Το RAID σημαίνει είτε Redundant Array of Inexpensive Disks είτε Redundant Array of Independent Disks. Είναι μια λύση εικονικοποίησης αποθήκευσης δεδομένων που αντιμετωπίζει πολλές φυσικές μονάδες δίσκου ως μια ενιαία φυσική μονάδα δίσκου. Ο σκοπός του RAID είναι να παρέχει πλεονασμό δεδομένων, βελτιώσεις απόδοσης ή και τα δύο ανάλογα με το επίπεδο RAID που χρησιμοποιείται.
Έννοιες RAID
Οι τρεις βασικές έννοιες στο RAID είναι "mirroring", "striping" και "parity".
Στο RAID, καθρέφτισμα είναι η αναπαραγωγή δεδομένων σε πολλούς δίσκους, αυτό επιτρέπει ένα επίπεδο πλεονασμού με κόστος μειωμένης χωρητικότητας αποθήκευσης. Για παράδειγμα, εάν μια μονάδα δίσκου αποτύχει, δεν χάνονται δεδομένα, καθώς όλα τα δεδομένα στη μονάδα δίσκου που απέτυχε βρίσκονται επίσης σε μια δεύτερη μονάδα δίσκου. Σε αυτό το σημείο, η αποτυχημένη μονάδα δίσκου μπορεί να αντικατασταθεί και η συστοιχία RAID μπορεί να ξαναδημιουργηθεί από υπάρχουσες μονάδες δίσκου.
ΕΠΙΔΡΟΜΗ ρίγες είναι η έννοια της διάδοσης δεδομένων σε πολλαπλούς δίσκους. Αυτό επιτρέπει την πλήρη χωρητικότητα όλων των μονάδων δίσκου να είναι διαθέσιμη για χρήση και επιτρέπει μεγαλύτερη απόδοση καθώς τα δεδομένα εγγράφονται ή διαβάζονται από πολλές μονάδες ταυτόχρονα. Το μειονέκτημα αυτού είναι ότι η απώλεια οποιασδήποτε μονάδας δίσκου καταστρέφει ολόκληρη τη συστοιχία.
ΕΠΙΔΡΟΜΗ ισοτιμία είναι μια διαδικασία ανοχής σφαλμάτων που εκτελεί μια λογική διαδικασία μεταξύ κάθε bit σε δύο μονάδες δίσκου και αποθηκεύει το αποτέλεσμα σε μια τρίτη μονάδα δίσκου. Εάν κάποια από τις μονάδες δίσκου αποτύχει, η συστοιχία μπορεί να αναδημιουργηθεί από τις άλλες δύο. Η ισοτιμία μπορεί να προστεθεί μόνο πάνω από άλλες καταστάσεις επιδρομής.
Κοινά επίπεδα RAID
Το RAID 0 είναι μια απλή εφαρμογή striping. Δύο ή περισσότεροι δίσκοι περιλαμβάνονται στη συστοιχία, συνδυάζοντας τη συνολική τους χωρητικότητα και τις ταχύτητες ανάγνωσης/εγγραφής. Αυτό το επίπεδο επιδρομής προσφέρει υψηλές επιδόσεις, αλλά με κίνδυνο απώλειας όλων των δεδομένων εάν αποτύχει κάποια μονάδα δίσκου. Η απόδοση μιας συστοιχίας RAID 0 αυξάνεται καθώς προσθέτετε περισσότερες μονάδες δίσκου, ωστόσο, αυτό αυξάνει επίσης την πιθανότητα να αποτύχει μία από τις μονάδες δίσκου και να καταστρέψει ολόκληρη τη συστοιχία.
Συμβουλή: Το RAID 0 διαφέρει από το να καλύπτει απλώς πολλούς δίσκους μαζί. Και οι δύο τεχνικές επιτρέπουν τη χρήση της πλήρους χωρητικότητας των μονάδων δίσκου. Η επέκταση των δίσκων μαζί δεν παρέχει την ώθηση της απόδοσης που προέρχεται από τη διαγράμμιση δεδομένων, αλλά διατηρεί τα δεδομένα που αποθηκεύονται σε δίσκους εργασίας εάν αποτύχει οποιοσδήποτε εκτεινόμενος δίσκος.
Το RAID 1 είναι μια εφαρμογή κατοπτρισμού, με δεδομένα από μια μονάδα δίσκου να αντικατοπτρίζονται σε μια δεύτερη μονάδα δίσκου. Εάν κάποια μονάδα δίσκου αποτύχει, δεν χάνονται δεδομένα. Σε μεγαλύτερους πίνακες, κάθε δίσκος εξακολουθεί να περιέχει ακριβώς τις ίδιες πληροφορίες. Όσο λειτουργεί ένας δίσκος RAID 1, τα δεδομένα μπορούν να διαβαστούν και η συστοιχία να ξαναδημιουργηθεί.
Τα επίπεδα RAID 4 και 5 χρησιμοποιούν striping για να αυξήσουν την απόδοση, αλλά περιλαμβάνουν και ισοτιμία, για να επιτρέψουν αστοχίες μονάδας δίσκου. Το RAID 4 αφιερώνει μια μονάδα δίσκου στην ισοτιμία, κάτι που μπορεί να προκαλέσει μειωμένες ταχύτητες εγγραφής καθώς όλα τα δεδομένα ισοτιμίας εγγράφονται μόνο σε έναν δίσκο. Το RAID 5 κατανέμει τα δεδομένα ισοτιμίας σε όλες τις μονάδες δίσκου της συστοιχίας. Το σημείο συμφόρησης που προέκυψε από την εγγραφή δεδομένων ισοτιμίας σε έναν δίσκο καταργήθηκε, ωστόσο, η επεξεργασία ισοτιμίας πρέπει ακόμα να εκτελεστεί μειώνοντας λίγο την απόδοση σε σύγκριση με το RAID 0. Τα επίπεδα RAID 4 και 5 απαιτούν και τα δύο τουλάχιστον τρεις μονάδες δίσκου στη συστοιχία και επιτρέπουν την αποτυχία μόνο μιας μονάδας.
Το RAID 6 είναι πανομοιότυπο με το RAID 5, αλλά αποθηκεύει δύο μπλοκ ισοτιμίας σε όλους τους δίσκους της συστοιχίας. Αυτή η επιπλέον ισοτιμία διπλασιάζει την απαιτούμενη επεξεργασία ισοτιμίας, μειώνοντας έτσι την απόδοση περισσότερο από το RAID 5, αλλά ακόμα λιγότερο από το RAID 4. Το RAID 6 απαιτεί τουλάχιστον τέσσερις μονάδες δίσκου στη συστοιχία, αλλά μπορεί να χειριστεί έως και δύο μονάδες που αποτυγχάνουν.
Το RAID 0+1 είναι ένθετη συστοιχία RAID, δημιουργεί πρώτα μια συστοιχία RAID 0 από ριγέ δίσκους και μετά έναν καθρέφτη RAID 1 αυτής της συστοιχίας. Η ένθεση αυτών των δύο τύπων συστοιχιών RAID παρέχει τόσο τον πλεονασμό του κατοπτρισμού όσο και την ώθηση της ταχύτητας του striping. Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι ότι απαιτούνται τουλάχιστον τέσσερις μονάδες δίσκου και ότι εάν αποτύχει μια μονάδα δίσκου, αποτυγχάνει ένας ολόκληρος καθρέφτης. Εάν κάποια μονάδα δίσκου αποτύχει, καταστρέφει τη συστοιχία RAID 0. Σε μια συστοιχία RAID 0+1 τεσσάρων δίσκων, η απώλεια ενός μεμονωμένου δίσκου θα καταστρέψει τον ζευγαρωμένο δίσκο αφήνοντας τους άλλους δύο δίσκους χωρίς την προστασία καθρέφτη.
Το RAID 10 είναι ένας άλλος τύπος ένθετης συστοιχίας RAID. Η ένθεση των συστοιχιών με αυτόν τον τρόπο παρέχει επίσης τον ίδιο πλεονασμό και ενίσχυση απόδοσης με το RAID 0+1. Με αυτήν την υλοποίηση, ωστόσο, μπορείτε να χάσετε πολλές μονάδες δίσκου, εφόσον κάθε καθρέφτης έχει τουλάχιστον έναν δίσκο εργασίας. Απαιτείται επίσης λιγότερος χρόνος για την αναδόμηση της συστοιχίας σε περίπτωση αποτυχίας μονάδας δίσκου, καθώς μόνο ένα σύνολο αντικατοπτρισμένων μονάδων δίσκου χρειάζεται να ξαναδημιουργηθεί.