▷ Raid 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: razlaga vseh vrst

Zagotovo smo že slišali za konfiguracijo diskov v RAID-u in to smo povezali z velikimi podjetji, kjer je potreba po ponovitvi in ​​razpoložljivosti podatkov najpomembnejša. Danes pa imajo praktično vse naše matične plošče namiznih osebnih računalnikov možnost ustvarjanja lastnih RAID-jev.

Kazalo vsebine

Danes si bomo ogledali, kaj je tehnologija RAID, ki je poleg blagovne znamke visoko učinkovitega škropiva proti komarjem povezana tudi s tehnologijo iz sveta računalništva. Videli bomo, iz česa je sestavljeno njegovo delovanje in kaj lahko naredimo z njim in z različnimi konfiguracijami. V njem bodo naši mehanski trdi diski ali trdi diski v središču pozornosti, kakršni koli že bodo, kar nam omogoča, da shranimo ogromne količine informacij zahvaljujoč pogonom več kot 10 TB, ki jih trenutno lahko najdemo.

Morda ste že slišali tudi za shranjevanje v oblaku in njegove prednosti pred shranjevanjem v naši lastni skupini, toda resnica je, da je bolj poslovno naravnana. Ti plačujejo ceno za tovrstno storitev, ki se zagotavlja prek interneta in na oddaljenih strežnikih, ki imajo napredne varnostne sisteme in lastniške konfiguracije RAID z veliko odvečnimi podatki.

Kaj je tehnologija RAID?

Izraz RAID izvira iz "Redundant Array neodvisnih diskov" ali v španščini, odvečni niz neodvisnih diskov. Po njegovem imenu že dobro poznamo, kaj namerava ta tehnologija narediti. Kar ni nič drugega kot izdelava sistema za shranjevanje podatkov z uporabo več shranjevalnih enot, med katerimi se podatki distribuirajo ali posnemajo. Te shranjevalne enote so lahko mehanski ali trdi diski, trdi diski ali trdi diski.

RAID tehnologija je razdeljena na konfiguracije, imenovane ravni, s pomočjo katerih lahko dobimo različne rezultate glede možnosti shranjevanja informacij. Za praktične namene bomo RAID obravnavali kot eno samo shrambo podatkov, kot da bi šlo za en logični pogon, čeprav je znotraj njega več fizično neodvisnih trdih diskov.

Končni cilj RAID je uporabniku ponuditi večjo kapaciteto shranjevanja, odvečnost podatkov, da se prepreči izguba podatkov in hitrejše branje in zapisovanje podatkov, kot če bi imeli samo trdi disk. Očitno bodo te lastnosti neodvisno izboljšane, odvisno od tega, kakšno raven RAID želimo implementirati.

Druga prednost uporabe RAID je, da lahko uporabljamo stare trde diske, ki jih imamo doma, in da se lahko preko vmesnika SATA povežemo z matično ploščo. Tako bomo z nizkocenovnimi enotami lahko namestili sistem za shranjevanje, kjer bodo naši podatki varni pred napakami.

Kjer se uporabljajo RAID-ji

Na splošno RAID- je podjetja že vrsto let uporabljajo zaradi posebnega pomena svojih podatkov in potrebe po njihovem ohranjanju in zagotavljanju odvečnosti. Imajo enega ali več strežnikov, ki so posebej namenjeni upravljanju te shrambe informacij, s strojno opremo, ki je posebej zasnovana za to uporabo, in z zaščitnim ščitom pred zunanjimi grožnjami, ki bo preprečil nepotreben dostop do njih. Običajno ta skladišča uporabljajo enake trde diske po zmogljivosti in tehnologiji izdelave za optimalno razširljivost.

Toda danes bomo skoraj vsi lahko uporabljali sistem RAID, če bomo imeli relativno novo matično ploščo in s čipsetom, ki izvaja tovrstna notranja navodila. Za osnovno balo bomo potrebovali več diskov, da začnemo konfigurirati RAID iz Linuxa, Maca ali Windows.

V primeru, da naša ekipa ne uporablja te tehnologije, bomo potrebovali krmilnik RAID, ki bo upravljal skladišče neposredno iz strojne opreme, čeprav bo v tem primeru sistem podvržen napakam tega regulatorja, kar se na primer ne zgodi, če ga upravljamo s programsko opremo.

Kaj RAID lahko počne in česa ne more

Že vemo, kaj je RAID in kje ga je mogoče uporabljati, zdaj pa moramo vedeti, kakšne prednosti bomo dosegli z uvedbo takega sistema in katere druge stvari z njim ne moremo storiti. Na ta način ne bomo padli v zmoto domnevanja stvari, ko jih v resnici ni.

Prednosti RAID-a

• Visoka odstopanje napak: Z RAID lahko dobimo veliko boljšo toleranco, kot če imamo samo trdi disk. To bo pogojeno s konfiguracijami RAID, ki smo jih sprejeli, saj so nekatere usmerjene k zagotavljanju odvečnosti, druge pa preprosto za doseganje hitrosti dostopa. Branje in zapisovanje izboljšav uspešnosti: Tako kot v prejšnjem primeru obstajajo sistemi, katerih cilj je izboljšati zmogljivost z delitvijo podatkovnih blokov na več enot, da bi lahko vzporedno delovali. Možnost kombiniranja dveh prejšnjih lastnosti: Ravni RAID je mogoče kombinirati, kot bomo videli spodaj. Na ta način lahko izkoristimo hitrost dostopa nekaterih in odveč podatkov drugih. Dobra skalabilnost in zmogljivost shranjevanja: še ena od njegovih prednosti je, da so na splošno lahko razširljivi sistemi, odvisno od konfiguracije, ki jo sprejemamo. Poleg tega lahko uporabljamo diske različne narave, arhitekture, zmogljivosti in starosti.

Kaj RAID ne more storiti

• RAID ni sredstvo za zaščito podatkov: RAID bo kopiral podatke, ne pa jih zaščitil, gre za dva zelo različna pojma. Enako škodo bo virus naredil na ločenem trdem disku, kot če bi vnesel RAID. Če nimamo varnostnega sistema, ki bi ga varoval, bodo podatki enako izpostavljeni. Boljša hitrost dostopa ni zagotovljena: obstajajo konfiguracije, ki jih lahko naredimo sami, vendar vse aplikacije ali igre ne morejo dobro delovati na RAID. Velikokrat ne bomo prinašali dobička z uporabo dveh trdih diskov namesto enega za shranjevanje podatkov na razdeljen način.

Slabosti RAID-a

• RAID ne zagotavlja obnovitve po katastrofi: kot vemo, obstajajo aplikacije, ki lahko obnovijo datoteke s poškodovanega trdega diska. Za RAID potrebujete različne in bolj specifične gonilnike, ki niso nujno združljivi s temi aplikacijami. Torej bi lahko v primeru verižne ali večkratne okvare diska imeli neponovljive podatke. Migracija podatkov je bolj zapletena: kloniranje diska z enim operacijskim sistemom je precej preprosto, vendar je to s popolnim RAID-om v drugega veliko bolj zapleteno, če nimamo ustreznih orodij. Zato je selitev datotek iz enega sistema v drugega, da bi ga posodobili, včasih nepremostljiva naloga. Visoki začetni stroški: implementacija RAID-a z dvema diskoma je preprosta, če pa želimo bolj zapletene in odvečne naloge, se stvari zapletejo. Več ko bodo diski, višji so stroški in bolj zapleten sistem, več bomo potrebovali.

Kakšne ravni RAID so tam

No, danes lahko najdemo kar nekaj vrst RAID, čeprav jih bomo razdelili na standardne RAID, ugnezdene in lastniške ravni. Seveda se najpogosteje uporabljajo za zasebne uporabnike in mala podjetja, seveda standardna in ugnezdena raven, saj ima večina opreme višjega cenovnega razreda to možnost, ne da bi namestili kaj dodatnega.

Nasprotno, lastniške ravni uporabljajo samo ustvarjalci sami ali prodajo to storitev. So različice tistih, ki veljajo za osnovne, in ne verjamemo, da je njihova razlaga potrebna.

Poglejmo, iz česa je sestavljen vsak izmed njih.

RAID 0

Prvi RAID, ki ga imamo, se imenuje nivo 0 ali razdeljen niz. V tem primeru nimamo odvečnih podatkov, saj je funkcija te stopnje distribucija podatkov, ki so shranjeni, med različne trde diske, ki so povezani z računalnikom.

Cilj uvedbe RAID 0 je zagotoviti dobre hitrosti dostopa do podatkov, shranjenih na trdih diskih, saj so informacije enakomerno porazdeljene na njih, da imajo sočasen dostop do več podatkov, če njihovi diski vzporedno delujejo.

RAID 0 nima podatkov o pariteti ali odvečnosti podatkov, zato če se eden od pomnilniških pogonov pokvari, bomo izgubili vse podatke, ki so bili znotraj njega, razen če v to konfiguracijo nismo naredili zunanjih varnostnih kopij.

Za izvedbo RAID 0 moramo biti pozorni na velikost trdih diskov, ki jih sestavljajo. V tem primeru bo najmanjši trdi disk določil dodan prostor v RAID-u. Če imamo v konfiguraciji 1 TB trdi disk in dodatnih 500 GB, bo velikost funkcionalnega niza 1 TB, odvzeli bomo 500 GB trdi disk in 500 GB s 1 TB diska. Zato je idealno, da uporabite trde diske enake velikosti, da bi lahko uporabili ves razpoložljivi prostor v oblikovanem kompletu.

RAID 1

Ta konfiguracija se imenuje tudi zrcaljenje ali zrcaljenje in je ena izmed najpogostejših, ki zagotavljajo odvečnost podatkov in dobro prenašanje napak. V tem primeru ustvarimo trgovino z dvojnimi informacijami na dveh trdih diskih ali dveh kompletih trdih diskov. Ko shranimo podatke, ga v zrcalni enoti takoj ponovimo, da ima dvakrat enake podatke.

V očeh operacijskega sistema imamo le eno shranjevalno enoto, do katere dostopamo, da beremo podatke v notranjosti. Če pa to ne uspe, se podatki samodejno poiščejo v ponovljenem pogonu. Zanimivo je tudi povečanje hitrosti branja podatkov, saj lahko podatke beremo hkrati iz obeh zrcalnih enot.

RAID 2

Ta raven RAID je malo uporabljena, saj v osnovi temelji na izdelovanju shranjenega prostora na več diskih na bitni ravni. Iz te razdelitve podatkov se nato ustvari koda napake in se shrani v izključno namenjene enote. Na ta način je mogoče vse diske v skladišču nadzirati in sinhronizirati za branje in zapisovanje podatkov. Ker diski trenutno že vsebujejo sistem za odkrivanje napak, je ta konfiguracija kontraproduktivna in se uporablja paritetni sistem.

RAID 3

Ta nastavitev trenutno tudi ni uporabljena. Sestavljena je iz delitve podatkov na ravni bajtov na različne enote, ki sestavljajo RAID, razen ene, kjer so shranjene informacije o pariteti, da se lahko ob branju pridružijo tem podatkom. Na ta način ima vsak shranjeni bajt dodaten bit paritete za prepoznavanje napak in za obnovitev podatkov v primeru izgube pogona.

Prednost te konfiguracije je, da so podatki razdeljeni na več diskov in dostop do informacij je zelo hiter, kolikor je vzporednih diskov. Za konfiguracijo te vrste RAID potrebujete vsaj 3 trde diske.

RAID 4

Gre tudi za shranjevanje podatkov v blokih, razdeljenih med diski v trgovini, pri čemer je eden od njih pustil za shranjevanje paritetnih bitov. Temeljna razlika od RAID 3 je, da če izgubimo pogon, se podatki lahko rekonstruirajo v realnem času zahvaljujoč izračunanim paritetnim bitom. Namenjeno je shranjevanju velikih datotek brez odvečnosti, vendar je snemanje podatkov počasnejše ravno zaradi potrebe po tem paritetnem izračunu vsakič, ko se nekaj posname.

RAID 5

Imenujemo ga tudi paritetni porazdeljeni sistem. Ta se danes uporablja pogosteje kot stopnje 2, 3 in 4, zlasti na napravah NAS. V tem primeru se informacije shranijo razdeljene na bloke, ki so razdeljeni med trde diske, ki sestavljajo RAID. Ustvari pa se tudi paritetni blok, da se zagotovi odvečnost in da se da rekonstruirati informacije v primeru, da se trdi disk poškoduje. Ta paritetni blok bo shranjen v enoti, ki ni bloki podatkov, ki so vključeni v izračunani blok, na ta način bodo informacije paritete shranjene na drugem disku kot tam, kjer so vključeni podatkovni bloki.

V tem primeru bomo potrebovali tudi vsaj tri shranjevalne enote, da zagotovimo odvečnost podatkov s pariteto, odpoved pa bo dopustna le na eni enoti hkrati. V primeru zloma dveh hkrati izgubimo podatke o pariteti in vsaj enega od podatkovnih blokov. Obstaja različica RAID 5E, v katero je vstavljen rezervni trdi disk, ki zmanjša čas obnovitve podatkov, če eden od večjih ne uspe.

RAID 6

RAID je v bistvu podaljšek RAID 5, v katerega je dodan še en paritetni blok, da skupaj naredimo dva. Informacijski bloki bodo znova razdeljeni na različne enote in na enak način so paritetni bloki tudi shranjeni v dveh različnih enotah. Na ta način bo sistem toleranten do okvare do dveh shranjevalnih enot, a posledično bomo potrebovali do štiri pogone, da bomo lahko oblikovali RAID 6E. V tem primeru obstaja tudi različica RAID 6e z istim ciljem kot RAID 5E.

Vnesene ravni RAID

Za seboj smo pustili šest osnovnih ravni RAID, da vstopimo v ugnezdene ravni. Kot lahko domnevamo, so te ravni v osnovi sistemi, ki imajo glavno raven RAID, ki pa vsebujejo druge podnaravnine, ki delujejo v drugačni konfiguraciji.

Na ta način obstajajo različni sloji RAID, ki lahko hkrati izvajajo funkcije osnovnih nivojev in tako lahko kombinirajo, na primer, sposobnost hitrejšega branja z RAID 0 in odvečnost RAID 1.

Poglejmo potem, katere se danes najbolj uporabljajo.

RAID 0 + 1

Najdemo ga lahko tudi pod imenom RAID 01 ali predelno ogledalo. V bistvu je sestavljen iz glavne stopnje tipa RAID 1, ki izvaja funkcije kopiranja podatkov, ki jih najdemo v prvi podrednji v sekundi. Po drugi strani se bo pojavil podnivojski RAID 0, ki bo opravljal lastne funkcije, torej shranjeval podatke na porazdeljen način med enotami, ki so v njem.

Na ta način imamo glavno raven, ki deluje zrcalo in podnaravnine, ki opravljajo delitev podatkov. Tako, ko trdi disk ne uspe, bodo podatki popolnoma shranjeni v drugem zrcalnem RAID 0.

Pomanjkljivost tega sistema je razširljivost, ko dodamo dodaten disk na enem podravenju, bomo morali isto storiti tudi na drugem. Poleg tega nam bo toleranca napak omogočila, da razbijemo drugačen disk na vsakem podnaravju ali prekinimo dva na isti podrednji, ne pa tudi drugih kombinacij, ker bi izgubljali podatke.

RAID 1 + 0

No zdaj bi bilo v nasprotnem primeru, imenujemo ga tudi RAID 10 ali zrcalna delitev. Zdaj bomo imeli glavno raven tipa 0, ki deli shranjene podatke med različne podnaravnine. Hkrati bomo imeli več podvrsti tipa 1, ki bodo zadolžene za kopiranje podatkov na trde diske, ki jih imajo v notranjosti.

V tem primeru nam bo toleranca napak omogočila, da razbijemo vse diske v enem podravenju, razen enega, v vsakem od podnaravnin pa bo potreben vsaj en zdrav disk, da ne izgubimo informacij.

RAID 50

Seveda lahko na ta način porabimo nekaj časa, da naredimo možne kombinacije RAID, ki so bolj prepričani, da dosežemo največ odvečnosti, zanesljivosti in hitrosti. Videli bomo tudi RAID 50, ki je glavna raven v RAID 0, ki deli podatke iz podnaravnin, konfiguriranih kot RAID 5, s pripadajočimi tremi trdi diski.

V vsakem bloku RAID 5 bomo imeli vrsto podatkov z ustrezno pariteto. V tem primeru trdi disk lahko odpove v vsakem RAID 5 in bo zagotovil celovitost podatkov, če pa jih ne bo več, bomo izgubili tam shranjene podatke.

RAID 100 in RAID 101

Toda ne le, da lahko imamo drevo na dveh ravneh, ampak tri, in to je v primeru RAID 100 ali 1 + 0 + 0. Sestavljen je iz dveh podraven RAID 1 + 0, ki sta razdeljena na glavno raven tudi v RAID 0.

Na enak način imamo lahko RAID 1 + 0 + 1, sestavljen iz več podvrsti RAID 1 + 0, ki jih RAID 1 odraža kot glavno. Njegova hitrost dostopa in odvečnost sta zelo dobri in omogočata dobro odstopanje napak, čeprav je količina uporabljenega diska v primerjavi z razpoložljivim prostorom precejšnja.

No, to je vse o tehnologiji RAID ter njenih aplikacijah in funkcijah. Zdaj vam prepuščamo nekaj vaj, ki vam bodo prav tako koristne

Upamo, da so vam te informacije koristile, da boste bolje razumeli, kaj je sistem za shranjevanje RAID. Če imate kakršna koli vprašanja ali predloge, jih pustite v polju za komentar.