kā sastāv tā darbība un ko mēs varam ar to un tā dažādajām konfigurācijām darīt. Tajā mūsu mehāniskie cietie diski vai SSD ieņems centrālo vietu neatkarīgi no tā, kas tie ir, kas ļauj mums saglabāt milzīgu informācijas daudzumu, pateicoties diskiem, kuru jauda ir vairāk nekā 10 TB un kurus mēs šobrīd varam atrast.

Iespējams, ka esat dzirdējuši arī par mākoņu krātuvi un tās priekšrocībām salīdzinājumā ar krātuvi mūsu pašu komandā, bet patiesība ir tāda, ka tā ir vairāk orientēta uz uzņēmējdarbību. Viņi maksā cenu par šāda veida pakalpojumu, kas tiek nodrošināts caur internetu un attālos serveros, kuriem ir uzlabotas drošības sistēmas un patentētas RAID konfigurācijas ar lielu datu dublēšanu.

Kas ir RAID tehnoloģija?

Termins RAID cēlies no " neatkarīgu disku liekā masīva " vai spāņu valodā minēts, lieku masīvu neatkarīgu disku. Pēc nosaukuma mums jau ir labs priekšstats par to, ko šī tehnoloģija plāno darīt. Kas ir nekas cits kā datu glabāšanas sistēmas izveidošana, izmantojot vairākas glabāšanas vienības, starp kurām dati tiek izplatīti vai replicēti. Šīs atmiņas vienības var būt gan mehāniski, gan HDD cietie diski, SSD vai cietvielu diski.

RAID tehnoloģija ir sadalīta konfigurācijās, kuras sauc par līmeņiem, caur kurām mēs varam iegūt dažādus rezultātus attiecībā uz informācijas glabāšanas iespējām. Praktiskos nolūkos mēs redzēsim RAID kā vienotu datu krātuvi, it kā tas būtu viens loģisks diskdzinis, kaut arī tajā ir vairāki fiziski neatkarīgi cietie diski.

RAID galvenais mērķis ir piedāvāt lietotājam lielāku uzglabāšanas jaudu, datu dublēšanu, lai izvairītos no datu zaudēšanas un nodrošinātu ātrāku datu lasīšanas un rakstīšanas ātrumu nekā tad, ja mums būtu tikai cietais disks. Acīmredzot šīs funkcijas tiks neatkarīgi uzlabotas atkarībā no tā, kādu RAID līmeni mēs vēlamies ieviest.

Vēl viena RAID izmantošanas priekšrocība ir tā, ka mēs varam izmantot vecos cietos diskus, kas mums ir mājās, un ka mēs ar SATA interfeisu varam izveidot savienojumu ar mūsu mātesplati. Tādā veidā ar lētām vienībām mēs varēsim uzstādīt glabāšanas sistēmu, kurā mūsu dati būs droši pret kļūmēm.

Kur tiek izmantoti RAID

Kopumā RAID RA ir izmantojuši daudzus gadus, ņemot vērā to īpašo nozīmi un nepieciešamību tos saglabāt un nodrošināt to atlaišanu. Tiem ir viens vai vairāki serveri, kas īpaši paredzēti šī informācijas krājuma pārvaldībai, ar aparatūru, kas īpaši paredzēta šai lietošanai, un ar aizsardzības vairogu pret ārējiem draudiem, kas novērsīs nepamatotu piekļuvi tiem. Parasti šīm noliktavām tiek izmantoti identiski cietie diski veiktspējas un ražošanas tehnoloģijās, lai nodrošinātu optimālu mērogojamību.

Bet šodien gandrīz visi no mums varēs izmantot RAID sistēmu, ja mums ir salīdzinoši jauna mātesplate un ar mikroshēmojumu, kas īsteno šāda veida iekšējās instrukcijas. Lai sāktu RAID konfigurēšanu no Linux, Mac vai Windows, būs nepieciešami tikai vairāki diski, kas savienoti ar mūsu bāzes ķīpu.

Gadījumā, ja mūsu komanda neīstenos šo tehnoloģiju, mums būs nepieciešams RAID kontrolieris, lai tieši pārvaldītu noliktavu no aparatūras, lai gan šajā gadījumā sistēma būs jutīga pret šī kontroliera kļūmēm, kaut kas, piemēram, nenotiek, ja mēs to pārvaldīsim, izmantojot programmatūru.

Ko RAID var un ko nevar?

Mēs jau zinām, kas ir RAID un kur to ir iespējams izmantot, bet tagad mums jāzina, kādas priekšrocības mēs gūsim, ieviešot šādu sistēmu, un kādas citas lietas mēs ar to nevarēsim izdarīt. Tādā veidā mēs nekļūdīsimies, pieņemot lietas, kad to patiesībā nav.

RAID priekšrocības

• Augsta kļūdu pielaide: izmantojot RAID, mēs varam iegūt daudz labāku kļūdu toleranci nekā tad, ja mums ir tikai cietais disks. To ietekmēs mūsu pieņemtās RAID konfigurācijas, jo dažas no tām ir paredzētas atlaišanas nodrošināšanai, bet citas - vienkārši piekļuves ātruma sasniegšanai. Lasīt un rakstīt veiktspējas uzlabojumus: tāpat kā iepriekšējā gadījumā, ir arī sistēmas, kuru mērķis ir uzlabot veiktspēju, sadalot datu blokus vairākās vienībās, lai tie darbotos paralēli. Iespēja apvienot divas iepriekšējās īpašības: RAID līmeņus var apvienot, kā mēs redzēsim tālāk. Tādā veidā mēs varam izmantot piekļuves ātrumu dažiem un citu datu dublēšanu. Laba mērogojamība un atmiņas ietilpība: vēl viena tās priekšrocība ir tā, ka tās parasti ir viegli pielāgojamas sistēmas atkarībā no mūsu pieņemtās konfigurācijas. Turklāt mēs varam izmantot dažāda rakstura, arhitektūras, ietilpības un vecuma diskus.

Ko nevar izdarīt RAID

• RAID nav datu aizsardzības līdzeklis: RAID atkārtos datus, nevis tos aizsargās, tie ir divi ļoti atšķirīgi jēdzieni. To pašu kaitējumu vīruss nodarīs atsevišķā cietajā diskā, it kā tas būtu ievadījis RAID. Ja mums nav drošības sistēmas, kas to aizsargā, dati tiks atklāti vienādi. Labāks piekļuves ātrums netiek garantēts: ir konfigurācijas, kuras mēs varam izveidot paši, taču ne visas lietojumprogrammas vai spēles spēj labi darboties RAID. Daudzas reizes mēs negūsim peļņu, izmantojot divus cietos diskus, nevis vienu, lai dalītā veidā glabātu datus.

RAID trūkumi

• RAID nenodrošina atkopšanu pēc katastrofas: kā mēs zinām, ir programmas, kas var atgūt failus no bojāta cietā diska. RAID jums ir nepieciešami dažādi un specifiskāki draiveri, kas nav obligāti saderīgi ar šīm lietojumprogrammām. Tātad ķēdes vai vairāku disku kļūmes gadījumā mums varētu būt neatjaunojami dati. Datu migrācija ir sarežģītāka: diska klonēšana ar vienu operētājsistēmu ir diezgan vienkārša, taču to darīt ar pilnu RAID citā ir daudz sarežģītāka, ja mums nav pareizo rīku. Tāpēc failu migrēšana no vienas sistēmas uz otru, lai to atjauninātu, dažreiz ir nepārvarams uzdevums. Augstas sākotnējās izmaksas: RAID ieviešana ar diviem diskiem ir vienkārša, bet, ja mēs vēlamies sarežģītākas un liekākas kopas, lietas kļūst sarežģītas. Jo vairāk disku, jo lielākas izmaksas un sarežģītāka sistēma, jo vairāk mums būs nepieciešams.

Kādi tur ir RAID līmeņi

Mūsdienās mēs varam atrast diezgan daudz RAID tipu, lai gan tie tiks sadalīti standarta RAID, ligzdotos līmeņos un patentētajos līmeņos. Privātajiem lietotājiem un mazajiem uzņēmumiem tos visbiežāk izmanto, protams, standarta un ligzdotos līmeņos, jo lielākajai daļai augstākās klases aprīkojuma ir iespēja to izdarīt, neinstalējot neko papildus.

Tieši pretēji, patentētos līmeņus izmanto tikai paši veidotāji vai tie, kas pārdod šo pakalpojumu. Tie ir varianti tiem, kurus uzskata par pamata, un mēs neuzskatām, ka viņu skaidrojums ir nepieciešams.

Redzēsim, no kā sastāv katrs no tiem.

RAID 0

Pirmais RAID, kas mums ir, tiek saukts par 0. līmeni vai dalītu kopu. Šajā gadījumā mums nav datu dublēšanas, jo šī līmeņa funkcija ir izplatīt datus, kas tiek glabāti starp dažādiem cietajiem diskiem, kas ir savienoti ar datoru.

RAID 0 ieviešanas mērķis ir nodrošināt labu piekļuves ātrumu datiem, kas tiek glabāti cietajos diskos, jo informācija tiek vienādi izplatīta tajos, lai tiem būtu vienlaicīga pieeja vairāk datu ar diskiem, kas darbojas paralēli.

RAID 0 nav informācijas par paritāti vai datu dublēšanas, tāpēc, ja kāds no krātuves diskdziņiem sabojājas, mēs zaudēsim visus tajā esošos datus, ja vien mēs nebūsim izveidojuši ārējas dublējumus šai konfigurācijai.

Lai veiktu RAID 0, mums jāpievērš uzmanība cieto disku lielumam, kas to veido. Šajā gadījumā RAID pievienoto vietu nosaka mazākais cietais disks. Ja mums ir 1 TB cietais disks un vēl 500 GB konfigurācijā, funkcionālā komplekta lielums būs 1 TB, ņemot 500 GB cieto disku un vēl 500 GB no 1 TB diska. Tāpēc ideāli būtu izmantot tāda paša izmēra cietos diskus, lai varētu izmantot visu pieejamo vietu projektētajā komplektā.

RAID 1

Šo konfigurāciju sauc arī par spoguļošanu vai “ spoguļošanu ”, un tā ir viena no visbiežāk izmantotajām, lai nodrošinātu datu dublēšanu un labu kļūdu toleranci. Šajā gadījumā mēs izveidojam veikalu, kurā ir dublēta informācija par diviem cietajiem diskiem vai diviem cieto disku komplektiem. Kad mēs glabājam datus, tas nekavējoties tiek atkārtots tā spoguļa blokā, lai būtu divreiz vienādi dati.

Operētājsistēmas acīs mums ir tikai viena krātuves vienība, kurai mēs varam piekļūt, lai nolasītu datus iekšpusē. Bet, ja tas neizdodas, dati tiks automātiski meklēti replicētajā diskdzinī. Interesanti ir arī palielināt datu lasīšanas ātrumu, jo mēs informāciju varam nolasīt vienlaicīgi no diviem spoguļierīcēm.

RAID 2

Šis RAID līmenis ir maz izmantots, jo tas galvenokārt ir balstīts uz sadalītas atmiņas veidošanu vairākos diskos bitu līmenī. Savukārt no šī datu izplatīšanas tiek izveidots kļūdas kods un tiek glabāts vienībās, kas paredzētas tikai šim nolūkam. Tādā veidā var uzraudzīt un sinhronizēt visus noliktavā esošos diskus, lai lasītu un rakstītu datus. Tā kā diskos pašlaik jau ir kļūdu noteikšanas sistēma, šī konfigurācija ir neproduktīva un tiek izmantota paritātes sistēma.

RAID 3

Šis iestatījums arī šobrīd netiek izmantots. Tas sastāv no datu dalīšanas baitu līmenī dažādās vienībās, kas veido RAID, izņemot vienu, kurā tiek saglabāta paritātes informācija, lai varētu pievienoties šiem datiem, kad tie tiek lasīti. Tādā veidā katram saglabātajam baitam ir papildu paritātes bits, lai identificētu kļūdas un atgūtu datus diskdziņa nozaudēšanas gadījumā.

Šīs konfigurācijas priekšrocība ir tā, ka dati tiek sadalīti vairākos diskos un piekļuve informācijai ir ļoti ātra, tāpat kā ir paralēli diski. Lai konfigurētu šāda veida RAID, jums ir nepieciešami vismaz 3 cietie diski.

RAID 4

Tas ir arī par datu saglabāšanu blokos, kas sadalīti starp veikalā esošajiem diskiem, atstājot vienu no tiem paritātes bitu saglabāšanai. Būtiskā atšķirība no RAID 3 ir tāda, ka, ja pazaudējam disku, datus var rekonstruēt reāllaikā, pateicoties aprēķinātiem paritātes bitiem. Tā mērķis ir lielu failu glabāšana bez liekas, bet datu ierakstīšana notiek lēnāk tieši tāpēc, ka ir jāveic šis paritātes aprēķins katru reizi, kad kaut kas tiek ierakstīts.

RAID 5

Saukta arī par paritātes dalītu sistēmu. Šis šodien tiek izmantots biežāk nekā 2., 3. un 4. līmenis, īpaši NAS ierīcēs. Šajā gadījumā informācija tiek saglabāta sadalīta blokos, kas tiek sadalīti starp cietajiem diskiem, kas veido RAID. Bet arī tiek izveidots paritātes bloks, lai nodrošinātu atlaišanu un varētu rekonstruēt informāciju gadījumā, ja cietais disks tiek bojāts. Šis paritātes bloks tiks saglabāts citā vienībā nekā datu bloki, kas ir iesaistīti aprēķinātajā blokā, tādējādi paritātes informācija tiks saglabāta citā diskā, kur ir iesaistīti datu bloki.

Šajā gadījumā mums būs vajadzīgas arī vismaz trīs atmiņas vienības, lai nodrošinātu datu dublēšanu ar paritāti, un kļūme pieļaujama tikai vienā vienībā vienlaikus. Ja vienlaikus tiek salauzti divi, mēs zaudēsim informāciju par paritāti un vismaz vienu no iesaistītajiem datu blokiem. Ir RAID 5E variants, kurā ir ievietots rezerves cietais disks, lai samazinātu datu atjaunošanas laiku, ja neizdodas kāds no galvenajiem.

RAID 6

RAID būtībā ir RAID 5 paplašinājums, kurā tiek pievienots vēl viens paritātes bloks, kas kopā veido divus. Informācijas bloki atkal tiks sadalīti dažādās vienībās, un tādā pašā veidā paritātes bloki tiek saglabāti arī divās dažādās vienībās. Tādā veidā sistēma izturēs ne vairāk kā divu atmiņas vienību kļūmes, taču, lai veidotu RAID 6E, mums būs nepieciešami līdz četriem diskdziņiem. Šajā gadījumā ir arī RAID 6e variants ar tādu pašu mērķi kā RAID 5E.

Ligzdoti RAID līmeņi

Mēs atstājām sešus RAID pamatlīmenis, lai ievadītu ligzdotos līmeņus. Kā mēs varam pieņemt, šie līmeņi būtībā ir sistēmas, kurām ir galvenais RAID līmenis, bet tās savukārt satur citas apakšlīmeņus, kas darbojas citā konfigurācijā.

Tādā veidā pastāv dažādi RAID slāņi, kas vienlaikus spēj veikt pamata līmeņu funkcijas un tādējādi spēj apvienot, piemēram, spēju ātrāk lasīt ar RAID 0 un RAID 1 dublēšanu.

Tad redzēsim, kuras mūsdienās tiek izmantotas visvairāk.

RAID 0 + 1

To var atrast arī ar nosaukumu RAID 01 vai nodalījuma spoguli. Tas pamatā sastāv no RAID 1 tipa galvenā līmeņa, kas veic funkcijas, kas atkārto datus, kas sekundē atrasti pirmajā apakšlīmenī. Savukārt būs apakšlīmenis RAID 0, kas pildīs savas funkcijas, tas ir, datus sadalītā veidā glabās starp vienībām, kas tajā atrodas.

Tādā veidā mums ir galvenais līmenis, kas veic spoguļa funkciju, un apakšlīmeņi, kas veic datu dalīšanas funkciju. Tādā veidā, kad cietais disks neizdodas, dati tiks lieliski saglabāti otrā spoguļa RAID 0.

Šīs sistēmas trūkums ir mērogojamība, ja vienai apakšlīmenim pievienojam papildu disku, tas pats būs jādara arī otrā. Turklāt kļūdas pielaide ļaus mums sadalīt atšķirīgu disku katrā apakšlīmenī vai sadalīt divus vienā un tajā pašā apakšlīmenī, bet ne citas kombinācijas, jo mēs zaudētu datus.

RAID 1 + 0

Tagad mēs būtu pretējā gadījumā, to sauc arī par RAID 10 vai spoguļa dalīšanu. Tagad mums būs galvenais 0. līmeņa līmenis, kas dalīs saglabātos datus starp dažādām apakšlīmenēm. Tajā pašā laikā mums būs vairākas 1. tipa apakšlīmes, kas būs atbildīgas par datu atkārtošanu cietajos diskos, kas viņiem ir.

Šajā gadījumā pieļaujama kļūme ļaus sadalīt visus diskus vienā apakšlīmenī, izņemot vienu, un katrā no apakšlīmeņiem būs jāatstāj vismaz viens veselīgs disks, lai nepazaudētu informāciju.

RAID 50

Protams, šādā veidā mēs varam pavadīt laiku, lai izveidotu iespējamās RAID kombinācijas, kuras ir vairāk savirknētas, lai sasniegtu maksimālu dublēšanu, uzticamību un ātrumu. Mēs redzēsim arī RAID 50, kas ir galvenais RAID 0 līmenis, kas sadala datus no apakšlīmeņiem, kas konfigurēti kā RAID 5, ar attiecīgajiem trim cietajiem diskiem.

Katrā RAID 5 blokā mums būs datu sērija ar tai atbilstošo paritāti. Šajā gadījumā cietais disks var neizdoties katrā RAID 5, un tas nodrošinās datu integritāti, bet, ja tie neizdosies vairāk, mēs zaudēsim tur saglabātos datus.

RAID 100 un RAID 101

Bet ne tikai mums var būt divu līmeņu koks, bet arī trīs, un tas ir RAID 100 vai 1 + 0 + 0 gadījums. Tas sastāv no diviem RAID 1 + 0 apakšlīmeņiem, kas savukārt dalīti ar galveno līmeni arī RAID 0.

Tādā pašā veidā mums var būt RAID 1 + 0 + 1, ko veido vairāki RAID 1 + 0 apakšlīmeņi, kurus RAID 1 atspoguļo kā galveno. Tā piekļuves ātrums un dublēšana ir ļoti laba, un tie piedāvā labu kļūdu panesamību, kaut arī izmantojamā diska daudzums ir ievērojams salīdzinājumā ar vietas pieejamību.

Tas viss attiecas uz RAID tehnoloģiju un tās lietojumiem un funkcijām. Tagad mēs jums atstājam dažas apmācības, kas arī jums būs noderīgas

Mēs ceram, ka šī informācija jums bija noderīga, lai labāk izprastu, kas ir RAID glabāšanas sistēma. Ja jums ir kādi jautājumi vai ieteikumi, lūdzu, atstājiet tos komentāru lodziņā.