מה זה RAID?

RAID מייצג מערך מיותר של דיסקים לא יקרים או מערך מיותר של דיסקים עצמאיים. זהו פתרון וירטואליזציה לאחסון נתונים שמתייחס למספר כוננים פיזיים ככונן פיזי אחד. מטרת ה-RAID היא לספק יתירות נתונים, שיפורי ביצועים או שניהם בהתאם לרמת ה-RAID שבה נעשה שימוש.

מושגי RAID

שלושת המושגים העיקריים ב-RAID הם "שיקוף", "פסים" ו"שוויון".

ב-RAID, שיקוף הוא שכפול של נתונים על פני דיסקים מרובים, זה מאפשר רמה של יתירות במחיר של קיבולת אחסון מופחתת. לדוגמה, אם כונן אחד נכשל, שום נתונים לא יאבדו, מכיוון שכל הנתונים בכונן הפגום נמצאים גם בכונן שני. בשלב זה, ניתן להחליף את הכונן הפגום ולבנות מחדש את מערך ה-RAID מכוננים קיימים.

לִפְשׁוֹט פסים הוא הרעיון של הפצת נתונים על פני כוננים מרובים. זה מאפשר שהקיבולת המלאה של כל הכוננים תהיה זמינה לשימוש ומאפשרת ביצועים טובים יותר כאשר נתונים נכתבים או נקראים ממספר כוננים בו זמנית. החיסרון בכך שאובדן כונן כלשהו משחית את המערך כולו.

לִפְשׁוֹט שִׁוּוּי הוא תהליך סובלנות לתקלות המבצע תהליך לוגי בין כל סיביות בשני כוננים ומאחסן את התוצאה בכונן שלישי. אם אחד מהכוננים נכשל, ניתן לבנות את המערך מחדש משני האחרים. ניתן להוסיף זוגיות רק על גבי מצבי פשיטה אחרים.

רמות RAID נפוצות

RAID 0 הוא יישום פשוט של סטריפינג. שני דיסקים או יותר כלולים במערך, המשלבים את היכולות הכוללות שלהם ואת מהירויות הקריאה/כתיבה. רמת פשיטה זו מציעה ביצועים גבוהים אך בסיכון של אובדן כל הנתונים אם כונן כלשהו יכשל. הביצועים של מערך RAID 0 גדלים ככל שמוסיפים כוננים נוספים, אולם הדבר גם מגדיל את הסבירות שאחד מהכוננים יתקלקל וישחית את המערך כולו.

טיפ: RAID 0 שונה מהפרשת דיסקים מרובים יחד. שתי הטכניקות מאפשרות שימוש במלוא הקיבולת של הכוננים. התרחבות הדיסקים יחד אינה מספקת את שיפור הביצועים הנובע מהפשטת נתונים, אך היא משמרת את הנתונים שנשמרו בדיסקים פועלים אם דיסק מרווח נכשל.

RAID 1 הוא יישום של שיקוף, עם נתונים מכונן אחד משוקפים לכונן שני. אם אחד הכוננים נכשל, שום נתונים לא יאבדו. במערכים גדולים יותר, כל דיסק עדיין מכיל בדיוק את אותו מידע. כל עוד דיסק RAID 1 אחד פועל, ניתן לקרוא את הנתונים ולבנות מחדש את המערך.

רמות RAID 4 ו-5 משתמשות ב-striping כדי להגביר את הביצועים, אך כוללות גם זוגיות, כדי לאפשר תקלות בכונן. RAID 4 מקדיש כונן בודד לזוגיות, זה יכול לגרום למהירויות כתיבה מופחתות מכיוון שכל נתוני הזוגיות נכתבים רק לדיסק אחד. RAID 5 מפיץ את נתוני הזוגיות על פני כל הכוננים במערך. צוואר הבקבוק שנבע מכתיבת נתוני זוגיות לדיסק אחד מוסר, עם זאת, עדיין צריך לבצע את עיבוד הזוגיות ולהפחית מעט את הביצועים בהשוואה ל-RAID 0. רמות RAID 4 ו-5 שתיהן דורשות לפחות שלושה כוננים במערך ומאפשרות כשל של כונן בודד בלבד.

RAID 6 זהה ל-RAID 5 אך מאחסן שני בלוקים זוגיים על פני כל הדיסקים במערך. זוגיות נוספת זו מכפילה את עיבוד הזוגיות הנדרש, ובכך מפחיתה את הביצועים יותר מ-RAID 5, אך עדיין פחות מ-RAID 4. RAID 6 דורש לפחות ארבעה כוננים במערך, אך יכול להתמודד עם כשל של עד שני כוננים.

RAID 0+1 הוא מערך RAID מקונן, הוא יוצר תחילה מערך RAID 0 של דיסקים מפוספסים, ולאחר מכן מראה RAID 1 של המערך הזה. קינון שני סוגי מערכי RAID אלה מספק גם את היתירות של השיקוף וגם את הגברת המהירות של הפסים. החסרונות של שיטה זו הם שנדרשים לפחות ארבעה כוננים ושאם כונן נכשל, מראה שלם נכשל. אם כונן כלשהו נכשל, הוא משחית את מערך ה-RAID 0 שלו. במערך RAID 0+1 של ארבעה דיסקים, איבוד דיסק בודד ישחית את הדיסק המזווג שלו ותותיר את שני הדיסקים האחרים ללא הגנה של מראה.

RAID 10 הוא סוג אחר של מערך RAID מקונן, הוא יוצר מערך RAID 1 של דיסקים משוקפים, ולאחר מכן פס RAID 0 של המערך הזה. קינון המערכים בדרך זו מספק גם את אותה יתירות ושיפור ביצועים כמו RAID 0+1. עם זאת, עם יישום זה, אתה יכול לאבד כוננים רבים כל עוד לכל מראה יש דיסק עובד אחד לפחות. זה גם לוקח פחות זמן לבנות מחדש את המערך במקרה של כשל בכונן, מכיוון שצריך לבנות מחדש רק סט אחד של כונני שיקוף.