RAID массив гэж юу вэ, яагаад хэрэгтэй вэ? "RAID" гэж юу вэ.

RAID(Англи) бие даасан дискүүдийн илүүдэл массив - бие даасан хатуу дискүүдийн илүүдэл массив)- хянагчаар хянагддаг, өндөр хурдны сувгуудаар холбогдож, гадаад системээр нэгдмэл байдлаар хүлээн зөвшөөрөгдсөн хэд хэдэн дискний массив. Ашигласан массивын төрлөөс хамааран янз бүрийн түвшний эвдрэлийг тэсвэрлэх чадвар, гүйцэтгэлийг хангаж чадна. Мэдээллийн хадгалалтын найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх ба/эсвэл мэдээллийг унших/бичих хурдыг нэмэгдүүлэхэд үйлчилдэг. Эхэндээ ийм массивуудыг санамсаргүй хандалтын санах ой (RAM) дээр тулгуурлан зөөвөрлөгчийн нөөц болгон бүтээсэн бөгөөд энэ нь тухайн үед үнэтэй байсан. Цаг хугацаа өнгөрөхөд товчлол нь хоёрдахь утгыг олж авсан - массив нь бие даасан дискүүдээс бүрдсэн байсан бөгөөд энэ нь нэг дискний хуваалтаас илүү хэд хэдэн диск ашиглах, түүнчлэн тоног төхөөрөмжийн өндөр өртөг (одоо харьцангуй хэдхэн диск) гэсэн үг юм. Энэ массивыг бүтээхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Ямар RAID массивууд байгааг харцгаая. Эхлээд Берклигийн эрдэмтдийн танилцуулсан түвшин, дараа нь тэдгээрийн хослол, ер бусын горимуудыг харцгаая. Хэрэв өөр өөр хэмжээтэй диск ашигладаг бол (үүнийг зөвлөдөггүй) хамгийн бага эзэлхүүнтэй ажиллах болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Том дискний нэмэлт хүчин чадал нь ердөө л боломжгүй болно.

RAID 0. Гэмтлийг тэсвэрлэх чадваргүй судалтай дискний массив (Судал)

Энэ нь өгөгдлийг блокуудад хувааж (массив үүсгэх үед блокийн хэмжээг тохируулж болно) дараа нь салангид диск рүү бичдэг массив юм. Хамгийн энгийн тохиолдолд хоёр диск байдаг бөгөөд нэг блок нь эхний диск рүү, нөгөө нь хоёр дахь нь, дараа нь дахин эхний диск рүү бичигддэг гэх мэт. Энэ горимыг мөн "завсрын" гэж нэрлэдэг, учир нь өгөгдлийн блокуудыг бичихдээ бичлэг хийж буй дискүүдийг хооронд нь холбодог. Үүний дагуу блокуудыг нэг нэгээр нь уншдаг. Ингэснээр оролт гаралтын үйлдлүүд зэрэгцэн хийгдэж, гүйцэтгэл сайжирна. Хэрэв бид өмнө нь нэгж цаг тутамд нэг блок уншиж чаддаг байсан бол одоо үүнийг хэд хэдэн дискнээс нэг дор хийх боломжтой болсон. Энэ горимын гол давуу тал нь өгөгдөл дамжуулах өндөр хурд юм.

Гэсэн хэдий ч гайхамшгууд тохиолддоггүй, хэрэв тохиолддог бол ховор тохиолддог. Гүйцэтгэл нь N дахин нэмэгдэхгүй (N нь дискний тоо), гэхдээ бага. Юуны өмнө дискний хандалтын хугацаа N дахин нэмэгддэг бөгөөд энэ нь бусад компьютерийн дэд системүүдтэй харьцуулахад аль хэдийн өндөр байна. Хянагчийн чанар нь адилхан чухал нөлөө үзүүлдэг. Хэрэв энэ нь хамгийн сайн биш бол хурд нь нэг хөтөчийн хурдаас бараг мэдэгдэхүйц ялгаатай байж магадгүй юм. За, RAID хянагч нь системийн бусад хэсэгт холбогдсон интерфэйс нь ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Энэ бүхэн нь N-ээс бага шугаман унших хурдыг нэмэгдүүлэхээс гадна дискний тоог хязгаарлахад хүргэдэг бөгөөд үүнээс дээш бол огт нэмэгдэхгүй. Эсвэл эсрэгээрээ хурдыг бага зэрэг бууруулна. Бодит ажлуудад, олон тооны хүсэлтүүдтэй бол энэ үзэгдэлтэй тулгарах магадлал хамгийн бага байдаг, учир нь хурд нь хатуу диск өөрөө болон түүний боломжоор хязгаарлагддаг.

Таны харж байгаагаар энэ горимд нэмэлт зүйл байхгүй. Бүх дискний зайг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч, хэрэв дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтвэл бүх мэдээлэл алга болно.

RAID 1. Толин тусгал

Энэхүү RAID горимын мөн чанар нь алдааг тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд дискний хуулбарыг (толь) үүсгэх явдал юм. Хэрэв нэг диск бүтэлгүйтвэл ажил зогсохгүй, харин нэг дискээр үргэлжилнэ. Энэ горимд тэгш тооны диск шаардлагатай. Энэ аргын санаа нь нөөцлөлтөд ойрхон боловч бүх зүйл шууд явагддаг, мөн бүтэлгүйтлийн дараа сэргээгддэг (энэ нь заримдаа маш чухал байдаг) бөгөөд үүнд цаг үрэх шаардлагагүй болно.

Сул тал: ийм массив үүсгэхийн тулд танд хоёр дахин олон диск хэрэгтэй тул илүүдэл ихтэй. Өөр нэг сул тал бол гүйцэтгэлийн өсөлт байхгүй - эцсийн эцэст эхнийхээс авсан өгөгдлийн хуулбарыг хоёр дахь диск рүү бичдэг.

RAID 2 Алдаа тэсвэртэй Хаммингийн кодыг ашиглан массив.

Энэ код нь давхар алдааг засах, илрүүлэх боломжийг олгодог. Алдаа засах санах ойг (ECC) идэвхтэй ашигладаг. Энэ горимд дискүүдийг хоёр бүлэгт хуваадаг - нэг хэсэг нь өгөгдөл хадгалахад ашиглагддаг бөгөөд RAID 0-тэй адил ажилладаг бөгөөд өгөгдлийн блокуудыг өөр өөр дискүүдээр хуваадаг; Хоёрдахь хэсэг нь ECC кодыг хадгалахад ашиглагддаг.

Давуу талууд нь алдааг шууд засах, өгөгдөл дамжуулах өндөр хурд зэрэг орно.

Гол сул тал бол их хэмжээний илүүдэл (цөөн тооны дисктэй бол бараг хоёр дахин их, n-1). Дискний тоо нэмэгдэхийн хэрээр ECC кодыг хадгалах дискний тодорхой тоо багасна (тодорхой илүүдэл багасна). Хоёрдахь сул тал бол жижиг файлуудтай ажиллах хурд бага байдаг. Цөөн тооны дисктэй, том хэмжээтэй, илүүдэлтэй тул энэ RAID түвшинг одоогоор ашиглаагүй байгаа тул илүү өндөр түвшинд орлоо.

RAID 3. Битийн судал болон паритет бүхий алдааг тэсвэрлэх массив.

Энэ горим нь RAID 0 гэх мэт өөр диск рүү өгөгдлийн блокуудыг блок болгон бичдэг боловч паритет хадгалахад өөр диск ашигладаг. Тиймээс илүүдэл нь RAID 2-оос хамаагүй бага бөгөөд зөвхөн нэг диск юм. Хэрэв нэг диск эвдэрсэн бол хурд нь бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Гол сул талуудын дунд жижиг файл, олон хүсэлттэй ажиллахдаа хурд бага байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь бүх хяналтын кодууд нэг диск дээр хадгалагддаг тул оролт гаралтын үед дахин бичих шаардлагатай болдог. Энэ дискний хурд нь бүх массивын хурдыг хязгаарладаг. Паритын битийг зөвхөн өгөгдөл бичих үед бичнэ. Тэгээд уншиж байхдаа тэдгээрийг шалгадаг. Үүнээс болж унших/бичих хурдад тэнцвэргүй байдал үүсдэг. Жижиг файлуудыг нэг удаа унших нь бага хурдаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь өөр өөр дискүүд хүсэлтийг зэрэгцүүлэн гүйцэтгэх үед бие даасан дискүүдээс зэрэгцээ хандалт хийх боломжгүй байдагтай холбоотой юм.

RAID 4

Өгөгдлийг блок болгон өөр өөр дискэнд бичдэг бөгөөд нэг дискийг паритын битүүдийг хадгалахад ашигладаг. RAID 3-аас ялгаатай нь блокууд нь бит ба байтуудад хуваагддаггүй, харин секторт хуваагддаг. Давуу талууд нь том файлуудтай ажиллах үед дамжуулах өндөр хурдыг агуулдаг. Олон тооны унших хүсэлттэй ажиллах хурд нь бас өндөр байдаг. Алдаа дутагдлуудын дунд бид RAID 3-аас өвлөн авсан зүйлсийг тэмдэглэж болно - унших/бичих үйлдлийн хурдны тэнцвэргүй байдал, өгөгдөлд зэрэгцэн нэвтрэхэд хүндрэл учруулдаг нөхцөл байдал.

RAID 5. Судал болон тархсан паритет бүхий дискний массив.

Энэ арга нь өмнөхтэй төстэй боловч паритын битүүдэд тусдаа диск хуваарилахын оронд энэ мэдээллийг бүх дискний хооронд хуваарилдаг. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв N диск ашиглавал N-1 дискний багтаамж бэлэн болно. Нэгийн эзэлхүүнийг RAID 3.4-ийн нэгэн адил парит битүүдэд хуваарилна. Гэхдээ тэдгээр нь тусдаа диск дээр хадгалагдаагүй, харин тусдаа байдаг. Диск бүр нь (N-1)/N хэмжээний мэдээлэлтэй бөгөөд 1/N нь паритын битээр дүүрсэн байна. Массив дахь нэг диск ажиллахаа больсон тохиолдолд энэ нь ажиллах болно (түүн дээр хадгалагдсан өгөгдлийг бусад дискнүүдийн паритет ба өгөгдөл дээр үндэслэн тооцоолно). Өөрөөр хэлбэл, алдаа нь хэрэглэгчдэд ил тод, заримдаа гүйцэтгэлийн хамгийн бага уналт (RAID хянагчийн тооцоолох чадвараас хамаарч) тохиолддог. Давуу талуудын дунд бид их хэмжээний болон олон тооны хүсэлт бүхий өгөгдлийг унших, бичих өндөр хурдыг тэмдэглэж байна. Сул тал: өгөгдлийг сэргээхэд хэцүү, RAID 4-ээс бага унших хурд.

RAID 6. Зураастай, давхар тархсан париттай дискний массив.

Энэ ялгаа нь хоёр паритет схемийг ашигладагтай холбоотой юм. Систем нь хоёр дискний эвдрэлийг тэсвэрлэдэг. Гол бэрхшээл нь үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд бичих явцад илүү олон үйлдэл хийх шаардлагатай болдог. Үүнээс болж бичих хурд маш удаан байдаг.

Хосолсон RAID түвшин.

RAID массивууд нь үйлдлийн системд тунгалаг байдаг тул элементүүд нь диск биш, харин бусад түвшний массивууд болох массивуудыг үүсгэх цаг удахгүй иржээ. Тэдгээрийг ихэвчлэн нэмэх тэмдэгтэй бичдэг. Эхний тоо нь ямар түвшний массивуудыг элемент болгон оруулахыг, хоёр дахь тоо нь элементүүдийг нэгтгэсэн дээд түвшний ямар зохион байгуулалттай болохыг илэрхийлнэ.

RAID 0+1

RAID 0 массивын үндсэн дээр бүтээгдсэн RAID 1 массивын хослол. RAID 1 массивын адил дискний багтаамжийн зөвхөн тал хувь нь л боломжтой болно. Гэхдээ RAID 0-ийн нэгэн адил хурд нь нэг дисктэй харьцуулахад өндөр байх болно. Ийм шийдлийг хэрэгжүүлэхийн тулд дор хаяж 4 диск шаардлагатай.

RAID 1+0

Мөн RAID 10 гэж нэрлэдэг. Энэ нь толин тусгалуудын судал, өөрөөр хэлбэл RAID 1 массивуудаас бүтээгдсэн RAID 0 массив юм. Өмнөх шийдэлтэй бараг төстэй.

RAID 0+3

Зураасан дээрх тусгай паритет бүхий массив. Энэ нь өгөгдлийг блокуудад хувааж, RAID 0 массивууд руу бичдэг 3-р түвшний массив юм.Хамгийн энгийн 0+1 ба 1+0-ээс бусад хослолууд нь тусгай хянагч шаарддаг бөгөөд ихэвчлэн нэлээд үнэтэй байдаг. Энэ төрлийн найдвартай байдал нь дараагийн хувилбараас доогуур байна.

RAID 3+0

Мөн RAID 30 гэж нэрлэдэг. Энэ нь RAID 3 массивын зурвас (RAID 0 массив) юм. Энэ нь маш өндөр өгөгдөл дамжуулах хурдтай бөгөөд алдааг тэсвэрлэх чадвартай. Өгөгдлийг эхлээд блокуудад (RAID 0 шиг) хувааж, элементийн массивуудад байрлуулна. Тэнд тэд дахин блокуудад хуваагдаж, тэдгээрийн паритетыг тооцоолж, блокуудыг паритын битүүдийг бичсэн нэгээс бусад бүх дискэнд бичдэг. Энэ тохиолдолд RAID 3 массив бүрийн аль нэг диск нь бүтэлгүйтэж магадгүй юм.

RAID 5+0 (50)

Энэ нь RAID 5 массивыг RAID 0 массив болгон нэгтгэснээр үүсгэгддэг.Өгөгдөл дамжуулах, асуулга боловсруулах өндөр хурдтай. Энэ нь өгөгдөл сэргээх дундаж хурдтай, алдааг тэсвэрлэх чадвартай. RAID 0+5 хослол нь бас байдаг, гэхдээ онолын хувьд хэтэрхий бага давуу талыг өгдөг.

RAID 5+1 (51)

Түгээмэл париттай толин тусгал болон зураасны хослол. RAID 15 (1+5) нь бас сонголт юм. Гэмтлийг тэсвэрлэх чадвар маш өндөр. 1+5 массив нь гурван хөтөчийн алдаатай ажиллах боломжтой ба 5+1 массив нь найман хөтчийн тавтай ажиллах боломжтой.

RAID 6+0 (60)

Давхар тархсан паритеттай холих. Өөрөөр хэлбэл, RAID 6-ийн судал. RAID 0+5-тай холбоотой аль хэдийн дурьдсанчлан судалтай RAID 6 өргөн тархаагүй (0+6). Үүнтэй төстэй техникүүд (паритет бүхий массиваас хасах) массивын хурдыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Өөр нэг давуу тал нь та илүү олон парит битийг тооцоолох, бичихэд шаардагдах саатлыг хүндрэлгүйгээр хүчин чадлыг хялбархан нэмэгдүүлэх боломжтой юм.

RAID 100 (10+0)

RAID 100, мөн RAID 10+0 гэж бичдэг нь RAID 10-ын судал юм. Үндсэндээ энэ нь 2 дахин олон диск ашигладаг RAID 10 массивтай төстэй юм. Гэхдээ энэ "гурван давхар" бүтэц нь өөрийн гэсэн тайлбартай. Ихэнхдээ RAID 10-ийг техник хангамжид, өөрөөр хэлбэл хянагч ашиглан хийдэг бөгөөд тэдгээрээс програм хангамжид судал хийдэг. Өгүүллийн эхэнд дурдсан асуудлаас зайлсхийхийн тулд энэхүү заль мэхийг ашигласан болно - хянагч нар өөрсдийн өргөтгөх чадварын хязгаарлалттай байдаг бөгөөд хэрэв та нэг хянагч руу дискний тоог хоёр дахин их хэмжээгээр залгавал зарим нөхцөлд та ямар ч өсөлтийг харахгүй байж магадгүй юм. бүгд. Програм хангамжийн RAID 0 нь үүнийг хоёр хянагч дээр үндэслэн үүсгэх боломжийг олгодог бөгөөд тус бүр нь RAID 10-ийг багтаасан бөгөөд ингэснээр бид хянагчаар төлөөлүүлсэн "гацаанаас" зайлсхийдэг. Өөр нэг хэрэгтэй зүйл бол нэг хянагч дээрх хамгийн их тооны холбогчтой холбоотой асуудлыг шийдэх явдал юм - тэдгээрийн тоог хоёр дахин нэмэгдүүлснээр бид байгаа холбогчдын тоог хоёр дахин нэмэгдүүлнэ.

Стандарт бус RAID горимууд

Давхар паритет

Жагсаалтад орсон RAID түвшний нийтлэг нэмэлт нь давхар паритет бөгөөд заримдаа хэрэгждэг тул "диагональ паритет" гэж нэрлэдэг. Давхар паритетыг RAID 6-д аль хэдийн хэрэгжүүлсэн. Гэхдээ үүнээс ялгаатай нь бусад өгөгдлийн блокуудад паритетыг тооцдог. Саяхан RAID 6-ийн тодорхойлолтыг өргөжүүлсэн тул диагональ паритетыг RAID 6 гэж үзэж болно. RAID 6-ийн хувьд модуль 2 битийг дараалан нэмсэний үр дүн (өөрөөр хэлбэл эхний битийн эхний битийн нийлбэр) гэж үздэг. диск, хоёр дахь дээрх эхний бит гэх мэт.), дараа нь диагональ паритетын өөрчлөлт гарч байна. Дискний эвдрэлийн горимд ажиллахыг зөвлөдөггүй (шалгах нийлбэрээс алдагдсан битийг тооцоолоход бэрхшээлтэй тул).

Энэ нь давхар паритет бүхий NetApp RAID массивын хөгжүүлэлт бөгөөд RAID 6-ийн шинэчилсэн тодорхойлолтод багтдаг. Энэ нь сонгодог RAID 6 хэрэгжүүлэлтээс өөр өгөгдөл бүртгэх схемийг ашигладаг. Бичлэгийг эхлээд NVRAM кэш рүү хийдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан тасарсан үед өгөгдөл алдагдахаас сэргийлж, тасалдалгүй тэжээлийн хангамжаар хангагдсан байдаг. Удирдлагын программ хангамж нь боломжтой үед зөвхөн хатуу блокуудыг диск рүү бичдэг. Энэ схем нь RAID 1-ээс илүү хамгаалалтыг өгдөг бөгөөд ердийн RAID 6-аас хурдан байдаг.

RAID 1.5

Үүнийг Highpoint санал болгосон боловч одоо RAID 1 хянагчдад энэ функцэд онцгой ач холбогдол өгөхгүйгээр ихэвчлэн ашигладаг. Үүний мөн чанар нь энгийн оновчлолд тулгуурладаг - өгөгдлийг ердийн RAID 1 массив хэлбэрээр бичдэг (энэ нь үндсэндээ 1.5 гэсэн үг) бөгөөд өгөгдлийг хоёр дискнээс (RAID 0 шиг) хооронд нь уншдаг. nForce 2 чипсет дээрх DFI LanParty цуврал самбар дээр ашиглагдаж байсан Highpoint-ийн тодорхой хэрэгжилтэд өсөлт бараг мэдэгдэхүйц биш, заримдаа бүр тэг болж байв. Энэ нь тухайн үед энэ үйлдвэрлэгчийн хянагчийн хурд бага байсантай холбоотой байх.

RAID 0 болон RAID 1-ийг хослуулсан. Дор хаяж гурван диск дээр бүтээгдсэн. Өгөгдлийг гурван диск дээр хооронд нь холбон бичиж, хуулбарыг нь 1 дискээр шилжүүлэн бичнэ. Хэрэв нэг блок гурван дискэнд бичигдсэн бол эхний хэсгийн хуулбарыг хоёр дахь диск рүү, хоёр дахь хэсгийн хуулбарыг гурав дахь диск рүү бичнэ. Тэгш тооны диск ашиглах үед мэдээж RAID 10 ашиглах нь дээр.

Ихэвчлэн RAID 5-ыг бүтээхдээ нэг дискийг сул (нөхөн) үлдээдэг тул алдаа гарсан тохиолдолд систем тэр даруй массивыг дахин бүтээж эхэлдэг. Хэвийн ажиллагааны үед энэ хөтөч сул зогсолтгүй ажилладаг. RAID 5E систем нь энэ дискийг массивын элемент болгон ашигладаг. Мөн энэ үнэгүй дискний эзлэхүүн нь массив даяар тархсан бөгөөд дискний төгсгөлд байрладаг. Дискний хамгийн бага тоо 4 ширхэг байна. Боломжтой хэмжээ нь n-2, нэг дискний эзэлхүүнийг (бүгдэнд тарааж) ашигладаг, нөгөө дискний эзлэхүүн нь үнэ төлбөргүй байдаг. Диск бүтэлгүйтсэн тохиолдолд массив нь хоосон зайг дүүргэх замаар 3 диск (хамгийн бага тоог жишээ болгон) шахдаг. Үр дүн нь өөр дискний эвдрэлд тэсвэртэй ердийн RAID 5 массив юм. Шинэ диск холбогдсон үед массив томорч дахин бүх дискийг эзэлнэ. Шахах, задлах үед хөтөч нь өөр хөтөч гарч ирэхэд тэсвэртэй биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Одоогоор унших/бичих боломжгүй байна. Гол давуу тал нь илүү олон тооны дискэн дээр судалтай байдаг тул үйл ажиллагааны илүү хурд юм. Сул тал нь энэ дискийг нэг дор хэд хэдэн массиваар хуваарилах боломжгүй бөгөөд энэ нь энгийн RAID 5 массив дээр боломжтой юм.

RAID 5EE

Энэ нь өмнөхөөсөө ялгаатай нь дискэн дээрх чөлөөт зайг дискний төгсгөлд нэг хэсэг болгон хадгалаагүй, харин паритын бит бүхий блокуудыг хооронд нь холбосон байдаг. Энэ технологи нь системийн эвдрэлийн дараа сэргээх ажиллагааг ихээхэн хурдасгадаг. Блокуудыг дискний эргэн тойронд хөдөлгөхгүйгээр шууд хоосон зайд бичиж болно.

RAID 5E-тэй адил гүйцэтгэл, ачааллын хуваарилалтыг сайжруулахын тулд нэмэлт диск ашигладаг. Чөлөөт зай нь бусад дискнүүдийн хооронд хуваагддаг бөгөөд дискний төгсгөлд байрладаг.

Энэ технологи нь Storage Computer корпорацийн бүртгэлтэй худалдааны тэмдэг юм. RAID 3, 4-д суурилсан массив нь гүйцэтгэлд тохирсон. Гол давуу тал нь унших/бичих кэшийг ашиглах явдал юм. Өгөгдөл дамжуулах хүсэлтийг асинхрон байдлаар гүйцэтгэдэг. Барилга угсралтын явцад SCSI дискийг ашигладаг. Хурд нь RAID 3.4 шийдлүүдээс ойролцоогоор 1.5-6 дахин их байна.

Intel Matrix RAID

ICH6R-ээс эхлэн өмнөд гүүрэнд Intel-ээс нэвтрүүлсэн технологи юм. Үүний мөн чанар нь янз бүрийн түвшний RAID массивуудыг бие даасан дискүүд дээр биш, харин дискний хуваалтууд дээр нэгтгэх боломжтой байдаг. Хоёр диск дээр та хоёр хуваалтыг зохион байгуулж болно гэж бодъё, тэдгээрийн хоёр нь үйлдлийн системийг RAID 0 массив дээр, нөгөө хоёр нь RAID 1 горимд ажилладаг - баримт бичгийн хуулбарыг хадгалах болно.

Linux MD RAID 10

Энэ бол RAID 10-ийн илүү дэвшилтэт хувилбарыг үүсгэх боломжийг олгодог Linux цөмийн RAID драйвер юм. Тэгэхээр, хэрэв RAID 10-д тэгш тооны диск хэлбэрээр хязгаарлалт байсан бол энэ драйвер сондгойгоор ажиллах боломжтой. . Гурван дискний зарчим нь RAID 1E-тэй адил байх ба RAID 0-ийн нэгэн адил дискүүдийг нэг нэгээр нь судал болгож хуулбарлаж, зураасан блок үүсгэдэг. Дөрвөн дискний хувьд энэ нь ердийн RAID 10-тай тэнцүү байх болно. Нэмж дурдахад та хуулбарыг дискний аль хэсэгт хадгалахыг зааж өгч болно. Эх хувь нь эхний дискний эхний хагаст, хуулбар нь хоёрдугаар хагаст байх болно гэж бодъё. Өгөгдлийн хоёрдугаар хагаст энэ нь эсрэгээрээ байна. Өгөгдлийг хэд хэдэн удаа хуулбарлах боломжтой. Дискний өөр өөр хэсгүүдэд хуулбарыг хадгалах нь хатуу дискний нэг төрлийн бус байдлын үр дүнд илүү өндөр хандалтын хурдыг бий болгох боломжийг олгодог (хандалтын хурд нь тавган дээрх өгөгдлийн байршлаас хамааран өөр өөр байдаг, ихэвчлэн ялгаа нь хоёр дахин байдаг).

Kaleidescape өөрсдийн медиа төхөөрөмжид ашиглахаар боловсруулсан. RAID 4-тэй ижил төстэй, давхар паритыг ашигладаг боловч алдааг тэсвэрлэх өөр аргыг ашигладаг. Хэрэглэгч зүгээр л диск нэмэх замаар массивыг хялбархан өргөжүүлэх боломжтой бөгөөд хэрэв өгөгдөл агуулсан бол өгөгдөл нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг шиг устгагдахын оронд түүнд нэмэгдэх болно.

Sun боловсруулсан. RAID 5-ын хамгийн том асуудал бол дискний кэшээс (энэ нь тогтворгүй санах ой юм, өөрөөр хэлбэл цахилгаангүй өгөгдөл хадгалдаггүй) мэдээллийг хадгалах цаг байхгүй үед цахилгаан тасарсны үр дүнд мэдээлэл алдагдах явдал юм. соронзон хавтан. Кэш болон дискэн дээрх мэдээлэл хоорондоо таарахгүй байгааг уялдаа холбоогүй байдал гэж нэрлэдэг. Массивын зохион байгуулалт нь Sun Solaris файлын систем болох ZFS-тэй холбоотой юм. Дискний кэш санах ойн агуулгыг албадан бичихэд ашигладаг бөгөөд шалгах нийлбэр таарахгүй үед та зөвхөн бүхэл бүтэн диск төдийгүй блокыг "явшин" сэргээх боломжтой. Өөр нэг чухал тал бол ZFS-ийн үзэл суртал юм - энэ нь шаардлагатай үед өгөгдлийг өөрчлөхгүй. Үүний оронд энэ нь шинэчлэгдсэн өгөгдлийг бичиж, дараа нь үйл ажиллагаа аль хэдийн амжилттай болсон эсэхийг шалгаад заагчийг өөрчилдөг. Тиймээс өөрчлөлт хийх явцад өгөгдөл алдагдахаас зайлсхийх боломжтой. Шалгах нийлбэр үүсгэхийн оронд жижиг файлууд давхарддаг. Үүнийг мөн файлын систем хийдэг, учир нь энэ нь өгөгдлийн бүтцийг (RAID массив) мэддэг бөгөөд эдгээр зорилгоор зайг хуваарилж чаддаг. Мөн RAID-Z2 байдаг бөгөөд энэ нь RAID 6 шиг хоёр хяналтын нийлбэрийг ашиглан хоёр дискний эвдрэлийг даван туулж чаддаг.

Зарчмын хувьд RAID биш боловч ихэвчлэн түүнтэй хамт хэрэглэгддэг зүйл. "Зүгээр л диск" гэж шууд орчуулбал системд суулгасан бүх дискийг нэг том логик диск болгон нэгтгэдэг. Энэ нь гурван дискний оронд нэг том диск харагдах болно. Дискний нийт багтаамжийг бүхэлд нь ашигладаг. Ямар ч хурдатгал, найдвартай байдал, гүйцэтгэл байхгүй.

Drive Extender

Window Home Server-д багтсан онцлог. JBOD болон RAID-ийг хослуулсан 1. Хэрэв хуулбар үүсгэх шаардлагатай бол тэр даруй файлыг хуулбарлахгүй, харин NTFS хуваалт дээр өгөгдлийг заасан шошго тавьдаг. Сул зогсолттой үед систем нь файлыг хуулдаг бөгөөд ингэснээр дискний зайг нэмэгдүүлэх боломжтой (өөр өөр хэмжээтэй дискийг ашиглаж болно). RAID-ийн олон давуу талыг олж авах боломжийг танд олгоно - алдааг тэсвэрлэх чадвар, бүтэлгүйтсэн дискийг амархан сольж, арын дэвсгэр дээр сэргээх чадвар, файлын байршлын ил тод байдал (ямар диск дээр байрлаж байгаагаас үл хамааран). RAID 0-тэй ижил гүйцэтгэлтэй, дээрх шошгуудыг ашиглан өөр өөр дискнүүдээс зэрэгцээ хандалт хийх боломжтой.

"Лайм технологи" ХХК боловсруулсан. Энэхүү схем нь ердийн RAID массивуудаас ялгаатай нь SATA болон PATA хөтчүүдийг нэг массив болон өөр өөр хэмжээ, хурдтай хөтчүүдийг холих боломжийг олгодог. Тусгай дискийг шалгах нийлбэр (парите) хийхэд ашигладаг. Өгөгдөл нь дискний хооронд зураастай байдаггүй. Хэрэв нэг драйв амжилтгүй болвол зөвхөн дээр нь хадгалагдсан файлууд устах болно. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг parity ашиглан сэргээж болно. UNRAID нь Linux MD (олон диск)-ийн нэмэлт болгон хэрэгждэг.

Ихэнх төрлийн RAID массивууд өргөн тархаагүй, заримыг нь хэрэглээний нарийхан хэсэгт ашигладаг. Энгийн хэрэглэгчээс эхлээд нэвтрэх түвшний серверүүд хүртэл хамгийн өргөн тархсан нь RAID 0, 1, 0+1/10, 5 ба 6. Таны даалгаварт RAID массив хэрэгтэй эсэхээс үл хамааран та өөрөө шийднэ. Тэд бие биенээсээ юугаараа ялгаатай болохыг та одоо мэдэж байна.

(+) : Өндөр найдвартай - энэ нь массив дахь дор хаяж нэг диск ажиллаж байгаа үед ажиллана. Хоёр дискний эвдрэлийн магадлал нь диск бүрийн эвдрэлийн магадлалын үржвэртэй тэнцүү байна. Практикт дискний аль нэг нь бүтэлгүйтсэн тохиолдолд илүүдлийг сэргээхийн тулд яаралтай арга хэмжээ авах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд ямар ч RAID түвшний (тэгээс бусад) халуун нөөц дискийг ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ аргын давуу тал нь байнгын бэлэн байдлыг хадгалах явдал юм.

(-) : Сул тал нь зөвхөн нэг хатуу дискний ашиглалтын багтаамжийг авахын тулд хоёр хатуу дискний зардлыг төлөх шаардлагатай болдог.

RAID 1+0 ба RAID 0+1

Олон диск дээрх толь - RAID 1+0эсвэл RAID 0+1. RAID 10 (RAID 1+0) гэдэг нь хоёр ба түүнээс дээш RAID 1-ийг RAID 0-д нэгтгэх сонголтыг хэлнэ. RAID 0+1 нь хоёр сонголтыг илэрхийлж болно:

RAID 2

Энэ төрлийн массивууд нь Хаммингийн кодыг ашиглахад суурилдаг. Дискүүдийг хоёр бүлэгт хуваадаг: өгөгдөл болон алдаа засах кодууд, хэрэв өгөгдөл дискэн дээр хадгалагдсан бол залруулах кодыг хадгалахад диск хэрэгтэй болно. Мэдээллийг RAID 0-ийн нэгэн адил мэдээлэл хадгалах зориулалттай дискүүдээр тараадаг. тэдгээр нь дискний тоогоор жижиг блокуудад хуваагддаг. Үлдсэн дискүүд нь алдаа засах кодуудыг хадгалдаг бөгөөд ямар нэгэн хатуу диск бүтэлгүйтсэн тохиолдолд мэдээллийг сэргээхэд ашиглаж болно. Хаммингийн арга нь ECC санах ойд удаан хугацаанд ашиглагдаж ирсэн бөгөөд нэг алдааг шууд засах, давхар алдааг илрүүлэх боломжийг олгодог.

Нэр төр RAID 2 нь нэг дискний гүйцэтгэлтэй харьцуулахад дискний үйлдлийн хурдыг сайжруулсан явдал юм.

Сул тал RAID 2 массив нь үүнийг ашиглахад утга учиртай дискний хамгийн бага тоо нь 7 байна. Энэ тохиолдолд дискний тоо бараг хоёр дахин их бүтэц шаардлагатай (n=3-ийн хувьд өгөгдөл нь 4 диск дээр хадгалагдана) , тиймээс энэ төрлийн массив өргөн тархаагүй байна. Хэрэв 30-60 орчим диск байгаа бол хэт их ачаалал 11-19% байна.


RAID 3

RAID 3 массив дискний хувьд өгөгдлийг салбараас бага хэмжээтэй хэсэг (байт болгон хуваасан) эсвэл блок болгон хувааж, дискнүүдээр тараадаг. Өөр диск нь паритын блокуудыг хадгалахад ашиглагддаг. RAID 2 нь энэ зорилгоор дискийг ашигласан боловч хяналтын дискнүүдийн ихэнх мэдээллийг шууд алдаа засахад ашигладаг байсан бол ихэнх хэрэглэгчид дискний эвдрэл гарсан тохиолдолд мэдээллийг сэргээхэд сэтгэл хангалуун байдаг бөгөөд энэ нь хангалттай мэдээлэл юм. тусгай зориулалтын хатуу диск дээр суулгах.

RAID 3 ба RAID 2-ын ялгаа: алдааг шууд засах боломжгүй, илүүдэл багатай.

Давуу тал:

  • өгөгдлийг унших, бичих өндөр хурд;
  • Массив үүсгэх дискний хамгийн бага тоо нь гурав байна.

Алдаа:

  • Энэ төрлийн массив нь зөвхөн том файлуудтай нэг даалгавартай ажиллахад тохиромжтой, учир нь дискэнд хуваагдсан тусдаа секторт хандах хугацаа нь диск бүрийн секторуудад нэвтрэх интервалын хамгийн их хэмжээтэй тэнцүү байдаг. Жижиг блокуудын хувьд хандах хугацаа нь унших хугацаанаас хамаагүй урт байдаг.
  • хяналтын диск дээр их хэмжээний ачаалал байгаа бөгөөд үүний үр дүнд түүний найдвартай байдал өгөгдөл хадгалдаг дисктэй харьцуулахад мэдэгдэхүйц буурдаг.


RAID 4

RAID 4 нь RAID 3-тай төстэй боловч өгөгдөл нь байт биш блокуудад хуваагддгаараа ялгаатай. Тиймээс бага хэмжээний өгөгдөл дамжуулах хурд багатай асуудлыг хэсэгчлэн даван туулах боломжтой болсон. Бичлэг хийх явцад блокийн паритет үүсч, нэг диск рүү бичигддэг тул бичих нь удаан байдаг. Өргөн хэрэглэгддэг хадгалах системүүдийн дотроос RAID-4 нь NetApp хадгалах төхөөрөмж (NetApp FAS) дээр ашиглагддаг бөгөөд дискийг тусгай бүлгийн бичлэгийн горимд ажиллуулснаар алдаа дутагдлыг нь амжилттай арилгадаг бөгөөд энэ нь дотоод WAFL файлын системээр тодорхойлогддог. төхөөрөмжүүд.

RAID 5

RAID-ийн 2-4 түвшний гол сул тал нь паритын мэдээллийг хадгалахад тусдаа хяналтын диск ашигладаг тул зэрэгцээ бичих үйлдлийг гүйцэтгэх боломжгүй байдаг. RAID 5-д ийм сул тал байхгүй. Мэдээллийн блокууд болон хяналтын нийлбэрүүд нь массивын бүх дискэнд циклээр бичигддэг бөгөөд дискний тохиргоонд тэгш бус байдал байхгүй. Шалгах нийлбэр нь XOR (онцгой эсвэл) үйлдлийн үр дүнг хэлнэ. ХорЭнэ нь RAID 5-д хэрэглэгддэг функцтэй бөгөөд энэ нь алгоритмыг ашиглан ямар ч операндыг үр дүнгээр солих боломжтой болгодог. хор, үр дүнд нь алга болсон операндыг авна. Жишээлбэл: a xor b = c(Хаана а, б, в- RAID массивын гурван диск), тохиолдолд ататгалзвал бид түүнийг оронд нь тавиад авч болно вмөн зарцуулсны дараа хорхооронд вТэгээд б: c xor b = a.Энэ нь операндуудын тооноос үл хамааран хамаарна: a xor b xor c xor d = e. Хэрэв татгалзвал вДараа нь дтүүний байр суурийг эзэлдэг хорүр дүнд нь бид авдаг в: a xor b xor e xor d = c. Энэ арга нь үндсэндээ 5-р хувилбарын алдааны хүлцлийг хангадаг. Xor-ын үр дүнг хадгалахын тулд зөвхөн 1 диск шаардлагатай бөгөөд хэмжээ нь raid дахь бусад дискний хэмжээтэй тэнцүү байна.

(+) : RAID5 нь юуны түрүүнд зардлын үр ашигтай байдлаас шалтгаалан өргөн тархсан. RAID5 дискний массивын багтаамжийг (n-1)*hddsize томьёогоор тооцдог ба энд n нь массив дахь дискний тоо, hddsize нь хамгийн жижиг дискний хэмжээ юм. Жишээлбэл, 80 гигабайтын 4 дискний массивын хувьд нийт эзлэхүүн нь (4 - 1) * 80 = 240 гигабайт байх болно. RAID 5-д мэдээлэл бичихэд нэмэлт нөөц шаардлагатай бөгөөд нэмэлт тооцоолол болон бичих үйлдлүүд шаардагдах тул гүйцэтгэл буурдаг боловч унших үед (тусдаа хатуу дисктэй харьцуулахад) массив дахь хэд хэдэн дискнээс өгөгдлийн урсгалыг ашиглах боломжтой тул ашиг тустай байдаг. зэрэгцээ боловсруулдаг.

(-) : RAID 5-ийн гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц бага, ялангуяа Random Write гэх мэт үйлдлүүд дээр гүйцэтгэл нь RAID 0 (эсвэл RAID 10)-ын гүйцэтгэлээс 10-25%-иар буурдаг, учир нь энэ нь илүү олон дискний үйлдлийг шаарддаг (сервер бичих тус бүр). үйлдлийг RAID хянагч дээр гурван үйлдлээр сольсон - нэг унших, хоёр бичих). RAID 5-ийн сул тал нь дискүүдийн аль нэг нь ажиллахаа больсон үед гарч ирдэг - эзлэхүүн бүхэлдээ чухал горимд шилждэг (буудаж), бүх бичих, унших үйлдлүүд нэмэлт залруулга дагалдаж, гүйцэтгэл огцом буурдаг. Энэ тохиолдолд найдвартай байдлын түвшин нь тохирох тооны дисктэй RAID-0-ийн найдвартай байдал хүртэл буурдаг (өөрөөр хэлбэл нэг дискний найдвартай байдлаас n дахин бага). Хэрэв массив бүрэн сэргээгдэхээс өмнө алдаа гарвал эсвэл дор хаяж нэг диск дээр уншигдаагүй алдаа гарвал массив устаж, түүн дээрх өгөгдлийг ердийн аргуудыг ашиглан сэргээх боломжгүй болно. Дискний эвдрэлийн дараа RAID-ийг сэргээн засварлах (RAID өгөгдлийг нөөцлөх замаар сэргээх) үйл явц нь дискнүүдээс олон цагийн турш тасралтгүй унших ачаалал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь бусад дискний аль нэг нь эвдэрч гэмтэх шалтгаан болдог гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. RAID үйлдлийн хамгийн бага хамгаалалттай хугацаа, түүнчлэн хүйтэн өгөгдлийн массив дахь урьд өмнө илрүүлэгдээгүй уншсан алдааг (массивын хэвийн ажиллагааны үед хандаагүй өгөгдөл, архивлагдсан болон идэвхгүй өгөгдөл) тодорхойлох бөгөөд энэ нь өгөгдлийг сэргээх явцад бүтэлгүйтэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Ашигласан дискний хамгийн бага тоо гурван байна.

RAID 5EE

Тэмдэглэл: Бүх хянагч дээр дэмжигдээгүй RAID level-5EE нь RAID-5E-тэй төстэй боловч нөөц дискийг илүү үр ашигтай ашиглах, сэргээх хугацаа багатай. RAID түвшин-5E-тэй адил энэ RAID массивын түвшин нь массив дахь бүх хөтчүүдэд өгөгдөл болон хяналтын нийлбэрийн мөрүүдийг үүсгэдэг. RAID-5EE нь аюулгүй байдал, гүйцэтгэлийг сайжруулдаг. RAID түвшин-5E-ийг ашиглах үед логик эзлэхүүний багтаамж нь массивын хоёр физик хатуу дискний багтаамжаар хязгаарлагддаг (нэг нь хяналт, нэг нөөц). Нөөц диск нь RAID-5EE түвшний массивын нэг хэсэг юм. Гэсэн хэдий ч нөөцөд хуваагдаагүй сул зай ашигладаг RAID level-5E-ээс ялгаатай нь RAID level-5EE нь дараах жишээнд үзүүлсэн шиг нөөц дискэнд хяналтын нийлбэр блокуудыг оруулдаг. Энэ нь физик диск бүтэлгүйтсэн тохиолдолд өгөгдлийг хурдан сэргээх боломжийг танд олгоно. Энэ тохиргоог хийснээр та үүнийг бусад массивтай ашиглах боломжгүй болно. Хэрэв танд өөр массивын нөөц диск хэрэгтэй бол өөр хатуу дисктэй байх хэрэгтэй. RAID түвшин-5E нь хамгийн багадаа дөрвөн хөтөч шаарддаг бөгөөд програм хангамжийн түвшин болон тэдгээрийн багтаамжаас хамааран 8-16 дискийг дэмждэг. RAID-5E түвшин нь тусгай програм хангамжтай. Тайлбар: RAID-5EE түвшний хувьд та массив дотор зөвхөн нэг логик эзлэхүүнийг ашиглах боломжтой.

Давуу тал:

  • 100% мэдээллийн хамгаалалт
  • RAID-1 эсвэл RAID -1E-тэй харьцуулахад том физик дискний багтаамж
  • RAID-5-тай харьцуулахад илүү сайн гүйцэтгэлтэй
  • RAID-5E-тэй харьцуулахад илүү хурдан RAID сэргээх

Алдаа:

  • RAID-1 эсвэл RAID-1E-ээс бага гүйцэтгэл
  • Массив бүрт зөвхөн нэг логик эзлэхүүнийг дэмждэг
  • Сэлбэг дискийг бусад массивтай хуваалцах боломжгүй
  • Бүх хянагч дэмжигддэггүй

RAID 6

RAID 6 нь RAID 5-тай төстэй боловч найдвартай байдлын өндөр түвшинтэй - 2 дискний багтаамжийг хяналтын нийлбэрт хуваарилж, 2 дүнг өөр өөр алгоритмаар тооцдог. Илүү хүчирхэг RAID хянагч шаарддаг. Хоёр диск нэгэн зэрэг эвдэрсэний дараа ажиллахыг баталгаажуулдаг - олон тооны эвдрэлээс хамгаалах. Массивыг зохион байгуулахын тулд дор хаяж 4 диск шаардлагатай. Ихэвчлэн RAID-6-г ашиглах нь хянагчийг их хэмжээний боловсруулалт хийдэг (хоёр дахь хяналтын нийлбэрийг тооцоолох, унших, унших шаардлагатай) улмаас ижил төстэй RAID-5 гүйцэтгэлтэй харьцуулахад дискний бүлгийн гүйцэтгэлийг ойролцоогоор 10-15% бууруулдаг. блок бүрийг бичихдээ илүү олон дискний блокуудыг дахин бичих).

RAID 7

RAID 7 нь Storage Computer Corporation-ийн бүртгэлтэй худалдааны тэмдэг бөгөөд тусдаа RAID түвшин биш юм. Массивын бүтэц нь дараах байдалтай байна: өгөгдөл нь дискэн дээр хадгалагддаг, нэг диск нь паритын блокуудыг хадгалахад ашиглагддаг. Диск рүү бичих нь RAM ашиглан кэшлэгддэг; массив өөрөө заавал UPS шаарддаг; Цахилгаан тасарсан тохиолдолд өгөгдөл эвдрэх болно.

RAID 10

RAID 10 архитектурын диаграм

RAID 10 нь RAID 0 шиг өгөгдлийг хэд хэдэн диск рүү дараалан бичсэн толин тусгалтай массив юм. Энэхүү архитектур нь RAID 0 массив бөгөөд сегментүүд нь тусдаа дискний оронд RAID 1 массивууд юм. Үүний дагуу энэ түвшний массив дор хаяж 4 диск агуулсан байх ёстой. RAID 10 нь өндөр алдаа тэсвэрлэх чадвар, гүйцэтгэлийг хослуулсан.

Одоогийн хянагч нар энэ горимыг RAID 1+0-д анхдагчаар ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл, нэг диск нь гол, хоёр дахь нь толин тусгал бөгөөд тэдгээрээс өгөгдлийг нэг нэгээр нь уншдаг. Одоо бид RAID 10 ба RAID 1+0 нь дискний толин тусгалын нэг аргын өөр өөр нэр гэж бид үзэж болно. RAID 10 нь өгөгдөл хадгалах хамгийн найдвартай хувилбар гэсэн мэдэгдэл алдаатай байдаг, учир нь энэ RAID түвшний хувьд дискний тал нь эвдэрсэн тохиолдолд өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах боломжтой боловч хоёр нь эвдэрсэн тохиолдолд массивын эргэлт буцалтгүй сүйрэл гардаг. Хэрэв тэдгээр нь нэг толин тусгал хосод байгаа бол дискүүд.

Хосолсон түвшин

Стандартад тодорхойлсон үндсэн RAID 0 - RAID 5 түвшнээс гадна өөр өөр үйлдвэрлэгчид өөр өөрөөр тайлбарладаг RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5 түвшингүүд байдаг.

  • RAID 1+0 бол хослол юм толин тусгалТэгээд ээлжлэн(дээрээс үзнэ үү).
  • RAID 5+0 нь ээлжлэн 5-р түвшний боть.
  • RAID 1+5 - RAID 5 нь толин тусгалтайуур.

Хосолсон түвшин нь "эцэг эхийнхээ" давуу болон сул талыг хоёуланг нь өвлөн авдаг: гадаад төрх ээлжлэн RAID 5+0 түвшинд ямар ч найдвартай байдлыг нэмдэггүй боловч гүйцэтгэлд эерэг нөлөө үзүүлдэг. RAID түвшин 1+5 нь магадгүй маш найдвартай, гэхдээ хамгийн хурдан биш бөгөөд үүнээс гадна маш хэмнэлтгүй: эзлэхүүний ашигтай хүчин чадал нь дискний нийт багтаамжийн талаас бага байна ...

Хосолсон массив дахь хатуу дискний тоо бас өөрчлөгдөх болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, RAID 5+0-д 6 эсвэл 8 хатуу диск, RAID 1+0-д 4, 6 эсвэл 8-ыг ашигладаг.

Стандарт түвшний харьцуулалт

Түвшин Дискний тоо Үр дүнтэй хүчин чадал* алдааг тэсвэрлэх чадвар Давуу тал Алдаа дутагдал
0 2-оос S*N Үгүй хамгийн өндөр гүйцэтгэл найдвартай байдал маш бага
1 2 С 1 диск найдвартай байдал
1E 3-аас S*N/2 1 диск** өндөр мэдээллийн аюулгүй байдал, сайн гүйцэтгэл дискний зайны хоёр дахин өртөг
10 эсвэл 01 4, тэгш S*N/2 1 диск*** хамгийн өндөр гүйцэтгэл, найдвартай байдал дискний зайны хоёр дахин өртөг
5 3-аас 16 хүртэл S*(N - 1) 1 диск хэмнэлттэй, өндөр найдвартай, сайн гүйцэтгэлтэй RAID 0-ээс доош гүйцэтгэл
50 6-аас, бүр S*(N - 2) 2 диск** өндөр найдвартай байдал, гүйцэтгэл өндөр өртөг, засвар үйлчилгээний хүндрэл
5E 4-ээс S*(N - 2) 1 диск хэмнэлттэй, өндөр найдвартай, RAID 5-аас өндөр хурдтай
5EE 4-ээс S*(N - 2) 1 диск бүтэлгүйтлийн дараа өгөгдлийг хурдан сэргээдэг, хэмнэлттэй, өндөр найдвартай, RAID 5-аас өндөр хурдтай гүйцэтгэл нь RAID 0 ба 1-ээс доогуур, нөөц хөтч идэвхгүй байгаа бөгөөд шалгагдаагүй байна
6 4-ээс S*(N - 2) 2 диск хэмнэлттэй, хамгийн өндөр найдвартай байдал RAID 5-аас доош гүйцэтгэл
60 8-аас, бүр S*(N - 2) 2 диск өндөр найдвартай байдал, их хэмжээний өгөгдөл
61 8-аас, бүр S * (N - 2) / 2 2 диск** маш өндөр найдвартай байдал өндөр өртөг, зохион байгуулалтын нарийн төвөгтэй байдал

* N нь массив дахь дискний тоо, S нь хамгийн бага дискний багтаамж юм. ** Нэг толин тусгал доторх бүх диск эвдэрсэн тохиолдолд мэдээлэл устахгүй. *** Өөр өөр толин тусгал доторх хоёр диск эвдэрсэн тохиолдолд мэдээлэл алдагдахгүй.

Матрицын RAID

Matrix RAID нь Intel-ээс ICH6R-ээс эхлэн чипсет дээрээ хэрэгжүүлсэн технологи юм. Үнэнийг хэлэхэд, энэ технологи нь RAID-ийн шинэ түвшин биш (түүний аналог нь өндөр түвшний техник хангамжийн RAID хянагчдад байдаг) бөгөөд энэ нь цөөн тооны диск ашиглан RAID 1, RAID 0 болон RAID-ийн нэг буюу хэд хэдэн массивыг нэгэн зэрэг зохион байгуулах боломжийг олгодог. 5 түвшин. Энэ нь харьцангуй бага мөнгөөр ​​зарим өгөгдлийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бол зарим нь нэвтрэх, үйлдвэрлэх өндөр хурдыг өгдөг.

RAID хянагчийн нэмэлт боломжууд

Олон тооны RAID хянагч нь нэмэлт функцээр тоноглогдсон байдаг.

  • "Халуун солилцоо"
  • "Халуун нөөц"
  • Тогтвортой байдлын шалгалт.

Програм хангамж (Англи) програм хангамж) RAID

RAID-ийг хэрэгжүүлэхийн тулд та зөвхөн техник хангамж төдийгүй програм хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (драйверуудыг) ашиглаж болно. Жишээлбэл, Линукс цөм дээр суурилсан системүүдэд цөмийн тусгай модулиуд байдаг бөгөөд та mdadm хэрэгслийг ашиглан RAID төхөөрөмжүүдийг удирдах боломжтой. Програм хангамжийн RAID нь давуу болон сул талуудтай. Нэг талаас, энэ нь ямар ч зардалгүй (техник хангамжийн RAID хянагчаас ялгаатай нь 250 доллар ба түүнээс дээш үнэтэй). Нөгөөтэйгүүр, RAID програм хангамж нь CPU-ийн нөөцийг ашигладаг бөгөөд дискний системийн ачаалал хамгийн их байх үед процессор нь RAID төхөөрөмжүүдийн үйлчилгээнд эрчим хүчнийхээ ихээхэн хэсгийг зарцуулж чаддаг.

Linux цөм 2.6.28 (сүүлийнх нь 2008 онд гарсан) нь дараах түвшний RAID программ хангамжийг дэмждэг: 0, 1, 4, 5, 6, 10. Хэрэгжилт нь танд дискний тусдаа хуваалтууд дээр RAID үүсгэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь Дээр тайлбарласан матриц RAID. RAID-ээс ачаалахыг дэмждэг.

RAID санааг цаашид хөгжүүлэх

RAID массивын санаа нь диск бүрийг салбар болгон авч үздэг бөгөөд үүний үр дүнд файлын системийн драйвер нь нэг диск шиг "харж" түүнтэй ажилладаг бөгөөд үүнд анхаарлаа хандуулалгүй ажилладаг. дотоод бүтэц. Гэсэн хэдий ч файлын системийн драйвер нь нэг дискээр биш, харин олон тооны дисктэй ажиллаж байгааг "мэддэг" бол та дискний системийн гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой.

Түүнчлэн, RAID-0 дээрх дискүүдийн аль нэг нь устгагдсан тохиолдолд массив дахь бүх мэдээлэл устах болно. Гэхдээ хэрэв файлын системийн драйвер нь файл бүрийг нэг диск дээр байрлуулж, лавлах бүтэц нь зөв зохион байгуулагдсан бол аль нэг диск устгагдсан тохиолдолд зөвхөн тухайн дискэн дээрх файлууд устах болно; Хадгалсан дискэн дээр байгаа файлуудад хандах боломжтой хэвээр байх болно.

Дэлхийн хамгийн том USB уян диск үйлдвэрлэгч Y-E Data Corporation-ийн ажилтан Даниел Олсон туршилтын журмаар дөрвөн төрлийн RAID массив бүтээжээ.

RAID массивууд нь өгөгдөл хадгалах найдвартай байдлыг сайжруулах, боловсруулах хурдыг нэмэгдүүлэх, олон дискийг нэг том диск болгон нэгтгэх боломжийг олгох зорилгоор бүтээгдсэн. Өөр өөр төрлийн RAID нь өөр өөр асуудлуудыг шийддэг; энд бид ижил хэмжээтэй RAID массивуудын хамгийн түгээмэл тохируулгуудыг авч үзэх болно.



RAID 0

  • RAID 0(Судал). Хамгийн их гүйцэтгэлд хүрэх горим. Мэдээллийг массив дискнүүдэд жигд хуваарилж, хэд хэдэн болгон хувааж болно. Хуваарилагдсан унших, бичих үйлдлүүд нь үйлдлийн хурдыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой, учир нь хэд хэдэн нь өгөгдлийн хэсгийг нэгэн зэрэг уншиж/бичдэг. Хэрэглэгчийн эзлэхүүнийг бүхэлд нь ашиглах боломжтой боловч энэ нь өгөгдөл хадгалах найдвартай байдлыг бууруулдаг, учир нь дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтвэл массив ихэвчлэн устаж, өгөгдлийг сэргээх бараг боломжгүй байдаг. Хэрэглээний хамрах хүрээ - дисктэй өндөр хурдтай солилцох шаардлагатай програмууд, жишээлбэл видео бичлэг хийх, видео засварлах. Өндөр найдвартай хөтчүүдэд ашиглахыг зөвлөж байна.

    RAID 1
  • RAID 1(Толь). Хэд хэдэн диск (ихэвчлэн 2), бичлэг хийхэд синхроноор ажилладаг, өөрөөр хэлбэл бие биенээ бүрэн хуулбарладаг. Гүйцэтгэлийн сайжруулалт нь зөвхөн унших үед л тохиолддог. Аль нэг дискний эвдрэлээс мэдээллийг хамгаалах хамгийн найдвартай арга. Өндөр өртөгтэй тул ихэвчлэн маш чухал өгөгдлийг хадгалахад ашигладаг. Өндөр өртөг нь нийт хүчин чадлын ердөө тал хувь нь хэрэглэгчдэд хүрдэгтэй холбоотой.

    RAID 10
  • RAID 10, бас заримдаа дууддаг RAID 1+0- эхний хоёр сонголтын хослол. (RAID1 массиваас RAID0 массив). Энэ нь RAID0-ийн хурдны бүх давуу тал, RAID1-ийн найдвартай байдлын давуу талтай бөгөөд дискний массивын өндөр өртөгтэй холбоотой сул талыг хадгалдаг, учир нь массивын үр ашигтай хүчин чадал нь ашигласан дискний багтаамжийн талтай тэнцүү юм. Ийм массив үүсгэхийн тулд дор хаяж 4 диск шаардлагатай. (Энэ тохиолдолд тэдний тоо тэгш байх ёстой).
  • RAID 0+1- RAID0 массиваас RAID1 массив. Үнэн хэрэгтээ энэ нь RAID10-тай харьцуулахад давуу талгүй, алдааны тэсвэрлэх чадвар багатай тул үүнийг ашигладаггүй.

    RAID 1E
  • RAID 1E- RAID10-тай төстэй сонголт нь сондгой тоогоор (хамгийн багадаа - 3) дискээр өгөгдөл түгээх боломжтой.
  • RAID 2, 3, 4- Паритет код болон өөр өөр блок хэмжээтэй дискүүдээр хуваарилагдсан өгөгдөл хадгалах янз бүрийн сонголтууд. Одоогоор тэдгээр нь гүйцэтгэл багатай, ECC ба/эсвэл паритет кодыг хадгалахад их хэмжээний дискний багтаамж хуваарилах шаардлагатай байгаа тул бараг ашиглагдаагүй байна.


    RAID 5
  • RAID 5- RAID 0-тэй төстэй тархсан өгөгдлийн санг ашигладаг массив (мөн нэг том логик болгон нэгтгэх) + алдаа гарсан тохиолдолд өгөгдлийг сэргээхэд зориулсан паритет кодуудын тархсан хадгалалт. Өмнөх тохиргоотой харьцуулахад Stripe блокийн хэмжээ улам нэмэгдсэн. Нэг зэрэг унших, бичих боломжтой. Энэ сонголтын давуу тал нь өгөгдөл хадгалах найдвартай байдал нь RAID 1-ээс доогуур байгаа хэдий ч хэрэглэгчийн ашиглах боломжтой массивын багтаамж нь зөвхөн нэг дискний багтаамжаар багасдаг явдал юм. Үнэн хэрэгтээ энэ нь RAID0 болон RAID1, өгөгдлийн хадгалалтын найдвартай байдал нь нэлээд өндөр хурдтай ажиллах боломжийг олгодог. Массив дахь нэг диск ажиллахаа больсон тохиолдолд өгөгдлийг автоматаар алдалгүйгээр сэргээх боломжтой. Ийм массивын дискний хамгийн бага тоо нь 3 байна.
    Эх хавтангийн өмнөд гүүрэн дээр суурилуулсан RAID5-ийн "програм хангамж" програмууд нь бичих хурд өндөргүй тул бүх програмуудад тохиромжгүй байдаг.


    RAID 5EE
  • RAID 5EE- RAID5-тай төстэй массив, гэхдээ паритет кодын тархсан хадгалалтаас гадна нөөц талбайн хуваарилалтыг ашигладаг - үнэн хэрэгтээ үүнийг RAID5 массивт нөөц болгон нэмж оруулах боломжтой (ийм массивуудыг 5 гэж нэрлэдэг) ашигладаг. + эсвэл 5+ нөөц). RAID 5 массив дээр нөөц диск нь үндсэн дискүүдийн аль нэг нь ажиллахаа болтол идэвхгүй байдаг бол RAID 5EE массив дээр энэ дискийг бусад хатуу дискүүдийн хамт байнга ашигладаг бөгөөд энэ нь дискний гүйцэтгэлд эерэг нөлөө үзүүлдэг. массив. Жишээлбэл, 5 HDD-ийн RAID5EE массив нь 4 үндсэн болон нэг нөөц HDD бүхий RAID5 массиваас секундэд 25% илүү оролт/гаралтын үйлдлийг гүйцэтгэх боломжтой. Ийм массивын дискний хамгийн бага тоо нь 4 байна.


    RAID 6
  • RAID 6- өндөр түвшний нөөцтэй RAID5-ийн аналог - хоёр диск эвдэрсэн тохиолдолд мэдээлэл алдагдахгүй, үүний дагуу массивын нийт багтаамж нь хоёр дискний багтаамжаар буурдаг. Энэ түвшний массив үүсгэхэд шаардагдах хамгийн бага дискний тоо нь 4. Ерөнхий тохиолдолд ажиллах хурд нь RAID5-тай ойролцоогоор ижил байна. Найдвартай байдлыг дээд зэргээр хангах нь чухал ач холбогдолтой програмуудад ашиглахыг зөвлөж байна.


    RAID 50
  • RAID 50- хоёр (эсвэл түүнээс дээш, гэхдээ энэ нь маш ховор хэрэглэгддэг) RAID5 массивыг тууз болгон нэгтгэх, жишээлбэл. RAID5 ба RAID0-ийн хослол нь RAID5-ийн гол сул тал болох хэд хэдэн массивыг зэрэгцүүлэн ашигласнаас болж өгөгдөл бичих хурд бага байгааг хэсэгчлэн засдаг. Массивын нийт багтаамж нь хоёрын багтаамжаар багассан боловч RAID6-аас ялгаатай нь ийм массив нь өгөгдөл алдалгүйгээр зөвхөн нэг дискний эвдрэлийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд RAID50 массив үүсгэхэд шаардагдах хамгийн бага дискний тоо нь 6 байна. RAID10-ийн хувьд энэ нь өндөр гүйцэтгэл, хүлээн зөвшөөрөгдөх найдвартай байдал шаардлагатай програмуудад ашиглахад хамгийн их санал болгож буй RAID түвшин юм.


    RAID 60
  • RAID 60- хоёр RAID6 массивыг тууз болгон нэгтгэх. RAID6 дээрх бичих хурдтай харьцуулахад бичих хурд нь ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгддэг. Ийм массив үүсгэх дискний хамгийн бага тоо нь 8. RAID 6 массив бүрээс хоёр диск ажиллахаа больсон тохиолдолд мэдээлэл алдагдахгүй.
  • Матрицын RAID- Intel-ээс ICH6R-ээс эхлэн урд гүүрнүүдэд хэрэгжүүлсэн технологи бөгөөд энэ нь хэд хэдэн RAID0 ба RAID1 массивыг хоёр диск дээр зохион байгуулахын зэрэгцээ үйлдлийн хурдыг нэмэгдүүлэх, өгөгдөл хадгалах найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх зэрэг хуваалтуудыг бий болгох боломжийг олгодог.
  • JBOD(Англи хэлнээс "Зүгээр л нэг баглаа диск") - хэд хэдэн физикийг нэг логик болгон дараалсан хослол нь гүйцэтгэлд нөлөөлдөггүй (найдвартай байдал нь RAID0-тэй адил буурдаг) бөгөөд өөр өөр хэмжээтэй байж болно. Одоогоор бараг ашиглагдаагүй байна.
  • RAID технологи нь хэд хэдэн физик дискний төхөөрөмжийг (хатуу диск эсвэл тэдгээрийн хуваалтууд) дискний массив болгон нэгтгэх боломжийг олгодог. Массив дахь дискүүдийг төвлөрсөн байдлаар удирддаг бөгөөд системд нэг файлын системийг зохион байгуулахад тохиромжтой нэг логик төхөөрөмж хэлбэрээр танилцуулсан.

    RAID-ийг хэрэгжүүлэх хоёр арга бий:

    • техник хангамж;
    • хөтөлбөр.

    Техник хангамжийн дискний массив нь тусгай RAID массив хянагч карт ашиглан удирддаг хэд хэдэн хатуу дискээс бүрдэнэ.

    Техник хангамжийн RAID массивын давуу талууд:

    • өндөр найдвартай байдал (програм хангамжтай харьцуулахад);
    • процессор болон системийн автобусны хамгийн бага ачаалал;

    Програм хангамжийн RAID нь тусгай драйвер ашиглан хэрэгждэг. Дискний хуваалтууд нь дискийг бүхэлд нь эсвэл хэсэгчлэн эзэлдэг програм хангамжийн массив болгон зохион байгуулагдсан бөгөөд удирдлагыг тусгай хэрэгслүүд ашиглан гүйцэтгэдэг.

    Програм хангамжийн RAID массивын давуу талууд:

    • өгөгдөл боловсруулах өндөр хурд;
    • диск дээрх өгөгдлийн форматаас хараат бус байдал (янз бүрийн төрөл, хэмжээтэй хуваалтуудтай нийцтэй байх);
    • нэмэлт тоног төхөөрөмж худалдан авахад хэмнэлт гаргах.

    RAID түвшин

    Түвшин гэж нэрлэгддэг хэд хэдэн төрлийн RAID массив байдаг.

    RAID0

    Ийм түвшний массив үүсгэхийн тулд дор хаяж хоёр ижил хэмжээтэй диск хэрэгтэй болно. Бичлэгийг зарчмын дагуу явуулдаг ээлжлэн: өгөгдөл нь ижил хэмжээтэй өгөгдлийн хэсгүүдэд хуваагдаж, массив дахь бүх дискүүдэд дарааллаар тархдаг. Бичлэгийг бүх диск дээр хийдэг тул тэдгээрийн аль нэг нь амжилтгүй болбол өгөгдөл устах болно. Бүгдмассив дээр хадгалагдсан өгөгдөл. Энэ бол өгөгдөлтэй ажиллах хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд сонгох үнэ юм: өөр өөр диск дээр бичих, унших нь зэрэгцээ явагддаг бөгөөд үүний дагуу илүү хурдан байдаг.

    RAID1

    Энэ түвшний массивууд нь зарчмын дагуу баригдсан толин тусгал, нэг дискэн дээр бичигдсэн бүх өгөгдөл нөгөө диск дээр хуулбарлагддаг. Ийм массив үүсгэхийн тулд танд ижил хэмжээтэй хоёр ба түүнээс дээш диск хэрэгтэй болно. Илүүдэлмассивын алдааг тэсвэрлэх чадварыг баталгаажуулдаг: хэрэв дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтсэн бол нөгөөгийн өгөгдөл хэвээр үлдэнэ. Найдвартай байдлын төлөө төлөх үнэ нь дискний зайг хоёр дахин багасгасан явдал юм. Унших, бичих хурд нь ердийн хатуу дисктэй ижил түвшинд хэвээр байна.

    RAID4

    RAID4 массив нь зарчмыг хэрэгжүүлдэг паритет, судал болон толин тусгал хийх технологийг хослуулсан. Гурван (эсвэл түүнээс дээш) дискний аль нэгийг нь үлдсэн дискүүд дээр дараалан хуваарилагдсан өгөгдлийн блокуудын хяналтын нийлбэр бүхий блок хэлбэрээр паритетийн мэдээллийг хадгалахад ашигладаг (RAID0 шиг).

    Энэ түвшний давуу тал нь RAID1 түвшний алдааг тэсвэрлэх чадвар, илүүдэл багатай (массив хэдэн дискнээс бүрдэхээс үл хамааран тэдгээрийн зөвхөн нэгийг нь хяналтын мэдээлэлд ашигладаг). Хэрэв дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтвэл алдагдсан өгөгдлийг хяналтын блокуудаас сэргээх боломжтой бөгөөд массив нөөц дисктэй бол өгөгдлийг сэргээн засварлах ажил автоматаар эхэлнэ. Гэсэн хэдий ч илэрхий сул тал бол бичих хурд буурах явдал юм, учир нь дискэнд шинээр бичих бүрт паритет мэдээллийг тооцоолох шаардлагатай байдаг.

    RAID5

    Энэ түвшин нь RAID4-тэй төстэй бөгөөд зөвхөн тэгш байдлын мэдээлэл бүхий блокууд нь тусдаа дискэн дээр байрладаггүй, харин өгөгдлийн блокуудын хамт массивын бүх дискэнд жигд тархсан байдаг. Үүний үр дүнд өгөгдөл боловсруулах хурд нэмэгдэж, алдааг тэсвэрлэх чадвар өндөр байна.

    Одоо ямар төрлүүд байдаг, тэдгээр нь хэрхэн ялгаатай болохыг харцгаая.

    Беркли дэх Калифорнийн Их Сургууль нь RAID техникийн үзүүлэлтийн дараах түвшнийг нэвтрүүлсэн бөгөөд эдгээрийг де факто стандарт болгон баталсан:

    • RAID 0- алдааг тэсвэрлэх чадваргүй, судалтай, өндөр хүчин чадалтай дискний массив;
    • - толин тусгалтай дискний массив;
    • RAID 2Хаммингийн кодыг ашигладаг массивуудад зориулагдсан;
    • RAID 3 ба 4- судалтай дискний массив ба тусгай зориулалтын парит диск;
    • - судалтай дискний массив ба "хуваарилагдаагүй паритет диск";
    • - бие даасан хоёр аргаар тооцоолсон хоёр хяналтын нийлбэрийг ашиглан холбосон дискний массив;
    • - RAID 1 массиваас бүтээгдсэн RAID 0 массив;
    • - RAID 5 массиваас бүтээгдсэн RAID 0 массив;
    • - RAID 6 массиваас бүтээгдсэн RAID 0 массив.

    Техник хангамжийн RAID хянагч нь хэд хэдэн өөр RAID массивыг нэгэн зэрэг дэмжих боломжтой бөгөөд хатуу дискний нийт тоо нь тэдгээрт зориулсан холбогчдын тооноос хэтрэхгүй байна. Үүний зэрэгцээ, эх хавтанд суурилуулсан хянагч нь BIOS тохиргоонд зөвхөн хоёр төлөвтэй (идэвхжүүлсэн эсвэл идэвхгүй) тул RAID горимыг идэвхжүүлсэн ашиглагдаагүй хянагч холбогчтой холбогдсон шинэ хатуу дискийг холбогдох хүртэл систем үл тоомсорлож болно. өөр RAID шиг - нэг дискнээс бүрдэх JBOD (талбай) массив.

    RAID 0 (судал - "ээлж")

    Хамгийн их гүйцэтгэлд хүрэх горим. Мэдээлэл нь массивын дискүүд дээр жигд тархсан бөгөөд дискүүдийг нэг болгон нэгтгэж, хэд хэдэн болгон хувааж болно. Хэд хэдэн диск нь өгөгдлийн хэсгийг нэгэн зэрэг уншиж/бичдэг тул тархсан унших, бичих үйлдлүүд нь үйлдлийн хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой. Хэрэглэгч бүхэл бүтэн дискэнд хандах боломжтой боловч энэ нь өгөгдөл хадгалах найдвартай байдлыг бууруулдаг, учир нь дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтвэл массив ихэвчлэн устаж, өгөгдлийг сэргээх нь бараг боломжгүй юм. Хэрэглээний хамрах хүрээ - дисктэй өндөр хурдтай солилцох шаардлагатай програмууд, жишээлбэл видео бичлэг хийх, видео засварлах. Өндөр найдвартай хөтчүүдэд ашиглахыг зөвлөж байна.

    (толин тусгал - "толин тусгал")

    бие биенийхээ бүрэн хуулбар болох хоёр дискний массив. Хоёроос дээш хөтч, илүү төвөгтэй толин тусгалын механизм ашигладаг RAID 1+0, RAID 0+1, RAID 10 массивуудтай андуурч болохгүй.

    Асуултуудыг зэрэгцүүлэх үед бичихийн зөвшөөрөгдөх хурд болон унших хурдыг нэмэгдүүлнэ.

    Энэ нь өндөр найдвартай - энэ нь массив дахь дор хаяж нэг диск ажиллаж байгаа үед ажиллах болно. Хоёр дискний эвдрэлийн магадлал нь диск бүрийн эвдрэлийн магадлалын үржвэртэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл. бие даасан дискний эвдрэлийн магадлалаас хамаагүй бага. Практикт дискний аль нэг нь бүтэлгүйтсэн тохиолдолд илүүдлийг сэргээхийн тулд яаралтай арга хэмжээ авах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд ямар ч RAID түвшний (тэгээс бусад) халуун нөөц дискийг ашиглахыг зөвлөж байна.

    RAID10-тай төстэй, сондгой тооны диск ашиглах боломжтой (хамгийн бага тоо - 3) диск дээр өгөгдөл түгээх хувилбар.

    RAID 2, 3, 4

    Паритет код болон өөр өөр блокийн хэмжээтэй дискүүдээр хуваарилагдсан өгөгдөл хадгалах төрөл бүрийн сонголтууд. Одоогоор тэдгээр нь гүйцэтгэл багатай, ECC ба/эсвэл паритет кодыг хадгалахад их хэмжээний дискний багтаамж хуваарилах шаардлагатай байгаа тул бараг ашиглагдаагүй байна.

    RAID-ийн 2-4 түвшний гол сул тал нь паритын мэдээллийг хадгалахад тусдаа хяналтын диск ашигладаг тул зэрэгцээ бичих үйлдлийг гүйцэтгэх боломжгүй байдаг. RAID 5-д ийм сул тал байхгүй. Мэдээллийн блокууд болон хяналтын нийлбэрүүд нь массивын бүх дискэнд циклээр бичигддэг бөгөөд дискний тохиргоонд тэгш бус байдал байхгүй. Шалгах нийлбэр нь XOR (онцгой эсвэл) үйлдлийн үр дүнг хэлнэ. Хорнь алгоритмыг хэрэглэснээр аливаа операндыг үр дүнгээр солих боломжтой болгодог онцлогтой хор, үр дүнд нь алга болсон операндыг авна. Жишээлбэл: a xor b = c(Хаана а, б, в- RAID массивын гурван диск), тохиолдолд ататгалзвал бид түүнийг оронд нь тавиад авч болно вмөн зарцуулсны дараа хорхооронд вТэгээд б: c xor b = a.Энэ нь операндуудын тооноос үл хамааран хамаарна: a xor b xor c xor d = e. Хэрэв татгалзвал вДараа нь дтүүний байр суурийг эзэлдэг хорүр дүнд нь бид авдаг в: a xor b xor e xor d = c. Энэ арга нь үндсэндээ 5-р хувилбарын алдааны хүлцлийг хангадаг. Xor-ын үр дүнг хадгалахын тулд зөвхөн 1 диск шаардлагатай бөгөөд хэмжээ нь raid дахь бусад дискний хэмжээтэй тэнцүү байна.

    Давуу тал

    RAID5 нь юуны түрүүнд зардлын үр ашигтай байдлаас шалтгаалан өргөн тархсан. RAID5 дискний массивын багтаамжийг (n-1)*hddsize томьёогоор тооцдог ба энд n нь массив дахь дискний тоо, hddsize нь хамгийн жижиг дискний хэмжээ юм. Жишээлбэл, дөрвөн 80 гигабайт дискний массивын хувьд нийт эзлэхүүн нь (4 - 1) * 80 = 240 гигабайт байх болно. RAID 5-д мэдээлэл бичихэд нэмэлт нөөц шаардлагатай бөгөөд нэмэлт тооцоолол болон бичих үйлдлүүд шаардагдах тул гүйцэтгэл буурдаг боловч унших үед (тусдаа хатуу дисктэй харьцуулахад) массив дахь хэд хэдэн дискнээс өгөгдлийн урсгалыг ашиглах боломжтой тул ашиг тустай байдаг. зэрэгцээ боловсруулдаг.

    Алдаа дутагдал

    RAID 5-ын гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц бага, ялангуяа Random Write гэх мэт үйлдлүүдийн гүйцэтгэл нь RAID 0 (эсвэл RAID 10)-ийн гүйцэтгэлээс 10-25%-иар буурдаг, учир нь энэ нь илүү олон дискний үйлдэл шаарддаг (үйлдэл бүр бичих, Бүрэн судалтай бичээс гэж нэрлэгддэгээс бусад тохиолдолд серверийг RAID хянагч дээр дөрөв - хоёр унших үйлдэл, хоёр бичих үйлдлээр сольсон). RAID 5-ийн сул тал нь дискүүдийн аль нэг нь ажиллахаа больсон үед гарч ирдэг - эзлэхүүн бүхэлдээ чухал горимд шилждэг (буудаж), бүх бичих, унших үйлдлүүд нэмэлт залруулга дагалдаж, гүйцэтгэл огцом буурдаг. Энэ тохиолдолд найдвартай байдлын түвшин нь тохирох тооны дисктэй RAID-0-ийн найдвартай байдал хүртэл буурдаг (өөрөөр хэлбэл нэг дискний найдвартай байдлаас n дахин бага). Хэрэв массив бүрэн сэргээгдэхээс өмнө алдаа гарвал эсвэл дор хаяж нэг диск дээр уншигдаагүй алдаа гарвал массив устаж, түүн дээрх өгөгдлийг ердийн аргуудыг ашиглан сэргээх боломжгүй болно. Дискний эвдрэлийн дараа RAID-ийг сэргээн засварлах (RAID өгөгдлийг нөөцлөх замаар сэргээх) үйл явц нь дискнүүдээс олон цагийн турш тасралтгүй унших ачаалал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь бусад дискний аль нэг нь эвдэрч гэмтэх шалтгаан болдог гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. RAID үйлдлийн хамгийн бага хамгаалалттай хугацаа, түүнчлэн хүйтэн өгөгдлийн массив дахь урьд өмнө илрүүлэгдээгүй уншсан алдааг (массивын хэвийн ажиллагааны үед хандаагүй өгөгдөл, архивлагдсан болон идэвхгүй өгөгдөл) тодорхойлох бөгөөд энэ нь өгөгдлийг сэргээх явцад бүтэлгүйтэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.

    Ашигласан дискний хамгийн бага тоо гурван байна.

    RAID 6 нь RAID 5-тай төстэй боловч найдвартай байдлын өндөр түвшинтэй - 2 дискний багтаамжийг хяналтын нийлбэрт хуваарилж, 2 дүнг өөр өөр алгоритмаар тооцдог. Илүү хүчирхэг RAID хянагч шаарддаг. Хоёр диск нэгэн зэрэг эвдэрсэний дараа ажиллахыг баталгаажуулдаг - олон тооны эвдрэлээс хамгаалах. Массивыг зохион байгуулахад хамгийн багадаа 4 диск шаардлагатай. Ихэвчлэн RAID-6-г ашиглах нь RAID 5-тай харьцуулахад дискний бүлгийн гүйцэтгэлийг ойролцоогоор 10-15% бууруулдаг бөгөөд энэ нь хянагчийг их хэмжээний боловсруулалт хийдэг (хоёр дахь хяналтын нийлбэрийг тооцоолох, унших, дахин бичих хэрэгцээ) блок бүрийг бичихэд илүү олон дискний блокууд).

    RAID 0+1

    RAID 0+1 нь үндсэндээ хоёр сонголтыг илэрхийлж болно:

    • хоёр RAID 0-ийг RAID 1-д нэгтгэсэн;
    • гурав ба түүнээс дээш дискийг массив болгон нэгтгэж, өгөгдлийн блок бүрийг энэ массивын хоёр дискэнд бичдэг; Тиймээс, "цэвэр" RAID 1-ийн нэгэн адил энэхүү аргын хувьд массивын ашигтай хэмжээ нь бүх дискний нийт эзлэхүүний тал хувь юм (хэрэв тэдгээр нь ижил багтаамжтай диск юм бол).

    RAID 10 (1+0)

    RAID 10 нь RAID 0 гэх мэт хэд хэдэн дискэн дээр өгөгдлийг дараалан бичдэг толин тусгалтай массив юм. Энэ архитектур нь RAID 0 төрлийн массив бөгөөд сегментүүд нь тусдаа дискний оронд RAID 1 массивууд юм. Үүний дагуу үүний массив. түвшин дор хаяж 4 диск агуулсан байх ёстой (мөн үргэлж тэгш тоо). RAID 10 нь өндөр алдаа тэсвэрлэх чадвар, гүйцэтгэлийг хослуулсан.

    RAID 10 нь өгөгдөл хадгалах хамгийн найдвартай хувилбар гэсэн баталгаа нь нэг массив дахь бүх хөтчүүд бүтэлгүйтсэний дараа массив идэвхгүй болно гэсэн үндэслэлээр бүрэн үндэслэлтэй юм. Хэрэв нэг диск бүтэлгүйтвэл ижил массив дахь хоёр дахь нь бүтэлгүйтэх магадлал 1/3*100=33% байна. Хоёр хөтч өөр өөр массиваар бүтэлгүйтвэл RAID 0+1 амжилтгүй болно. Хөрш массивын драйвын эвдрэл гарах магадлал 2/3*100=66%, гэхдээ аль хэдийн бүтэлгүйтсэн дисктэй массив дахь дискийг ашиглахаа больсон тул дараагийн диск нь бүхэл массивыг бүтэлгүйтэх магадлал өндөр байна. 2/2 *100=100%

    RAID5-тай төстэй массив боловч паритет кодын тархсан хадгалалтаас гадна нөөц талбайн хуваарилалтыг ашигладаг - үнэн хэрэгтээ хатуу дискийг ашигладаг бөгөөд үүнийг RAID5 массивт сэлбэг болгон нэмж болно (ийм массивуудыг гэж нэрлэдэг). 5+ эсвэл 5+ нөөц). RAID 5 массив дээр нөөц диск нь үндсэн хатуу дискүүдийн аль нэг нь ажиллахаа болтол идэвхгүй байдаг бол RAID 5EE массивын хувьд энэ дискийг бусад HDD-тэй байнга хуваалцдаг бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлд эерэгээр нөлөөлдөг. массив. Жишээлбэл, 5 HDD-ийн RAID5EE массив нь 4 үндсэн болон нэг нөөц HDD бүхий RAID5 массиваас секундэд 25% илүү оролт/гаралтын үйлдлийг гүйцэтгэх боломжтой. Ийм массивын дискний хамгийн бага тоо нь 4 байна.

    хоёр (эсвэл түүнээс дээш, гэхдээ энэ нь маш ховор хэрэглэгддэг) RAID5 массивыг тууз болгон нэгтгэх, жишээлбэл. RAID5 ба RAID0-ийн хослол нь RAID5-ийн гол сул тал болох хэд хэдэн массивыг зэрэгцүүлэн ашигласнаас болж өгөгдөл бичих хурд бага байгааг хэсэгчлэн засдаг. Массивын нийт багтаамж нь хоёр дискний багтаамжаар багасдаг боловч RAID6-аас ялгаатай нь ийм массив нь өгөгдөл алдалгүйгээр зөвхөн нэг дискний эвдрэлийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд RAID50 массив үүсгэхэд шаардагдах хамгийн бага дискний тоо нь 6 байна. RAID10-ийн зэрэгцээ энэ нь өндөр гүйцэтгэл, хүлээн зөвшөөрөгдөх найдвартай байдал шаардлагатай програмуудад ашиглахыг хамгийн их зөвлөдөг RAID түвшин юм.

    хоёр RAID6 массивыг тууз болгон нэгтгэх. RAID6 дээрх бичих хурдтай харьцуулахад бичих хурд нь ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгддэг. Ийм массив үүсгэх дискний хамгийн бага тоо нь 8. RAID 6 массив бүрээс хоёр диск ажиллахаа больсон тохиолдолд мэдээлэл алдагдахгүй.