Jak inteligentnie korzystać z wielu dysków: wprowadzenie do macierzy RAID

RAID pozwala łączyć wiele fizycznych dysków twardych w jeden logiczny dysk twardy. Umożliwia to odzwierciedlanie danych na dwóch dyskach twardych, dzięki czemu zawsze masz ważne dane przechowywane w wielu miejscach.

RAID oznacza "redundantną tablicę niezależnych dysków", chociaż istnieje typ RAID, który nie zapewnia redundancji i tylko zwiększa wydajność.

Poziomy RAID

RAID to nie tylko jeden sposób łączenia dysków. Istnieje wiele poziomów RAID, które zapewniają różne poziomy wydajności i redundancji. Wszystkie poziomy RAID mają jedną wspólną cechę: łączą wiele dysków fizycznych w jeden dysk logiczny, który jest prezentowany systemowi operacyjnemu.

• RAID 0: W przeciwieństwie do innych poziomów RAID, RAID 0 nie zapewnia redundancji. Jednak RAID 0 pozwala zwiększyć wydajność przy użyciu wielu dysków. Podczas korzystania z RAID 0 dane zapisywane przez komputer na dysku twardym są równomiernie dzielone między dwa (lub więcej) dyski twarde. Na przykład, jeśli komputer zapisuje plik 100 MB, 50 MB zostanie zapisanych na jednym dysku twardym, a 50 MB zostanie zapisane na drugim dysku twardym. Gdy komputer musi odczytać plik, może odczytać 50 MB z jednego dysku twardego i 50 MB z drugiego dysku twardego w tym samym czasie - będzie to szybsze niż odczyt 100 MB z jednego dysku twardego. Jeśli jednak któryś z dysków twardych macierzy RAID zginie, utracisz dane. Kiedy używasz RAID 0, twoje wielokrotne dyski wydają się być większym i szybszym dyskiem twardym - ale są o wiele bardziej kruche.
• RAID 1: W RAID 1 dwa dyski są skonfigurowane tak, aby odzwierciedlały się nawzajem. Gdy komputer zapisze 100 MB danych na swoich dyskach, zapisze to samo 100 MB na obu dyskach twardych. Każdy dysk zawiera pełną kopię danych. Gwarantuje to, że jeśli jeden z dysków kiedykolwiek się nie powiedzie, zawsze będziesz mieć kompletną, aktualną kopię swoich danych.
• RAID 2, 3 i 4: Te poziomy RAID są mało używane i często uważane są za przestarzałe.
• RAID 5: Aby korzystać z RAID 5, potrzebujesz co najmniej trzech dysków. RAID 5 wykorzystuje striping do dzielenia danych na wszystkich dyskach twardych, z dodatkowymi danymi parzystości podzielonymi na wszystkie dyski. Jeśli jeden z dysków twardych zginie, nie utracisz żadnych danych. RAID 5 oferuje redundancję danych przy mniejszym koszcie przechowywania niż RAID 1 - na przykład, jeśli masz cztery dyski twarde o pojemności 1 TB, możesz utworzyć dwie osobne macierze RAID 1 (1 TB każda na łączną pojemność 2 TB) lub jedną macierz RAID 5 z 3 TB miejsca do przechowywania.
• RAID 6: RAID 6 jest podobny do RAID 5, ale dodaje dodatkowy blok parzystości, zapisując dwa bloki parzystości dla każdego pasma danych pasującego na dyskach. Tracisz pojemność, ale RAID 6 zapewnia dodatkową ochronę przed utratą danych. Na przykład, jeśli dwa dyski twarde zginą w konfiguracji RAID 5, utracisz dane. Jeśli dwa dyski twarde zginą w konfiguracji RAID 6, nadal będziesz mieć wszystkie swoje dane.
• RAID 10: RAID 10, znany również jako RAID 1 + 0, dzieli dane między dyskami podstawowymi i odzwierciedla je na dyskach dodatkowych. W ten sposób próbuje zapewnić zalety RAID 0 (dzielenie danych na wielu dyskach dla zwiększenia wydajności) z zaletami RAID 1 (nadmiarowość).

Istnieją również inne, niestandardowe poziomy RAID.

Konfiguracja RAID

RAID jest zwykle używany na serwerach, komputerach typu mainframe i innych systemach komputerowych, w których istotne jest posiadanie nadmiarowo przechowywanych danych. RAID nie jest tak często używany na komputerach stacjonarnych i laptopach, ale wiele komputerów jest wyposażonych w kontrolery RAID. Jeśli chcesz, możesz prawdopodobnie skonfigurować konfigurację RAID 1 na dwóch dyskach, aby zapewnić dublowanie danych na dwóch dyskach.

Korzystając z RAID, można użyć "sprzętowej macierzy RAID" lub "oprogramowania RAID". W sprzętowej macierzy RAID urządzenie sprzętowe komputera wykonuje wszystkie operacje RAID. Na przykład, jeśli macie sprzętową macierz RAID i skonfigurujecie dwa dyski do działania w konfiguracji RAID 1, sprzętowy kontroler RAID przedstawi dwa dyski waszemu systemowi operacyjnemu jako pojedynczy dysk. Cała praca macierzy RAID - dublowanie danych, dzielenie ich na dyski twarde itd. - jest obsługiwana przez sprzętowy kontroler RAID. Twój system operacyjny nie miałby pojęcia, że ​​używasz RAID.

Z oprogramowaniem RAID praca jest obsługiwana przez system operacyjny. Na przykład, możesz stworzyć programową macierz RAID podczas instalacji Linuksa na swoim komputerze - jądro Linux wie o RAID i wykona samo zadanie bez specjalnego sprzętu. Można również utworzyć programowy RAID w systemie Windows.

Aby skonfigurować sprzętowy RAID, musisz użyć oprogramowania kontrolującego kontroler RAID - dostęp do niego można uzyskać z poziomu BIOS komputera. Powinieneś sprawdzić dokumentację kontrolera sprzętowego kontrolera RAID pod kątem dokładnych kroków, jeśli to robisz.

Podobne technologie

Popularne systemy operacyjne mają technologie, które działają podobnie do macierzy RAID. Windows 8 wprowadził Miejsca do przechowywania. Linux ma menedżera woluminu logicznego lub LVM. Obie technologie umożliwiają grupowanie kilku dysków fizycznych w jeden dysk logiczny w celu odzwierciedlenia danych w celu zapewnienia nadmiarowości lub puli dyskowej, dzięki czemu są dostępne jako jeden dysk bez zapewnienia nadmiarowości.

Te technologie mogą wydawać się nieco skomplikowane, ale w rzeczywistości są sposobem na uproszczenie. Po skonfigurowaniu odpowiedniego RAID dane będą automatycznie zapisywane na wielu dyskach twardych, dzięki czemu nie musisz się martwić o ich utratę. Twoje oprogramowanie nie musi nawet wiedzieć, że RAID istnieje.

Image Credit: Justin Ruckman, Justin Ruckman, fsse8info