RAID означає або надлишковий масив недорогих дисків, або надлишковий масив незалежних дисків. Це рішення віртуалізації зберігання даних, яке розглядає кілька фізичних дисків як один фізичний диск. Метою RAID є забезпечення надлишковості даних, підвищення продуктивності або й те й інше в залежності від рівня RAID, що використовується.
Концепції RAID
Три основні концепції в RAID – це «дзеркальне відображення», «чергування» та «парність».
У RAID, дзеркальне відображення це реплікація даних на кількох дисках, що забезпечує рівень резервування за ціною зменшення ємності зберігання. Наприклад, якщо один диск виходить з ладу, дані не втрачаються, оскільки всі дані на несправному диску також знаходяться на другому диску. На цьому етапі несправний диск можна замінити, а масив RAID можна перебудувати з наявних дисків.
RAID смугастість це концепція поширення даних на кількох дисках. Це дозволяє використовувати повну ємність усіх дисків і дозволяє підвищити продуктивність, оскільки дані записуються або читаються з кількох дисків одночасно. Недоліком цього є те, що втрата будь-якого диска пошкоджує весь масив.
RAID паритет це процес відмовостійкості, який виконує логічний процес між кожним бітом на двох дисках і зберігає результат на третьому диску. Якщо будь-який з дисків вийшов з ладу, масив можна перебудувати з двох інших. Паритет можна додати лише поверх інших станів рейду.
Поширені рівні RAID
RAID 0 — це проста реалізація чередування. Два або більше дисків включені в масив, поєднуючи їх загальну ємність і швидкість читання/запису. Цей рівень рейду забезпечує високу продуктивність, але з ризиком втрати всіх даних у разі відмови будь-якого диска. Продуктивність масиву RAID 0 збільшується, коли ви додаєте більше дисків, однак це також збільшує ймовірність того, що один із дисків виходить з ладу та пошкодить весь масив.
Порада: RAID 0 відрізняється від простого охоплення кількох дисків разом. Обидва методи дозволяють використовувати всю потужність накопичувачів. Об’єднання дисків разом не забезпечує підвищення продуктивності, яке надходить від розбивки даних, але воно зберігає дані, збережені на робочих дисках, якщо будь-який об’єднаний диск виходить з ладу.
RAID 1 — це реалізація дзеркального відображення, коли дані з одного диска відображаються на другий диск. Якщо будь-який диск виходить з ладу, дані не втрачаються. У більших масивах кожен диск все ще містить однакову інформацію. Поки функціонує один диск RAID 1, дані можна зчитувати, а масив відновлювати.
Рівні RAID 4 і 5 використовують чередування для підвищення продуктивності, але також включають паритет, щоб уможливити збої дисків. RAID 4 виділяє один диск для контролю за паритетом, це може призвести до зниження швидкості запису, оскільки всі дані контролю парності записуються лише на один диск. RAID 5 розповсюджує дані про парність по всіх дисках у масиві. Усувається вузьке місце, яке виникло із записом даних про контроль парності на один диск, однак обробка парності все ще потребує виконання, що трохи знижує продуктивність у порівнянні з RAID 0. Обидва рівні RAID 4 і 5 вимагають принаймні трьох дисків у масиві і допускають вихід з ладу лише одного диска.
RAID 6 ідентичний RAID 5, але зберігає два блоки парності на всіх дисках у масиві. Ця додаткова парність подвоює необхідну обробку парності, таким чином знижуючи продуктивність більше, ніж RAID 5, але все одно менше, ніж RAID 4. RAID 6 вимагає принаймні чотирьох дисків у масиві, але може обробляти до двох дисків з ладу.
RAID 0+1 є вкладеним RAID-масивом, він спочатку створює масив RAID 0 із смугастими дисками, а потім дзеркало RAID 1 цього масиву. Вкладення цих двох типів RAID-масивів забезпечує як надлишковість дзеркального відображення, так і збільшення швидкості чередування. Недоліки цього методу полягають у тому, що потрібні принаймні чотири диски, і якщо диск виходить з ладу, виходить з ладу все дзеркало. Якщо будь-який диск виходить з ладу, він пошкоджує його масив RAID 0. У чотиридисковому масиві RAID 0+1 втрата одного диска призведе до пошкодження його парного диска, залишивши два інших диска без захисту дзеркала.
RAID 10 – це інший тип вкладеного RAID-масиву, він створює масив RAID 1 з дзеркальних дисків, а потім смугу RAID 0 цього масиву. Вкладення масивів таким чином також забезпечує таку ж надлишковість і підвищення продуктивності, як і RAID 0+1. Однак за допомогою цієї реалізації ви можете втратити багато дисків, якщо кожне дзеркало має принаймні один робочий диск. Також потрібно менше часу для відновлення масиву в разі відмови диска, оскільки потрібно перебудувати лише один набір дзеркальних дисків.