Что такое raid контроллер

Что такое raid контроллер

Что такое RAID массив и Raid-контроллер?Уровни Raid.

Само слово RAID читается (рэйд) означает Reduntant array of independent disks –избыточный массив независимых дисков. На данном этапе развития технологий RAID это совокупность программно-аппаратных средств. Если говорить простым языком, то некоторое количество винчестеров (жесткий диск) представляется как один жесткий диск, средствами программных или аппаратных взаимосвязей. Напрашивается вопрос, а для чего он собственно нужен? Основная задача RAID-массива увеличить скорость обмена данных и увеличить надежность хранения, а особенно ценно,когда два этих качества сливаются воедино.

Как работает RAID контроллер?

Давайте попробуем разобраться как же организована запись данных на RAID-массив.
1.Наша информация при записи разбивается на n-е количество потоков, каждый поток идет на свой жесткий диск. Благодаря многопотоковости мы достигаем высокой степени записи и чтения данных. Но у этого принципа есть один большой минус – при выходе из строя одного из дисков теряется вся информация целиком.
2. Информация записывается на все жесткие диски, т.е. один жесткий диск является копией другого, здесь мы можем не бояться за утрату одного из винчестеров, ведь всегда остается точная копия записанных данных. Здесь проявляется другой минус, большие денежные затраты из-за хранения избыточных данных.
3. Использование одного из жестких дисков для хранения данных, с помощью которых RAID без труда сможет восстановить потерянную информацию так называемых «контрольных сумм».
Три принципа, которые мы описали выше, могут использоваться в разных сочетаниях, виды сочетаемых принципов – называют уровнями RAID.
Остановимся подробнее на RAID уровнях.
На данном этапе развития RAID технологий развились 7 уровней архитектуры.

RAID 0 – самый простой из уровней RAID – массивов, характеризуется чередованием или распараллеливанием записи и чтения информации между жесткими дисками в массиве. Информация разбивается на одинаковые блоки и поочередно записываются на первый, затем на второй диски, причем чем больше винчестеров в массиве тем выше скорость обмена. Это явный представитель первого принципа, который мы описывали выше.

Рисунок 1 RAID 0
Особенности RAID 0:
1.Высокая скорость чтения записи данных
2.Общая емкость массива равна сумме емкостей всех жестких дисков
3.Очень низкая надежность хранения данных.
Область приминения: быстрая обработка больших объемов информации.

RAID 1 – другая простая архитектура построения массивов. Производиться полностью идентичная запись данных на все жесткие диски. Скорость работы массива немного выше чем у отдельно взятых винчестеров
Рисунок 2 RAID 1
Особенности RAID 1
1. Высокая степень надежности
2. Высокая стоимость 1 мб информации.
Область приминения: Хранение и невозможность утери ценной информации.

RAID 2 – этот уровень на практике не используется, так как его описание гласит о массивах, состоящих из 14 или 39 винчестерах. На нем заострять ваше внимание мы не будем.

RAID 3 – массив состоящий минимум из трех дисков. Первые два диска это не что иное как массив RAID 0, в которых запись информации происходит поочередно, а на третий диск записывается код четности. Он нужен для того чтобы контролировать и в случае необходимости восстановить данные с поврежденного жесткого диска.
Представим абстракцию, что:
х- первый жесткий диск
y – второй жесткий диск
z – контрольная сумма х и у
Получаем уравнение:
z=x+y;
При поломке жесткого диска х, у нас получается уравнение, которое легко решить:
x=z-y, где z контрольная сумма записывающаяся на третий жесткий диск.


Рисунок 3. RAID3
При поломке третьего жесткого диска на котором храниться контрольные суммы, система пересчитывает контрольные суммы по данным из первых двух дисков.
Особенности RAID 3:
1. Высокая скорость чтения записи данных
2. Высокая степень надежности
3. стоимость сборки дороже, чем у RAID 0 и RAID 1
RAID 4 – практически точная копия массива RAID 3, разница заключается в размерах блоков которые записываются на винчестеры. Такое устройство массива немного увеличивает скорость чтения данных при обращении к массиву, но RAID 4 использует большой объем оперативной памяти, что не хорошо сказывается на общей производительности системы. Соотнося все «за» и «против» компании производители не стали делать ставку на этот уровень RAID массива.
RAID 5 – архитектура построения RAID – массива схожая с RAID 3. В данном случае контрольная сумма данных попарно записываются в каждый из жестких дисков.


Рисунок 4. RAID5

Как будут чередоваться блоки данных и четности зависит от RAID контроллера. Именно этот массив из-за его универсальности получил широкое применение в высокопроизводительных и надежных системах.
Несколько слов о RAID 6 в данном массиве контрольная сумма вычисляется дважды и копируется сразу на два жестких диска, что дает возможность восстановить информацию при одновременном уничтожении двух жестких дисков из трёх.
Особенности RAID 6:
1. Самая высокая надежность
2. Дороговизна данной архитектуры построения RAID массива.
Наконец мы добрались до чень распространенных в домашних компьютерах составных массивов. MULTI-RAID.
Главная их особенность в совмещении двух уровней.
RAID 0+1 – чередование нескольких двухдисковых массивов RAID 1.
RAID 1+0 – копирование массива RAID 0 на другой такой же.
В данных видах мульти массивов идет распределение потоков данных
RAID 5+0 (RAID50) – чередование массивов 5 уровня
RAID 6+0 (RAID60) – чередование массивов 6 уровня.

Поговорим о Raid контроллерах.

Современные RAID контроллеры поддерживают сразу несколько уровней RAID массивов (0,1,10,5,6,50,60) и несут на своем борту до 8 портов SATA или SCSI. Встроенные в материнские платы контроллеры обычно являются частью чипсета, но могут быть и самостоятельными чипами. В контроллер вшита микропрограмма, которая и осуществляет создание массива.
Рассмотрим типичную процедуру создания RAID массива:
1. При первоначальной загрузке компьютера нажимаем сочетание клавиш вызывающее программу настройки RAID. Обычно это ctrl+1.
2. В появившемся меню выбираем пункт «Создать массив» (create array) .
3. Выбираем физические жесткие диски, которые будут являться составными частями RAID массива.
4. Выбираем тип массива из предложенных вариантов.
5. Указываем размер блока чередования (Block size)
Иногда контроллер предлагает выбрать из пунктов:
— Оптимальный массив для лучшей производительности (создается RAID 0)
Optimize array for performance
— Оптимальный массив для лучшей безопасности (создается RAID 1)
Optimize array for security
— Оптимальный массив для составного массива (создается JBOD)
Optimize array for capacity.
При выборе любого из вышеуказанных пунктов в массиве используется все найденные винчестеры и устанавливаются все настройки по умолчанию.

RAID массив с программной реализацией

Как мы говорили ранее RAID это программно-аппаратная технология. Давайте остановимся на программной реализации и узнаем подробности. В программной реализации RAID формируется из дисков, которые подключаются к контроллеру SATA или IDE (Под SATA и IDE здесь понимается интерфейс взаимосвязи). Данный вид массивов с программным RAID сейчас поддерживается во всех операционных системах от windows XP до Windows 7.

Для того чтобы создать программный массив нам необходимы вспомогательные утилиты (программы):
-консоль "управления дисками"
-"управление компьютером"
— discpart
Для преобразования нескольких дисков в RAID массив делаем следующее:
1. Правой кнопкой мыши щелкаем по папке «Мой компьютер» по нужному физическому диску и в контекстном меню выбираем пункт «Преобразовать в динамический диск». После выполнения всех операций операционная система начнет рассматривать диски как обычные динамические тома.
2. Не менее чем из двух динамических томов, на разных жестких дисках можно создать составной том, который в свою очередь включает в себя до 32 динамических дисков. То что у нас получиться будет называться программным RAID 1
3. Чтобы получить программный аналог RAID 0 после преобразования дисков в динамические, выбираем команду «создание чередующихся томов» всё в том же контекстном меню. Все сведения о созданном массиве будут храниться в реестре Windows.
Особенности программного RAID:
+ Возможное создание массива без RAID-контроллера.
— Уменьшение быстродействия работы компьютера за счет увидичения потребления ресурсов.
Почему теряются данные? Или чем отличается повреждение от разрушения массива.
Повреждение данных – как правило возникает при выявленных логических ошибок на составных дисках массива. В этом случае сам RAID контроллер работает стабильно, хотя и может выдавать какие-либо ошибки. О повреждении массива также можно судить, когда RAID говорит Вам о его неформатированности. Физические или логические ошибки это совсем не страшное событие от которых стоит рвать волосы на голове, ведь сам RAID – массив для того и создавался, чтобы сохранить данные в таких ситуациях. Порядок действия здесь прост?
— контроллер выдает информацию, о том какой винчестер следует заменить.
-мы меняем испорченный винчестер на новый
-контроллер после замены диска предлагает включить в массив и воссоздать данные с оставшихся работающих дисков.(команда REBUILD ARRAY)
Разрушение массива – почти всегда потеря конфигурационных данных о массиве контроллером. Это более опасная ситуация. Жесткие диски, находившиеся в массиве, обнаруживаются просто как отдельные диски. В утилите «управление дисками» винчестеры показываются с неизвестной файловой системой или неформатированными.
Неработающий контроллер ведет к разрушению массива, для RAID 0 это критическая ситуация, здесь есть два пути решения проблемы:
1.Найти полностью аналогичный контроллер.
2. Прибегнуть к помощи программных методов извлечения данных.
Первый способ довольно проблематичен, так как найти контроллер выпущенный несколько лет назад в магазине практически невозможно.
Итак, если при запуске компьютера, винчестеры из RAID массива отказываются работать, делаем следующее:
1. Читаем что пишет нам контроллер при запуске операционной системы.
2. Читаем что выдает консоль «Управление дисками»
3. Выключаем машину, снимаем жесткие диски из RAID –массива, при этом не забываем пронумеровать или пометить диски, для дальнейшего восстановления массива.
4. Проводим диагностику винчестеров и восстанавливаем доступ к диску.
5. С помощью программ восстанавливаем данные с жестких дисков.(таких как R-studio и File scavenger)

Читайте также:  Почему ноутбук пишет подключено не заряжается

Необходимость RAID-массива в домашнем ПК – вопрос спорный. С одной стороны, это повлечёт несомненное удорожание системы, с другой – получаем повышение скорости или надёжности. С надёжностью всё понятно: создаём зеркало из двух жёстких дисков – RAID1, и шансы потерять данные уменьшаются в десятки раз. А какой выигрыш даёт построение страйпа (RAID 0)? В каких режимах он проявляется на полную силу, и какой RAID-контроллер в таком случае необходим?

Для выяснения этого вопроса были отобраны RAID-контроллеры ведущих производителей, обладающие стандартным PCI-разъёмом, поддерживающие построение RAID-массивов уровня 0 и 1. Именно эти конфигурации RAID получили наибольшее распространение в домашних ПК и могут быть реализованы на двух жёстких дисках. Ещё одно немаловажное требование, налагаемое на кандидатов – доступная цена. К нам на рассмотрение попали три модели: Adaptec AAR-1210 SA, Promise FastTrak TX2300 и Tekram TR822.

Adaptec AAR-1210SA

Adaptec AAR-1210SA, внешний вид

Модель AAR-1210 SA
Уровни RAID 0, 1, JBOD
Интерфейс подключаемых HDD SATA
Количество каналов 2
Скорость передачи данных, Гбит/с До 1,5 на канал
Тип шины PCI 32 бит / 66 МГц
Поддержка LBA (диски более 137 Гбайт) Да
Поддержка автозагрузки Да
Поддерживаемые операционные системы Windows XP, Windows 2000, RedHat и SuSE Linux
Рабочая температура, град. Цельсия 0 — +55
Потребляемый ток, мА 300
ПО в комплекте Adaptec Storage Manager
Форм-фактор PCI MD2
Габариты, мм 64×168
Ориентировочная цена, $ 52

Retail-вариант поставки включает, помимо самой платы, инструкцию по быстрой установке, загрузочный CD-ROM с программным обеспечением, два кабеля Serial ATA длиной 1 метр и низкопрофильную скобку.

Adaptec – наиболее старый RAID-контроллер, представленный в тесте. Появился в продаже ещё в 2003 году. К сожалению, не поддерживает технологию NCQ, повышающую скорость передачи данных. В комплект входит мощная и довольно дорогая программа по управлению RAID-массивом.

Promise FastTrak TX2300

Promise FastTrak TX2300, внешний вид

Модель FastTrak TX2300
Уровни RAID 0, 1, JBOD
Интерфейс подключаемых HDD SATA
Количество каналов 2
Скорость передачи данных, Гбит/с До 3 на канал
Тип шины PCI 32 бит / 66 МГц
Поддержка LBA (диски более 137 Гбайт) Да
Поддерживаемые технологии NCQ, TCQ
Поддержка автозагрузки Да
Поддерживаемые операционные системы Windows 2000, Windows Server 2003, Windows XP, Linux Red Hat, SuSE Linux
ПО в комплекте Promise Array Management
Форм-фактор PCI MD2
Ориентировочная цена, $ 75

В комплект поставки входят: плата, руководство пользователя, CD-ROM с программным обеспечением, два кабеля Serial ATA, переходник питания 1 Molex – 2 SATA и низкопрофильная скобка.

Это современная модель RAID-контроллера, поддерживающая SATA II и технологии увеличения скорости передачи данных. Но и стоимость FastTrak TX2300 велика. Существует также более дешёвый вариант, поддерживающий скорость передачи до 1,5 Гбайт/с на канал – FastTrak TX2200. Но разница (около $5) в цене делает выбор не столь оправданным. Высокая стоимость TX2300 связана также с идущим в комплекте ПО для управления RAID-массивом.

Tekram TR-822

Tekram TR-822, внешний вид

Модель TR-822
Уровни RAID 0, 1
Интерфейс подключаемых HDD SATA
Количество каналов 2
Скорость передачи данных, Гбит/с До 1,5 на канал
Тип шины PCI 32 бит / 66 МГц
Поддержка LBA (диски более 137 Гбайт) Да
Поддерживаемые операционные системы Windows 98SE/ME/2000/XP, Linux
ПО в комплекте Adaptec Storage Manager
Форм-фактор PCI MD2
Ориентировочная цена, $ 28

Retail-вариант поставки включает, помимо платы, инструкцию по быстрой установке, CD-ROM с программным обеспечением, два кабеля Serial ATA длиной 0,5 метра и переходник питания 1 Molex – 2 SATA.

Первое, что поражает – очень низкая цена. Частично её можно объяснить отсутствием дорогого ПО в комплекте. Плюс – менее дорогой брэнд. Ну и не забудем про отсутствие поддержки NCQ.

На сайте Tekram делается упор на возможность работы RAID-контроллера без построения массива, то есть как переходника PCI-SATA. К портам можно подсоединять не только жёсткие диски, но и оптические приводы.

Особенности установки

Все три RAID-контроллера устанавливались по одинаковой схеме. До инсталляции платы в систему необходимо открыть идущий в комплекте компакт-диск. Установка драйверов сводится во всех трёх случаях к созданию дискеты с необходимыми файлами (запаситесь ей обязательно!) Всё остальное ПО ставить не обязательно.

Затем нужно отключить ПК, установить RAID-контроллер, подключить к нему жёсткие диски. При последующем включении компьютера в самом начале загрузки система предложит вам зайти в BIOS контроллера, нажав комбинацию клавиш. Не пропустите этот момент, иначе придется ещё раз перезагружаться.

В BIOS каждого из трёх контроллеров элементарно выставляется тип RAID-массива (0 – страйп или 1 – зеркало). Все остальные настройки лучше оставить по умолчанию.

Третий этап – установка драйверов. Грузим ОС. Система обнаруживает новое устройство и просит вставить дискетку с драйверами. Если всё прошло удачно, массив готов к работе.

Не пугайтесь, если после этого в «Моём компьютере» новый диск не отображается. Вам требуется ещё отформатировать его с помощью встроенных в Windows средств или Partition Magic.

Замеченные особенности тестируемых моделей: при работе с BIOS контроллера Promise требуется всё делать быстро, так как ПК может запросто при этом зависнуть, и спасёт только перезагрузка. Для Adaptec не обязательно создавать дискету – файлы в доступном виде лежат на CD, правда, в глубоко вложенной директории.

Читайте также:  Слова с окончанием ница

Методика тестирования

В качестве основы для построения RAID-массива были использованы два жёстких диска WD Caviar SE16 WD4000 KD ёмкостью 400 Гбайт, недавно нами протестированные (см. обзор «WD Caviar SE16: SATA, 400 Гбайт и большой кэш»).

Остальные важные составляющие тестового стенда:

  • процессор: Intel Pentium D 830;
  • материнская плата: Foxconn 945 P7 AA-8 KS2;
  • оперативная память: Kingston DDR2 533 МГц 1 Гбайт.

Жёсткие диски крепились в корпус, к ним подводилось дополнительное охлаждение.

В тестовый набор вошли программы AIDA32 v3.70, Iometer v. 2004.07.30 и FC- Test 1.0. В синтетическом тесте, входящем в состав AIDA32, определим линейные и случайные скорости чтения и записи, время доступа и скорость обмена данными с буфером. Iometer позволит оценить производительность массива при различной нагрузке в четырёх паттернах: WebServer, FileServer, Database и Workstation, а также при линейном чтении и записи. FC-Test позволит узнать реальные скорости работы при записи, чтении и копировании.

Для первого и второго тестов используется неотформатированный массив, для третьего диск разбивается на два NTFS-раздела с размером кластера по умолчанию. Определялась скорость записи и чтения файлов в первом разделе, скорость копирования файлов из первого раздела в первый и второй разделы. При этом использовались разные наборы файлов:

  • Install – 414 файлов общим объёмом 575 Мбайт;
  • ISO – 3 файла объёмом 1600 Мбайт;
  • MP3 – 271 файл объёмом 990 Мбайт;
  • Programs – 8504 файла объёмом 1380 Мбайт;
  • Windows – 9006 файлов объёмом 1060 Мбайт.

Результаты тестирования каждого из контроллеров будут сравнены друг с другом и с результатами теста одиночного привода. В результате будет определён самый быстрый RAID-контроллер.

Результаты тестирования

AIDA32

В таблицу внесены средние значения для каждого из показателей. В столбце none – результаты тестирования одиночного диска WD. Красным выделены худшие показатели (учитываются только контроллеры), синим – лучшие.

Adaptec Promise Tekram none
Линейное чтение, Мбайт/с 83,1 92,6 82,6 54,3
Случайное чтение, Мбайт/с 82,4 89,5 82,2 54,7
Линейная запись, Мбайт/с 69 78,9 69 54,3
Случайная запись, Мбайт/с 69 78,9 69 53,8
Чтение из буфера, Мбайт/с 84,9 97,2 84,4 119,6
Время доступа, мс 13,5 13,6 13,6 13,2

Всё-таки поддержка NCQ и TCQ – большое подспорье для RAID-контроллера и дисков. Отрыв Promise FastTrak TX2300от конкурентов внушительный. В соревновании Adaptec и Tekram перевес первого минимален и проявляется только при операциях чтения.

В любом случае, использование страйпа даёт ощутимый прирост производительности системы.

Минимальный прирост, % Максимальный прирост, %
Линейное чтение 52 70
Случайное чтение 50 63
Линейная запись 27 45
Случайная запись 28 46

Iometer

Рассмотрим, как справились RAID-контроллеры с паттернами, реализующими различную нагрузку на массив.

Виды RAID и их характеристики

Виды RAID и их характеристики

Виды RAID и их характеристики

Что такое RAID мы рассмотрели в первой статье. Теперь посмотрим какие есть виды и чем они отличаются.

Калифорнийский университет в Беркли представил следующие уровни спецификации RAID, которые были приняты как стандарт де-факто:

  • RAID 0 — дисковый массив повышенной производительности с чередованием, без отказоустойчивости;
  • RAID 1 — зеркальный дисковый массив;
  • RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга;
  • RAID 3 и 4 — дисковые массивы с чередованием и выделенным диском чётности;
  • RAID 5 — дисковый массив с чередованием и «невыделенным диском чётности»;
  • RAID 6 — дисковый массив с чередованием, использующий две контрольные суммы, вычисляемые двумя независимыми способами;
  • RAID 10 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 1;
  • RAID 50 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 5;
  • RAID 60 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 6.

Виды RAID и их характеристики

Аппаратный RAID-контроллер может поддерживать несколько разных RAID-массивов одновременно, суммарное количество жёстких дисков которых не превышает количество разъёмов для них. При этом контроллер, встроенный в материнскую плату, в настройках BIOS имеет всего два состояния (включён или отключён), поэтому новый жёсткий диск, подключённый в незадействованный разъём контроллера при активированном режиме RAID, может игнорироваться системой, пока он не будет ассоциирован как ещё один RAID-массив типа JBOD (spanned), состоящий из одного диска.

RAID 0 (striping — «чередование»)

Режим, при использовании которого достигается максимальная производительность. Данные равномерно распределяются по дискам массива, дискиобъединяются в один, который может быть размечен на несколько. Распределенные операции чтения и записи позволяют значительно увеличить скорость работы, поскольку несколько дисков одновременно читают/записывают свою порцию данных. Пользователю доступен весь объем дисков, но это снижает надежность хранения данных, поскольку при отказе одного из дисков массив обычно разрушается и восстановить данные практически невозможно. Область применения — приложения, требующие высоких скоростей обмена с диском, например видеозахват, видеомонтаж. Рекомендуется использовать с высоконадежными дисками.

RAID 0 (striping — «чередование»)

RAID 1 (mirroring — «зеркалирование»)

массив из двух дисков, являющихся полными копиями друг друга. Не следует путать с массивами RAID 1+0, RAID 0+1 и RAID 10, в которых используется более двух дисков и более сложные механизмы зеркалирования.

Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения при распараллеливании запросов.

Имеет высокую надёжность — работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна произведению вероятностей отказа каждого диска, т.е. значительно ниже вероятности выхода из строя отдельного диска. На практике при выходе из строя одного из дисков следует срочно принимать меры — вновь восстанавливать избыточность. Для этого с любым уровнем RAID (кроме нулевого) рекомендуют использовать диски горячего резерва.

RAID 1E

Похожий на RAID10 вариант распределения данных по дискам, допускающий использование нечётного числа дисков (минимальное количество — 3)

RAID 2, 3, 4

различные варианты распределенного хранения данных с дисками, выделенными под коды четности и различными размерами блока. В настоящее время практически не используются из-за невысокой производительности и необходимости выделять много дисковой емкости под хранение кодов ЕСС и/или четности.

RAID 5

Основным недостатком уровней RAID от 2-го до 4-го является невозможность производить параллельные операции записи, так как для хранения информации о чётности используется отдельный контрольный диск. RAID 5 не имеет этого недостатка. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, нет асимметричности конфигурации дисков. Под контрольными суммами подразумевается результат операции XOR (исключающее или). Xor обладает особенностью, которая даёт возможность заменить любой операнд результатом, и, применив алгоритм xor, получить в результате недостающий операнд. Например: a xor b = c (где a, b, c — три диска рейд-массива), в случае если a откажет, мы можем получить его, поставив на его место c и проведя xor между c и b: c xor b = a. Это применимо вне зависимости от количества операндов: a xor b xor c xor d = e. Если отказывает c тогда e встаёт на его место и проведя xor в результате получаем c: a xor b xor e xor d = c. Этот метод по сути обеспечивает отказоустойчивость 5 версии. Для хранения результата xor требуется всего 1 диск, размер которого равен размеру любого другого диска в raid.

RAID5 получил широкое распространение, в первую очередь, благодаря своей экономичности. Объём дискового массива RAID5 рассчитывается по формуле (n-1)*hddsize, где n — число дисков в массиве, а hddsize — размер наименьшего диска. Например, для массива из четырех дисков по 80 гигабайт общий объём будет (4 — 1) * 80 = 240 гигабайт. На запись информации на том RAID 5 тратятся дополнительные ресурсы и падает производительность, так как требуются дополнительные вычисления и операции записи, зато при чтении (по сравнению с отдельным винчестером) имеется выигрыш, потому что потоки данных с нескольких дисков массива могут обрабатываться параллельно.

Читайте также:  Символ анархии на клавиатуре

Производительность RAID 5 заметно ниже, в особенности на операциях типа Random Write (записи в произвольном порядке), при которых производительность падает на 10-25% от производительности RAID 0 (или RAID 10), так как требует большего количества операций с дисками (каждая операция записи, за исключением так называемых full-stripe write-ов, сервера заменяется на контроллере RAID на четыре — две операции чтения и две операции записи). Недостатки RAID 5 проявляются при выходе из строя одного из дисков — весь том переходит в критический режим (degrade), все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность. При этом уровень надежности снижается до надежности RAID-0 с соответствующим количеством дисков (то есть в n раз ниже надежности одиночного диска). Если до полного восстановления массива произойдет выход из строя, или возникнет невосстановимая ошибка чтения хотя бы на еще одном диске, то массив разрушается, и данные на нем восстановлению обычными методами не подлежат. Следует также принять во внимание, что процесс RAID Reconstruction (восстановления данных RAID за счет избыточности) после выхода из строя диска вызывает интенсивную нагрузку чтения с дисков на протяжении многих часов непрерывно, что может спровоцировать выход какого-либо из оставшихся дисков из строя в этот наименее защищенный период работы RAID, а также выявить ранее не обнаруженные сбои чтения в массивах cold data (данных, к которым не обращаются при обычной работе массива, архивные и малоактивные данные), что повышает риск сбоя при восстановлении данных.

Минимальное количество используемых дисков равно трём.

RAID 5EE

массив, аналогичный RAID5, однако кроме распределенного хранения кодов четности используется распределение резервных областей — фактически задействуется жесткий диск, который можно добавить в массив RAID5 в качестве запасного (такие массивы называют 5+ или 5+spare). В RAID 5 массиве резервный диск простаивает до тех пор, пока не выйдет из строя один из основных жестких дисков, в то время как в RAID 5EE массиве этот диск используется совместно с остальными HDD все время, что положительно сказывается на производительность массива. К примеру, массив RAID5EE из 5 HDD сможет выполнить на 25% больше операций ввода/вывода за секунду, чем RAID5 массив из 4 основных и одного резервного HDD. Минимальное количество дисков для такого массива — 4.

RAID 6

RAID 0+1

Под RAID 0+1 может подразумеваться в основном два варианта:

  • два RAID 0 объединяются в RAID 1;
  • в массив объединяются три и более диска, и каждый блок данных записывается на два диска данного массива; таким образом, при таком подходе, как и в «чистом» RAID 1, полезный объём массива составляет половину от суммарного объёма всех дисков (если это диски одинаковой ёмкости).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 — зеркалированный массив, данные в котором записываются последовательно на несколько дисков, как вRAID 0. Эта архитектура представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого вместо отдельных дисков являются массивы RAID 1. Соответственно, массив этого уровня должен содержать как минимум 4 диска (и всегда чётное количество). RAID 10 объединяет в себе высокую отказоустойчивость и производительность.

Утверждение, что RAID 10 является самым надёжным вариантом для хранения данных вполне обосновано тем, что массив будет выведен из строя после выхода из строя всех накопителей в одном и том же массиве. При одном вышедшем из строя накопителе, шанс выхода из строя второго в одном и том же массиве равен 1/3*100=33%. RAID 0+1 выйдет из строя при двух накопителях, вышедших из строя в разных массивах. Шанс выхода из строя накопителя в соседнем массиве равен 2/3*100=66%, однако так как накопитель в массиве с уже вышедшим из строя накопителем уже не используется, то шанс того, что следующий накопитель выведет из строя массив целиком равен 2/2*100=100%

RAID 5EE

массив, аналогичный RAID5, однако кроме распределенного хранения кодов четности используется распределение резервных областей — фактически задействуется жесткий диск, который можно добавить в массив RAID5 в качестве запасного (такие массивы называют 5+ или 5+spare). В RAID 5 массиве резервный диск простаивает до тех пор, пока не выйдет из строя один из основных жестких дисков, в то время как в RAID 5EE массиве этот диск используется совместно с остальными HDD все время, что положительно сказывается на производительность массива. К примеру, массив RAID5EE из 5 HDD сможет выполнить на 25% больше операций ввода/вывода за секунду, чем RAID5 массив из 4 основных и одного резервного HDD. Минимальное количество дисков для такого массива — 4.

RAID 50

объединение двух(или более, но это крайне редко применяется) массивов RAID5 в страйп, т.е. комбинация RAID5 и RAID0, частично исправляющая главный недостаток RAID5 — низкую скорость записи данных за счёт параллельного использования нескольких таких массивов. Общая ёмкость массива уменьшается на ёмкость двух дисков, но, в отличие от RAID6, без потери данных такой массив переносит отказ лишь одного диска, а минимально необходимое число дисков для создания массива RAID50 равно 6. Наряду с RAID10, это наиболее рекомендуемый уровень RAID для использования в приложениях, где требуется высокая производительность в сочетании приемлемой надёжностью.

RAID 60

объединение двух массивов RAID6 в страйп. Скорость записи повышается примерно в два раза, относительно скорости записи в RAID6. Минимальное количество дисков для создания такого массива — 8. Информация не теряется при отказе двух дисков из каждого RAID 6 массива

RAID 00


RAID 00 встречается весьма редко, я с ним познакомился на контроллерах LSI. Группа дисков RAID 00 — это составная группа дисков, которая создает чередующийся набор из серии
дисковых массивов RAID 0. RAID 00 не обеспечивает избыточности данных, но наряду с RAID 0, предлагает лучшую производительность любого уровня RAID. RAID 00 разбивает данные на меньшие сегменты, а затем чередует сегменты данных на каждом диске в сторадж группе. Размер каждого сегмента данных определяется размером полосы. RAID 00 предлагает высокая пропускная способность. Уровень RAID 00 не является отказоустойчивым. Если диск в группе дисков RAID 0 выходит из строя, весь
виртуальный диск (все диски, связанные с виртуальным диском) выйдет из строя. Разбивая большой файл на более мелкие сегменты, контроллер RAID может использовать оба SAS
контроллера для чтения или записи файла быстрее. RAID 00 не предполагает четности расчеты усложняют операции записи. Это делает RAID 00 идеальным для
приложения, которые требуют высокой пропускной способности, но не требуют отказоустойчивости. Может состоять от 2 до 256 дисков.

Что быстрее RAID 0 или RAID 00?


Я провел свое тестирование описанное в статье про оптимизацию скорости твердотельных дисков на LSI контроллерах и получил вот такие вот цифры на массивах из 6-ти SSD

Ссылка на основную публикацию
Что значит код ошибки 805а8011
Многие владельцы смартфонов с операционной системой Windows Phone не могут войти в учетную запись магазина Marketplace. На экране появляется код...
Хочу создать группу в контакте
Приветствую вас, дорогие читатели. Социальные сети уже давно вошли в нашу жизнь, поэтому всем владельцам абсолютно любого бизнеса, как традиционного,...
Хром для андроид тв приставок
Всем привет! Предлагаю очередной раз поднять больную тему браузеров для Android TV. В разделе «вопрос – ответ» уже много раз...
Что значит интегрированный процессор
Здравствуйте, уважаемые пользователи и любители компьютерного железа. Сегодня порассуждаем на тему, что такое интегрированная графика в процессоре, зачем она вообще...
Adblock detector