Co to są poziomy RAID? Którego powinieneś użyć?

W świecie przechowywania danych istnieje spora ciekawostka dotycząca macierzy RAID. Wielu użytkowników jest zdezorientowanych i ciekawych możliwości dodania tego narzędzia do swojej artylerii, ale nie jest pewnych tej decyzji. Nadmiarowa konfiguracja macierzy niezależnych dysków (RAID) może być uważana za rozwiązanie dla użytkowników, którzy oczekują szybkości i bezpieczeństwa. W tym artykule zagłębimy się w RAID, dowiemy się czym są poziomy RAID i dowiemy się, którego z nich powinniśmy użyć.

Co to jest RAID?

Krótko mówiąc, RAID to technologia umożliwiająca użytkownikom łączenie wielu dysków fizycznych w jedną jednostkę. Poprawia to wydajność i niezawodność przechowywania danych, zwiększa ochronę danych przed awarią dysków i zwiększa wydajność operacji we/wy. Jest to niezbędna rzecz w środowisku, w którym integralność i dostępność danych mają kluczowe znaczenie.

Wszystko to odbywa się poprzez opracowanie technik takich jak striping danych, dublowanie i partycja, aby osiągnąć ten cel. Istnieją różne poziomy RAID, od zwykłego RAID 0 do RAID 10, każdy z własnymi zaletami i kompromisami.

Jakie są różne poziomy RAID?

Istnieją różne poziomy RAID, a niektóre z typowych są wymienione poniżej:

1. RAID 0 (rozkładanie)
2. RAID 1 (dublowanie)
3. RAID 2, 3, 4 (rozkładanie na poziomie bitu z parzystością)
4. RAID 5 (striping na poziomie bloku z rozproszoną parzystością)
5. RAID 6 (striping na poziomie bloku z podwójną parzystością)
6. RAID 10 (rozkładanie z dublowaniem)
7. RAID 50 (rozkładanie + rozproszona parzystość)

Zagłębmy się w to.

1] RAID 0

Urządzenia RAID 0 to metoda rozłożenia w celu zwiększenia szybkości odczytu i zapisu. Striping to metoda, w której dane są dzielone na mniejsze segmenty zwane paskami i przechowywane równomiernie na wielu dyskach twardych. Należy jednak zwrócić uwagę na jeden krytyczny aspekt: ​​brak redundancji. W przypadku awarii jednego dysku użytkownicy mogą spodziewać się naruszenia bezpieczeństwa całej macierzy RAID, co może skutkować potencjalną utratą danych.

Dlatego zawsze zaleca się stosowanie Stripingu z innymi poziomami RAID, które wprowadzają Redundancję, aby zapewnić ochronę danych i odporność na awarie.

2] RAID 1

RAID 1 jest dość znany ze swoich możliwości ochrony danych za pomocą techniki tworzenia kopii lustrzanych. Rozumiemy przez to, że te same dane są przechowywane lub dublowane na dwóch różnych dyskach. Każdy fragment danych zapisany na jednym dysku jest jednocześnie zapisywany na innym dysku, tworząc dokładną kopię (lustrzaną kopię) całego zbioru danych. Dzięki temu awaria jednego dysku nie skutkuje utratą danych ani przestojem systemu. Należy jednak pamiętać, że RAID 1 nie zapewnia tak wysokiej wydajności zapisu, jak poziomy RAID skupiające się na rozłożeniu. Oprócz tego musi również zajmować połowę miejsca na kopiowanie danych.

3] RAID 2,3,4

RAID 2, 3 i 4 to jedne z mniej znanych poziomów RAID z różnymi funkcjami. W przypadku RAID 2 dane są rozłożone na poziomie bitowym za pomocą kodu Hamminga ECC [Error Correcting Code], w którym dane są rozłożone na poziomie bitowym (podzielone na pojedyncze bity) na wiele urządzeń. podczas gdy RAID 3 i RAID 4 są znane z rozłożenia odpowiednio na poziomie bajtów i bloków z parzystością.

RAID 2 jest używany ze względu na wysoką dokładność danych, jednak nie jest szeroko stosowany ze względu na złożoność implementacji kodu Hamminga na poziomie bitowym. Natomiast RAID 3 jest odpowiedni dla aplikacji wymagających sekwencyjnego przesyłania dużych ilości danych, takich jak aplikacje do edycji wideo lub przesyłania strumieniowego. Ponownie nie jest używany w powszechnych praktykach ze względu na ograniczenia w wydajności losowych operacji we/wy i dedykowany dysk parzystości, który staje się potencjalnym wąskim gardłem. Wreszcie, RAID 4 jest odpowiedni dla niektórych obciążeń baz danych lub serwerów plików. Jednak podobnie jak pozostałe dwa, rzadziej używany ze względu na lepsze opcje, jakie zapewniają inne poziomy RAID.

4] RAID 5

RAID 5 znany jest z równowagi pomiędzy wydajnością a redundancją danych. Urządzenia paskowe z parzystością zwiększają prędkość dostępu do danych i wprowadzają ochronę parzystości w celu wykrywania i korygowania błędów. Ten poziom jest znany z tolerowania awarii pojedynczego dysku bez utraty danych, co pozwala na odtworzenie brakujących danych. W tym przypadku dane nie są dublowane, ale raczej rozprowadzane z informacją o parzystości na wszystkich dyskach. RAID 5 ogólnie oferuje sporo, ma jednak swoje wady, takie jak wydajność zapisu, czas odbudowy i ograniczenia rozmiaru macierzy, ponieważ wymaga co najmniej 3 urządzeń.

5] RAID 6

RAID 6 to wysoce zaawansowana konfiguracja RAID, znana szczególnie z zaawansowanej ochrony danych i odporności na awarie. W tym przypadku stosowana jest podwójna parzystość, która oblicza i przechowuje dane w dwóch informacjach o parzystości dla każdego zestawu pasków danych. Dzięki temu macierz toleruje jednoczesną awarię dwóch dysków bez utraty danych.

Odporność na awarie jest traktowana w RAID 6 w porównaniu z RAID 5 ze względu na tę samą funkcję. Został również zaprojektowany w taki sposób, że priorytetem jest integralność i ochrona danych, jednak kosztem nieco zmniejszonej wydajności zapisu.

6] RAID 10

RAID 10 można nazwać jednym z najpowszechniejszych poziomów RAID, znanym również jako RAID 1+0. Dzieje się tak dzięki połączeniu funkcji zapewniających zarówno wysoką wydajność, jak i solidną redundancję danych. Użytkownicy mogą oczekiwać wysokiej wydajności odczytu i zapisu danych lustrzanych na oddzielnych urządzeniach. Najlepszą częścią RAID 10 jest to, że może wytrzymać awarię wielu urządzeń, o ile nie są one częścią tej samej pary lustrzanej.

Jedyną wadą tego poziomu RAID jest koszt wykorzystania większej ilości miejsca na dysku do tworzenia kopii lustrzanych. Może wymagać większej liczby dysków w porównaniu do innych poziomów RAID.

Którego RAID powinienem użyć?

Wybór poziomu RAID zależy od potrzeb i preferencji. Zobaczmy kilka uwag:

1. RAID O: Jeśli wydajność, np. zwiększona wydajność odczytu i zapisu, ma wyższy priorytet niż redundancja danych, ponieważ awaria jednego dysku może prowadzić do utraty wszystkich danych.
2. RAID 1: Jeśli nadmiarowość danych i odporność na awarie są najwyższym priorytetem.
3. RAID 5: Jeśli chcesz zachować równowagę pomiędzy wydajnością a redundancją danych. Niższa wydajność zapisu może jednak tolerować awarię pojedynczego dysku bez utraty danych.
4. RAID 10, RAID 1+0: Jeśli wysoka wydajność i nadmiarowość danych są najwyższym priorytetem. Wymaga większego napędu, stąd koszt jest wysoki.
5. RAID 50 ORAZ 60: W razie potrzeby w środowisku wymagającym kombinacji rozproszonej lub podwójnej parzystości; jednak czasami konfiguracja może być skomplikowana.

Otóż ​​to!

Jakie są zalety korzystania z RAID?

RAID (Random Array of Independent Disks) jest znany z zapewniania redundancji danych, lepszej wydajności odczytu i zapisu, zwiększonej pojemności pamięci masowej i integralności danych. Poziomy RAID, takie jak RAID 1, RAID 5, RAID 6 i RAID 10, zapewniają nadmiarowe kopie na innych urządzeniach, zapewniając ciągłość danych nawet w przypadku awarii dysku.

Jaki jest najlepszy poziom RAID pod względem wydajności?

Biorąc pod uwagę aspekt wydajności, najczęściej wybieranymi przez użytkowników poziomami są RAID 0 i RAID 10. RAID 0 zapewnia striping, podczas gdy RAID 10 zapewnia stripping + dublowanie. Ten pierwszy może być ryzykownym wyborem ze względu na duże ryzyko utraty danych, podczas gdy drugi może sobie z tym poradzić.