Raid چیست و چگونه کار می کند. انواع RAID اصلی

تمام مادربردهای مدرن مجهز به یک کنترلر RAID یکپارچه هستند و مدل های برترآنها حتی چندین کنترلر RAID یکپارچه دارند. میزان تقاضای کنترلرهای RAID یکپارچه توسط کاربران خانگی یک سوال جداگانه است. در هر صورت، یک مادربرد مدرن توانایی ایجاد یک آرایه RAID از چندین دیسک را در اختیار کاربر قرار می دهد. با این حال، هر کاربر خانگی نمی داند که چگونه یک آرایه RAID ایجاد کند، چه سطح آرایه ای را انتخاب کند، و به طور کلی ایده کمی از مزایا و معایب استفاده از آرایه های RAID ندارد.
در این مقاله، توصیه‌های مختصری در مورد ایجاد آرایه‌های RAID در رایانه‌های شخصی خانگی ارائه می‌کنیم و از یک مثال خاص برای نشان دادن اینکه چگونه می‌توانید به طور مستقل عملکرد یک آرایه RAID را آزمایش کنید، استفاده می‌کنیم.

تاریخچه خلقت

اصطلاح "آرایه RAID" برای اولین بار در سال 1987 ظاهر شد، زمانی که محققان آمریکایی پترسون، گیبسون و کاتز از دانشگاه کالیفرنیا برکلی در مقاله خود "موردی برای آرایه‌های اضافی از دیسک‌های ارزان قیمت، RAID" توضیح دادند که چگونه می‌توانید از این طریق چندین مورد را با هم ترکیب کنید. هارد درایوهای ارزان قیمت را به یک دستگاه منطقی تبدیل می کند تا ظرفیت و عملکرد سیستم در نتیجه افزایش یابد و خرابی درایوهای جداگانه منجر به خرابی کل سیستم نشود.

بیش از 20 سال از انتشار این مقاله می گذرد، اما فناوری ساخت آرایه های RAID امروزه ارتباط خود را از دست نداده است. تنها چیزی که از آن زمان تغییر کرده است رمزگشایی مخفف RAID است. واقعیت این است که در ابتدا آرایه های RAID به هیچ وجه روی دیسک های ارزان ساخته نمی شدند، بنابراین کلمه Inexpensive (ارزان) به Independent (مستقل) تغییر یافت که درست تر بود.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

بنابراین، RAID یک آرایه اضافی از دیسک های مستقل (Redundant Arrays of Independent Discs) است که وظیفه آن تضمین تحمل خطا و افزایش عملکرد است. تحمل خطا از طریق افزونگی به دست می آید. یعنی بخشی از ظرفیت فضای دیسک برای اهداف رسمی تخصیص داده می شود و برای کاربر غیرقابل دسترس می شود.

افزایش عملکرد زیرسیستم دیسک با عملکرد همزمان چندین دیسک تضمین می شود و از این نظر، دیسک های بیشتردر یک آرایه (تا حد معینی)، بهتر است.

عملکرد مشترک دیسک ها در یک آرایه می تواند با استفاده از دسترسی موازی یا مستقل سازماندهی شود. با دسترسی موازی فضای دیسکبرای ثبت داده ها به بلوک ها (نوارها) تقسیم می شود. به طور مشابه، اطلاعاتی که باید روی دیسک نوشته شوند به همان بلوک ها تقسیم می شوند. هنگام ضبط، بلوک های جداگانه روی آنها نوشته می شود دیسک های مختلفو نوشتن چندین بلوک در دیسک های مختلف به طور همزمان اتفاق می افتد که منجر به افزایش عملکرد در عملیات نوشتن می شود. همچنین اطلاعات لازم در بلوک های جداگانه به طور همزمان از چندین دیسک خوانده می شود که عملکرد را نیز متناسب با تعداد دیسک های موجود در آرایه افزایش می دهد.

لازم به ذکر است که مدل دسترسی موازی تنها در صورتی اجرا می شود که اندازه درخواست نوشتن داده بزرگتر از اندازه خود بلوک باشد. در غیر این صورت، ضبط موازی چندین بلوک تقریبا غیرممکن است. بیایید شرایطی را تصور کنیم که در آن اندازه یک بلوک مجزا 8 کیلوبایت و اندازه درخواست برای نوشتن داده 64 کیلوبایت باشد. در این حالت، اطلاعات منبع به هشت بلوک 8 کیلوبایتی بریده می شود. اگر یک آرایه چهار دیسکی دارید، می توانید همزمان چهار بلوک یا 32 کیلوبایت بنویسید. بدیهی است که در مثال در نظر گرفته شده، سرعت نوشتن و خواندن چهار برابر بیشتر از هنگام استفاده از یک دیسک خواهد بود. این فقط برای یک موقعیت ایده آل صادق است، اما اندازه درخواست همیشه مضربی از اندازه بلوک و تعداد دیسک های موجود در آرایه نیست.

اگر اندازه داده های ثبت شده کمتر از اندازه بلوک باشد، یک مدل اساسا متفاوت پیاده سازی می شود - دسترسی مستقل. علاوه بر این، این مدل همچنین می تواند زمانی استفاده شود که اندازه داده های نوشته شده بزرگتر از اندازه یک بلوک باشد. با دسترسی مستقل، تمام داده های یک درخواست واحد در یک دیسک جداگانه نوشته می شود، یعنی وضعیت کار با یک دیسک یکسان است. مزیت مدل دسترسی مستقل این است که اگر چندین درخواست نوشتن (خواندن) به طور همزمان وارد شوند، همه آنها بر روی دیسک های جداگانه مستقل از یکدیگر اجرا می شوند. این وضعیت، به عنوان مثال، برای سرورها معمول است.

مطابق با انواع مختلف دسترسی، انواع مختلفی از آرایه های RAID وجود دارد که معمولاً با سطوح RAID مشخص می شوند. علاوه بر نوع دسترسی، سطوح RAID در نحوه تطبیق و تولید اطلاعات اضافی متفاوت است. اطلاعات اضافی را می توان روی یک دیسک اختصاصی قرار داد یا در بین همه دیسک ها توزیع کرد. راه های زیادی برای تولید این اطلاعات وجود دارد. ساده ترین آنها تکرار کامل (100 درصد افزونگی) یا آینه سازی است. علاوه بر این، از کدهای تصحیح خطا و همچنین محاسبات برابری استفاده می شود.

سطوح RAID

در حال حاضر، چندین سطح RAID وجود دارد که می توان آنها را استاندارد در نظر گرفت - اینها RAID 0، RAID 1، RAID 2، RAID 3، RAID 4، RAID 5 و RAID 6 هستند.

همچنین قابل اجرا است ترکیبات مختلفسطوح RAID، که به شما امکان می دهد مزایای آنها را ترکیب کنید. معمولاً این ترکیبی از نوعی سطح تحمل‌پذیر خطا و سطح صفر است که برای بهبود عملکرد استفاده می‌شود (RAID 1+0، RAID 0+1، RAID 50).

توجه داشته باشید که تمام کنترل‌کننده‌های RAID مدرن از عملکرد JBOD (فقط یک بنچ از دیسک‌ها) پشتیبانی می‌کنند که برای ایجاد آرایه‌ها در نظر گرفته نشده است - این قابلیت اتصال دیسک‌های جداگانه به کنترل‌کننده RAID را فراهم می‌کند.

لازم به ذکر است که کنترلرهای RAID یکپارچه شده بر روی مادربردهای رایانه های شخصی خانگی از تمام سطوح RAID پشتیبانی نمی کنند. کنترلرهای RAID دو پورت فقط از سطوح 0 و 1 پشتیبانی می کنند، در حالی که کنترلرهای RAID با مقدار زیادپورت ها (به عنوان مثال، یک کنترلر RAID 6 پورتی که در پل جنوبی چیپست ICH9R/ICH10R یکپارچه شده است) - همچنین سطوح 10 و 5.

علاوه بر این، اگر در مورد مادربردهای مبتنی بر چیپ ست های اینتل صحبت کنیم، آنها تابع Intel Matrix RAID را نیز اجرا می کنند، که به شما امکان می دهد همزمان ماتریس های RAID چندین سطح را در چندین هارد دیسک ایجاد کنید و بخشی از فضای دیسک را برای هر یک از آنها اختصاص دهید.

RAID 0

سطح RAID 0، به طور دقیق، یک آرایه اضافی نیست و بر این اساس، ذخیره داده قابل اعتمادی را فراهم نمی کند. با این اوصاف این سطحبه طور فعال در مواردی که برای اطمینان از عملکرد بالای زیرسیستم دیسک لازم است استفاده می شود. هنگام ایجاد یک آرایه سطح RAID 0، اطلاعات به بلوک‌هایی تقسیم می‌شوند (که گاهی اوقات نوارهایی نامیده می‌شوند) که روی آن نوشته می‌شود. دیسک های جداگانه، یعنی سیستمی با دسترسی موازی ایجاد می شود (البته اگر اندازه بلوک اجازه دهد). RAID 0 با توانایی انجام I/O همزمان از چندین درایو، حداکثر سرعت انتقال داده و حداکثر بهره وریاستفاده از فضای دیسک، زیرا برای ذخیره چک جمع ها فضایی لازم نیست. اجرای این سطح بسیار ساده است. RAID 0 عمدتاً در مناطقی استفاده می شود که انتقال سریعحجم زیادی از داده ها

RAID 1 (دیسک آینه ای)

RAID Level 1 آرایه ای از دو دیسک با 100 درصد افزونگی است. یعنی داده ها به سادگی کاملاً تکراری (آینه ای) می شوند که به همین دلیل سطح بسیار بالایی از قابلیت اطمینان (و همچنین هزینه) به دست می آید. توجه داشته باشید که برای پیاده سازی سطح 1، لازم نیست ابتدا دیسک ها و داده ها را به بلوک ها پارتیشن بندی کنید. در ساده ترین حالت، دو دیسک حاوی اطلاعات یکسان هستند و یک دیسک منطقی هستند. اگر یک دیسک از کار بیفتد، عملکردهای آن توسط دیگری (که برای کاربر کاملاً شفاف است) انجام می شود. بازیابی یک آرایه با کپی ساده انجام می شود. علاوه بر این، این سطح سرعت خواندن اطلاعات را دو برابر می کند، زیرا این عملیات را می توان به طور همزمان از دو دیسک انجام داد. این نوع طرح ذخیره سازی اطلاعات عمدتاً در مواردی استفاده می شود که هزینه امنیت داده ها بسیار بیشتر از هزینه پیاده سازی یک سیستم ذخیره سازی است.

RAID 5

RAID 5 یک آرایه دیسک تحمل‌پذیر خطا با ذخیره‌سازی جمع کنترلی توزیع‌شده است. هنگام ضبط، جریان داده در سطح بایت به بلوک ها (نوارها) تقسیم می شود و به طور همزمان در تمام دیسک های آرایه به ترتیب چرخه ای نوشته می شود.

فرض کنید آرایه شامل nدیسک ها و اندازه نوار د. برای هر قسمت از n–1راه راه، چک جمع محاسبه می شود پ.

راه راه د 1ضبط شده بر روی دیسک اول، نوار د 2- در دوم و غیره تا نوار dn–1، که به ( n-1) دیسک. بعدی در n-Disk Checksum نوشته شده است p n، و این فرآیند به صورت دوره ای از اولین دیسکی که نوار روی آن نوشته شده است تکرار می شود d n.

فرآیند ضبط (n–1)راه راه و آنها چک جمعبه طور همزمان برای همه تولید می شود nدیسک ها

جمع کنترلی با استفاده از یک عملیات انحصاری یا XOR به صورت بیتی محاسبه می شود که برای بلوک های داده در حال نوشتن اعمال می شود. بنابراین، اگر وجود داشته باشد nدیسکهای سخت، د- بلوک داده (نوار)، سپس چک جمع با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

pn=d1 د 2 ... d 1-1.

اگر هر دیسکی از کار بیفتد، داده‌های روی آن را می‌توان با استفاده از داده‌های کنترلی و داده‌های باقی‌مانده روی دیسک‌های کاری بازیابی کرد.

به عنوان مثال، بلوک های چهار بیتی را در نظر بگیرید. اجازه دهید فقط پنج دیسک برای ذخیره داده ها و ثبت چک جمع ها وجود داشته باشد. اگر دنباله‌ای از بیت‌ها 1101 0011 1100 1011 وجود داشته باشد که به بلوک‌های چهار بیتی تقسیم شده‌اند، برای محاسبه جمع کنترلی باید عملیات بیتی زیر را انجام دهید:

1101 0011 1100 1011 = 1001.

بنابراین، چک جمع نوشته شده در دیسک پنجم 1001 است.

اگر یکی از دیسک ها، به عنوان مثال چهارم، از کار بیفتد، بلوک د 4= 1100 هنگام خواندن در دسترس نخواهد بود. با این حال، مقدار آن را می توان به راحتی با استفاده از چک جمع و مقادیر بلوک های باقیمانده با استفاده از همان عملیات OR انحصاری بازیابی کرد:

d4 = d1 د 2د 4p5.

در مثال ما دریافت می کنیم:

d4 = (1101) (0011) (1100) (1011) = 1001.

در مورد RAID 5، تمام دیسک های موجود در آرایه یک اندازه هستند، اما ظرفیت کل زیرسیستم دیسک موجود برای نوشتن دقیقاً یک دیسک کوچکتر می شود. به عنوان مثال، اگر اندازه پنج دیسک 100 گیگابایت باشد، حجم واقعی آرایه 400 گیگابایت است زیرا 100 گیگابایت برای اطلاعات کنترلی اختصاص داده شده است.

RAID 5 را می توان بر روی سه یا چند هارد دیسک ساخته شد. با افزایش تعداد دیسک های سخت در یک آرایه، افزونگی آن کاهش می یابد.

RAID 5 دارای یک معماری دسترسی مستقل است که اجازه می دهد چندین خواندن یا نوشتن به طور همزمان انجام شود.

RAID 10

سطح RAID 10 ترکیبی از سطوح 0 و 1 است. حداقل نیاز برای این سطح چهار درایو است. در یک آرایه RAID 10 از چهار درایو، آنها به صورت جفت در آرایه های سطح 0 ترکیب می شوند و هر دوی این آرایه ها درایوهای منطقیدر یک آرایه سطح 1 ترکیب می شوند. رویکرد دیگری نیز امکان پذیر است: در ابتدا، دیسک ها به آرایه های آینه ای در سطح 1 و سپس درایوهای منطقی بر اساس این آرایه ها در یک آرایه سطح 0 ترکیب می شوند.

Intel Matrix RAID

آرایه های RAID در نظر گرفته شده در سطوح 5 و 1 به ندرت در خانه استفاده می شوند، که در درجه اول به دلیل هزینه بالای چنین راه حل هایی است. اغلب، برای رایانه های شخصی خانگی، از یک آرایه سطح 0 روی دو دیسک استفاده می شود. همانطور که قبلاً اشاره کردیم، سطح RAID 0 ذخیره سازی امن داده را فراهم نمی کند و بنابراین کاربران نهایی با انتخاب ایجاد فضای ذخیره سازی سریع، اما نه قابل اعتماد روبرو هستند. داده های RAID- آرایه سطح 0 یا، دو برابر شدن هزینه فضای دیسک، - آرایه RAID سطح 1، که ذخیره سازی داده قابل اعتماد را تضمین می کند، اما اجازه افزایش قابل توجهی در عملکرد را نمی دهد.

اینتل برای حل این مشکل دشوار، فناوری Intel Matrix Storage را توسعه داد که مزایای آرایه های Tier 0 و Tier 1 را تنها بر روی دو دیسک فیزیکی ترکیب می کند. و به منظور تاکید بر این که سخنرانی در در این مورداین فقط در مورد یک آرایه RAID نیست، بلکه در مورد آرایه ای است که هم دیسک های فیزیکی و هم دیسک های منطقی را با هم ترکیب می کند؛ در نام فناوری به جای کلمه "آرایه" از کلمه "ماتریس" استفاده شده است.

بنابراین، ماتریس RAID دو دیسکی با استفاده از فناوری Intel Matrix Storage چیست؟ ایده اصلی این است که اگر سیستم دارای چندین هارد دیسک و یک مادربرد با چیپست اینتل باشد که از فناوری Intel Matrix Storage پشتیبانی می کند، می توان فضای دیسک را به چند قسمت تقسیم کرد که هر کدام به عنوان یک آرایه RAID جداگانه عمل می کنند.

بیایید به یک مثال ساده از یک ماتریس RAID متشکل از دو دیسک 120 گیگابایتی هر کدام نگاه کنیم. هر یک از دیسک ها را می توان به دو دیسک منطقی تقسیم کرد، به عنوان مثال 40 و 80 گیگابایت. در مرحله بعد، دو درایو منطقی هم اندازه (به عنوان مثال، هر کدام 40 گیگابایت) را می توان در یک ماتریس سطح 1 RAID و بقیه درایوهای منطقی را در یک ماتریس سطح RAID 0 ترکیب کرد.

در اصل، با استفاده از دو دیسک فیزیکی، می توان فقط یک یا دو ماتریس RAID سطح 0 ایجاد کرد، اما نمی توان تنها ماتریس سطح 1 را به دست آورد. یعنی اگر سیستم فقط دو دیسک داشته باشد، فناوری Intel Matrix Storage به شما امکان می دهد انواع ماتریس های RAID زیر را ایجاد کنید:

• ماتریس یک سطح 0؛
• دو ماتریس سطح 0؛
• ماتریس سطح 0 و ماتریس سطح 1.

اگر سیستم دارای سه هارد دیسک باشد، انواع ماتریس های RAID زیر را می توان ایجاد کرد:

• ماتریس یک سطح 0؛
• یک ماتریس سطح 5؛
• دو ماتریس سطح 0؛
• دو ماتریس سطح 5؛
• ماتریس سطح 0 و ماتریس سطح 5.

اگر سیستم دارای چهار هارد دیسک باشد، علاوه بر این امکان ایجاد یک ماتریس RAID سطح 10 و همچنین ترکیبی از سطح 10 و سطح 0 یا 5 وجود دارد.

از تئوری تا عمل

اگر در مورد رایانه‌های خانگی صحبت کنیم، محبوب‌ترین و محبوب‌ترین آنها آرایه‌های RAID سطوح 0 و 1 هستند. استفاده از آرایه‌های RAID از سه یا چند دیسک در رایانه‌های شخصی خانگی یک استثنا از این قاعده است. این امر به این دلیل است که از یک طرف هزینه آرایه های RAID متناسب با تعداد دیسک های درگیر در آن افزایش می یابد و از طرف دیگر برای رایانه های خانگی ظرفیت در درجه اول اهمیت قرار دارد. آرایه دیسک، نه عملکرد و قابلیت اطمینان آن.

بنابراین، در آینده سطوح RAID 0 و 1 را تنها بر اساس دو دیسک در نظر خواهیم گرفت. هدف از تحقیق ما مقایسه عملکرد و عملکرد آرایه های RAID سطوح 0 و 1، ایجاد شده بر اساس چندین کنترلر RAID یکپارچه، و همچنین بررسی وابستگی ویژگی های سرعت آرایه RAID به نوار خواهد بود. اندازه.

واقعیت این است که اگرچه از نظر تئوری، هنگام استفاده از یک آرایه سطح RAID 0، سرعت خواندن و نوشتن باید دو برابر شود، اما در عمل افزایش ویژگی های سرعت بسیار کمتر است و برای کنترلرهای RAID مختلف متفاوت است. همین امر در مورد آرایه سطح 1 RAID نیز صادق است: علیرغم این واقعیت که از نظر تئوری سرعت خواندن باید دو برابر شود، در عمل آنقدر هم صاف نیست.

برای آزمایش مقایسه کنترلر RAID خود، از مادربرد Gigabyte GA-EX58A-UD7 استفاده کردیم. این برد مبتنی بر چیپست Intel X58 Express با پل جنوبی ICH10R است که دارای یک کنترلر RAID یکپارچه برای شش پورت SATA II است که از سازماندهی آرایه های RAID سطوح 0، 1، 10 و 5 با عملکرد Intel Matrix RAID پشتیبانی می کند. بعلاوه، برد GA-EX58A-UD7 گیگابایت، کنترلر RAID SATA2 گیگابایت را که دارای دو پورت SATA II با قابلیت سازماندهی آرایه های RAID سطوح 0، 1 و JBOD است، یکپارچه می کند.

همچنین بر روی برد GA-EX58A-UD7 یک کنترلر SATA III Marvell 9128 یکپارچه قرار دارد که بر اساس آن دو پورت SATA III با قابلیت سازماندهی آرایه های RAID سطوح 0، 1 و JBOD پیاده سازی شده است.

بنابراین، برد Gigabyte GA-EX58A-UD7 دارای سه کنترلر RAID مجزا است که بر اساس آنها می توانید آرایه های RAID سطوح 0 و 1 را ایجاد کرده و آنها را با یکدیگر مقایسه کنید. به یاد بیاوریم که استاندارد SATA III با استاندارد SATA II سازگار است، بنابراین، بر اساس کنترلر Marvell 9128، که از درایوهای با رابط SATA III پشتیبانی می کند، می توانید آرایه های RAID را نیز با استفاده از درایوهای دارای رابط SATA II ایجاد کنید.

پایه تست دارای پیکربندی زیر بود:

• پردازنده - Intel Core i7-965 Extreme Edition؛
• مادربرد - گیگابایت GA-EX58A-UD7؛
• نسخه BIOS- F2a؛
• هارد دیسک - دو درایو وسترن دیجیتال WD1002FBYS، یک درایو وسترن دیجیتال WD3200AAKS؛
• کنترلرهای RAID یکپارچه:
• ICH10R،
• گیگابایت SATA2،
• Marvell 9128;
• حافظه - DDR3-1066؛
• ظرفیت حافظه - 3 گیگابایت (سه ماژول هر کدام 1024 مگابایت)؛
• حالت عملکرد حافظه - DDR3-1333، حالت عملکرد سه کاناله؛
• کارت گرافیک - Gigabyte GeForce GTS295؛
• منبع تغذیه - تاگان 1300 وات.

آزمایش تحت کنترل اتاق عمل انجام شد سیستم های مایکروسافت Windows 7 Ultimate (32 بیتی). سیستم عاملروی یک دیسک Western Digital WD3200AAKS که به پورت متصل شده بود نصب شد کنترلر SATA II، در پل جنوبی ICH10R یکپارچه شده است. آرایه RAID روی دو درایو WD1002FBYS با رابط SATA II مونتاژ شد.

برای اندازه‌گیری ویژگی‌های سرعت آرایه‌های RAID ایجاد شده، از ابزار IOmeter استفاده کردیم که استاندارد صنعتی برای اندازه‌گیری عملکرد سیستم‌های دیسک است.

ابزار آیومتر

از آنجایی که ما این مقاله را به عنوان نوعی راهنمای کاربر برای ایجاد و آزمایش آرایه های RAID در نظر گرفتیم، منطقی است که با توضیح ابزار IOmeter (Input/Output meter) که همانطور که قبلاً اشاره کردیم، شروع کنیم. استاندارد صنعتی برای اندازه گیری عملکرد سیستم های دیسکی. این ابزاررایگان است و می توانید آن را از http://www.iometer.org دانلود کنید.

ابزار IOmeter یک تست مصنوعی است و به شما امکان می دهد با هارد دیسک هایی که به پارتیشن های منطقی پارتیشن بندی نشده اند کار کنید، بنابراین می توانید بدون توجه به ساختار فایل، درایوها را آزمایش کنید و تأثیر سیستم عامل را به صفر برسانید.

هنگام آزمایش، می توان یک مدل دسترسی خاص یا "الگو" ایجاد کرد که به شما امکان می دهد اجرای عملیات خاص توسط هارد دیسک را مشخص کنید. در صورت ایجاد مدل خاصدسترسی برای تغییر پارامترهای زیر مجاز است:

• اندازه درخواست انتقال داده؛
• توزیع تصادفی / ترتیبی (در درصد)؛
• توزیع عملیات خواندن/نوشتن (در درصد)؛
• تعداد عملیات I/O منفرد که به صورت موازی اجرا می شوند.

ابزار IOmeter نیازی به نصب بر روی رایانه ندارد و از دو بخش تشکیل شده است: خود IOmeter و Dynamo.

IOmeter بخشی نظارتی از برنامه با تعریف کاربر است رابط گرافیکی، به شما امکان می دهد همه چیز را تولید کنید تنظیمات لازم. Dynamo یک مولد بار است که هیچ رابطی ندارد. هر بار که IOmeter.exe را اجرا می کنید، ژنراتور بار Dynamo.exe به طور خودکار شروع به کار می کند.

برای شروع کار با برنامه IOmeter کافیست فایل IOmeter.exe را اجرا کنید. با این کار پنجره اصلی برنامه IOmeter باز می شود (شکل 1).

برنج. 1. پنجره اصلی برنامه IOmeter

لازم به ذکر است که ابزار IOmeter به شما امکان می دهد نه تنها سیستم های دیسک محلی (DAS)، بلکه دستگاه های ذخیره سازی متصل به شبکه (NAS) را نیز آزمایش کنید. به عنوان مثال، می توان از آن برای آزمایش عملکرد زیرسیستم دیسک سرور (سرور فایل) با استفاده از چندین مشتری شبکه استفاده کرد. بنابراین، برخی از نشانک ها و ابزارهای موجود در پنجره ابزار IOmeter به طور خاص به تنظیمات شبکه برنامه مربوط می شوند. واضح است که هنگام آزمایش دیسک ها و آرایه های RAID به این قابلیت های برنامه نیازی نخواهیم داشت و بنابراین هدف همه تب ها و ابزارها را توضیح نمی دهیم.

بنابراین، هنگامی که برنامه IOmeter را شروع می کنید، یک ساختار درختی از تمام ژنراتورهای بار در حال اجرا (نمونه های Dynamo) در سمت چپ پنجره اصلی (در پنجره Topology) نمایش داده می شود. هر نمونه مولد بار Dynamo در حال اجرا، مدیر نامیده می شود. علاوه بر این، برنامه IOmeter چند رشته ای است و هر رشته مجزا که روی یک نمونه ژنراتور بار Dynamo اجرا می شود، Worker نامیده می شود. تعداد Workers در حال اجرا همیشه با تعداد هسته های پردازشگر منطقی مطابقت دارد.

در مثال ما فقط از یک کامپیوتر با پردازنده چهار هسته‌ای استفاده می‌کنیم که از فناوری Hyper-Threading پشتیبانی می‌کند، بنابراین تنها یک مدیر (یک نمونه از Dynamo) و هشت (با توجه به تعداد هسته‌های پردازنده منطقی) Worker راه‌اندازی می‌شوند.

در واقع، برای تست دیسک در این پنجره نیازی به تغییر یا اضافه کردن چیزی نیست.

اگر نام رایانه را با ماوس در ساختار درختی نمونه های Dynamo در حال اجرا انتخاب کنید، سپس در پنجره هدفروی زبانه هدف دیسکهمه دیسک‌ها، آرایه‌های دیسک و سایر درایوها (از جمله درایوهای شبکه) نصب شده روی رایانه نمایش داده می‌شوند. این ها درایوهایی هستند که IOmeter می تواند با آنها کار کند. رسانه ممکن است با رنگ زرد یا مشخص شده باشد آبی. پارتیشن های منطقی رسانه با رنگ زرد مشخص شده اند و دستگاه های فیزیکیبدون ایجاد پارتیشن های منطقی روی آنها. یک بخش منطقی ممکن است خط زده شود یا نباشد. واقعیت این است که برای اینکه یک برنامه با یک پارتیشن منطقی کار کند، ابتدا باید با ایجاد a آماده شود فایل ویژه، از نظر اندازه برابر با ظرفیت کل پارتیشن منطقی است. اگر پارتیشن منطقی خط خورده باشد، به این معنی است که بخش هنوز برای آزمایش آماده نشده است (در مرحله اول آزمایش به طور خودکار آماده می شود)، اما اگر قسمت خط زده نشده باشد، به این معنی است که یک فایل قبلاً وجود داشته است. ایجاد شده بر روی پارتیشن منطقی، کاملا آماده برای آزمایش.

توجه داشته باشید که با وجود قابلیت پشتیبانی شده برای کار با پارتیشن های منطقی، تست درایوهایی که به پارتیشن های منطقی پارتیشن بندی نشده اند، بهینه است. شما می توانید یک پارتیشن دیسک منطقی را به سادگی حذف کنید - از طریق یک Snap-in مدیریت دیسک. برای دسترسی به آن کافیست کلیک کنید کلیک راستماوس روی نماد کامپیوترروی دسکتاپ و در منوی باز شده مورد را انتخاب کنید مدیریت کنید. در پنجره ای که باز می شود مدیریت کامپیوتردر سمت چپ شما باید مورد را انتخاب کنید ذخیره سازی، و در آن - مدیریت دیسک. پس از آن، در سمت راست پنجره مدیریت کامپیوترهمه درایوهای متصل نمایش داده خواهند شد. با کلیک راست بر روی به دیسک مورد نظرو در منوی باز شده مورد را انتخاب کنید حذف حجم...، می توانید پارتیشن منطقی را حذف کنید دیسک فیزیکی. یادآوری می کنیم که وقتی یک پارتیشن منطقی را از دیسک حذف می کنید، تمام اطلاعات روی آن بدون امکان بازیابی حذف می شود.

به طور کلی، با استفاده از ابزار IOmeter فقط می توانید آزمایش کنید دیسک های تمیزیا آرایه های دیسک یعنی نمی توانید دیسک یا آرایه دیسکی را که سیستم عامل روی آن نصب شده است آزمایش کنید.

بنابراین، اجازه دهید به توضیحات ابزار IOmeter برگردیم. در پنجره هدفروی زبانه هدف دیسکشما باید دیسک (یا آرایه دیسک) را که آزمایش می شود انتخاب کنید. در مرحله بعد باید برگه را باز کنید مشخصات دسترسی(شکل 2)، که در آن امکان تعیین سناریوی آزمایش وجود خواهد داشت.

برنج. 2. به تب مشخصات ابزار IOmeter دسترسی پیدا کنید

در پنجره مشخصات دسترسی جهانیلیستی از اسکریپت های تست از پیش تعریف شده وجود دارد که می توان آنها را به مدیر بوت اختصاص داد. با این حال، ما به این اسکریپت ها نیاز نخواهیم داشت، بنابراین همه آنها را می توان انتخاب و حذف کرد (یک دکمه برای این وجود دارد حذف). پس از آن، بر روی دکمه کلیک کنید جدیدبرای ایجاد یک اسکریپت تست جدید در پنجره ای که باز می شود ویرایش مشخصات دسترسیشما می توانید سناریوی بوت را برای یک دیسک یا آرایه RAID تعریف کنید.

فرض کنید می خواهیم وابستگی سرعت خواندن و نوشتن متوالی (خطی) را به اندازه بلوک درخواست انتقال داده دریابیم. برای انجام این کار، باید دنباله ای از اسکریپت های بوت را در حالت ایجاد کنیم خواندن متوالیدر اندازه های مختلف بلوک، و سپس دنباله ای از اسکریپت های بوت در حالت نوشتن متوالی در اندازه های مختلف بلوک. به طور معمول اندازه های بلوک به صورت یک سری انتخاب می شوند که اندازه هر عضو آن دو برابر قبلی است و اولین عضو این سری 512 بایت است. یعنی اندازه بلوک ها به شرح زیر است: 512 بایت، 1، 2، 4، 8، 16، 32، 64، 128، 256، 512 کیلوبایت، 1 مگابایت. هیچ فایده ای ندارد که اندازه بلوک را برای عملیات های متوالی بزرگتر از 1 مگابایت کنیم، زیرا با چنین اندازه بلوک های داده بزرگ، سرعت عملیات متوالی تغییر نمی کند.

بنابراین، بیایید یک اسکریپت بارگذاری در حالت خواندن متوالی برای یک بلوک 512 بایتی ایجاد کنیم.

در زمینه نامپنجره ویرایش مشخصات دسترسینام اسکریپت بارگیری را وارد کنید. به عنوان مثال، Sequential_Read_512. بعدی در این زمینه اندازه درخواست انتقالاندازه بلوک داده را روی 512 بایت تنظیم کردیم. لغزنده درصد توزیع تصادفی / ترتیبی(نسبت درصدی بین عملیات متوالی و انتخابی) ما تمام مسیر را به سمت چپ تغییر می دهیم تا همه عملیات ما فقط ترتیبی باشد. خب، نوار لغزنده ، که نسبت درصدی بین عملیات خواندن و نوشتن را تعیین می کند، تا آخر به سمت راست منتقل می شود تا همه عملیات ما فقط خواندنی شوند. سایر پارامترها در پنجره ویرایش مشخصات دسترسینیازی به تغییر نیست (شکل 3).

برنج. 3. پنجره مشخصات دسترسی را ویرایش کنید تا یک اسکریپت بار خواندن متوالی ایجاد کنید
با اندازه بلوک داده 512 بایت

روی دکمه کلیک کنید خوب، و اولین اسکریپتی که ایجاد کردیم در پنجره ظاهر می شود مشخصات دسترسی جهانیروی زبانه مشخصات دسترسیابزارهای IOmeter

به طور مشابه، شما باید اسکریپت هایی را برای بلوک های داده باقی مانده ایجاد کنید، اما برای اینکه کار خود را آسان تر کنید، آسان تر است که هر بار با کلیک کردن روی دکمه، اسکریپت را دوباره ایجاد نکنید. جدیدو پس از انتخاب آخرین سناریوی ایجاد شده، دکمه را فشار دهید ویرایش کپی(ویرایش کپی). پس از این، پنجره دوباره باز می شود ویرایش مشخصات دسترسیبا تنظیمات آخرین اسکریپت ایجاد شده ما. فقط تغییر نام و اندازه بلوک کافی خواهد بود. پس از انجام یک روش مشابه برای تمام اندازه های بلوک دیگر، می توانید شروع به ایجاد اسکریپت برای ضبط متوالی کنید، که دقیقا به همان روش انجام می شود، با این تفاوت که نوار لغزنده درصد توزیع خواندن/نوشتن، که نسبت درصدی بین عملیات خواندن و نوشتن را تعیین می کند، باید تا آخر به سمت چپ منتقل شود.

به طور مشابه، می توانید اسکریپت هایی برای نوشتن و خواندن انتخابی ایجاد کنید.

پس از آماده شدن همه اسکریپت ها، باید به مدیریت دانلود اختصاص داده شوند، یعنی مشخص کنید با کدام اسکریپت ها کار می کنند. دینامو.

برای انجام این کار، دوباره آنچه در پنجره وجود دارد را بررسی می کنیم توپولوژینام رایانه (یعنی مدیر بار در رایانه شخصی محلی) برجسته شده است و نه کارگر فردی. این تضمین می کند که سناریوهای بار به طور همزمان به همه کارگران اختصاص داده می شود. بعدی در پنجره مشخصات دسترسی جهانیتمام سناریوهای بارگذاری که ایجاد کرده ایم را انتخاب کرده و دکمه را فشار دهید اضافه کردن. تمام سناریوهای بارگذاری انتخاب شده به پنجره اضافه خواهند شد (شکل 4).

برنج. 4. تخصیص سناریوهای بار ایجاد شده به مدیر بار

پس از این باید به برگه بروید تنظیم تست(شکل 5)، که در آن می توانید زمان اجرای هر اسکریپتی را که ایجاد کرده ایم تنظیم کنید. برای انجام این کار در یک گروه زمان اجرازمان اجرای سناریوی بارگذاری را تنظیم کنید. برای تنظیم زمان روی 3 دقیقه کافی است.

برنج. 5. تنظیم زمان اجرای سناریوی بار

علاوه بر این، در زمینه شرح تستشما باید نام کل آزمون را مشخص کنید. در اصل، این تب تنظیمات زیادی دارد، اما برای کارهای ما نیازی به آنها نیست.

پس از انجام تمام تنظیمات لازم، توصیه می شود با کلیک بر روی دکمه ای که تصویر فلاپی دیسک در نوار ابزار وجود دارد، تست ایجاد شده را ذخیره کنید. آزمون با پسوند *.icf ذخیره می شود. پس از آن، می توانید با اجرای نه فایل IOmeter.exe، بلکه فایل ذخیره شده با پسوند *.icf از سناریوی بار ایجاد شده استفاده کنید.

اکنون می توانید مستقیماً با کلیک بر روی دکمه دارای پرچم شروع به آزمایش کنید. از شما خواسته می شود که نام فایل حاوی نتایج آزمون را مشخص کرده و محل آن را انتخاب کنید. نتایج آزمون در یک فایل CSV ذخیره می‌شود، سپس می‌توان آن را به راحتی به اکسل صادر کرد و با تنظیم فیلتر در ستون اول، داده‌های مورد نظر را با نتایج آزمایش انتخاب کرد.

در حین آزمایش، نتایج متوسط ​​روی برگه قابل مشاهده است نمایش نتایج، و می توانید تعیین کنید که آنها به کدام سناریوی بار تعلق دارند مشخصات دسترسی. در پنجره مشخصات دسترسی اختصاص داده شدهیک اسکریپت در حال اجرا به رنگ سبز، اسکریپت های تکمیل شده به رنگ قرمز و اسکریپت های اجرا نشده به رنگ آبی ظاهر می شود.

بنابراین، ما به تکنیک های اساسی برای کار با ابزار IOmeter نگاه کردیم، که برای آزمایش دیسک های جداگانه یا آرایه های RAID مورد نیاز است. توجه داشته باشید که ما در مورد تمام قابلیت های ابزار IOmeter صحبت نکرده ایم، اما شرح همه قابلیت های آن خارج از حوصله این مقاله است.

ایجاد یک آرایه RAID بر اساس کنترلر SATA2 گیگابایت

بنابراین، ما شروع به ایجاد یک آرایه RAID بر اساس دو دیسک با استفاده از کنترلر SATA2 RAID گیگابایت می کنیم که روی برد یکپارچه شده است. البته خود گیگابایت تراشه تولید نمی کند و به همین دلیل در زیر تراشه SATA2 گیگابایت یک تراشه برچسب گذاری شده از یک شرکت دیگر پنهان شده است. چگونه می توانید از فایل INF درایور متوجه شوید، ما در مورددر مورد کنترلر سری JMicron JMB36x.

دسترسی به منوی تنظیم کنترلر در مرحله بوت سیستم امکان پذیر است، که برای آن باید کلید ترکیبی Ctrl+G را فشار دهید زمانی که کتیبه مربوطه روی صفحه ظاهر می شود. طبیعتاً ابتدا در تنظیمات بایوسباید حالت عملکرد دو پورت SATA متعلق به کنترلر SATA2 گیگابایت را به عنوان RAID تعریف کنید (در غیر این صورت دسترسی به منوی پیکربندی آرایه RAID امکان پذیر نخواهد بود).

منوی تنظیمات برای کنترلر SATA2 RAID گیگابایت بسیار ساده است. همانطور که قبلاً اشاره کردیم، کنترلر دو پورت است و به شما امکان می دهد آرایه های RAID سطح 0 یا 1 ایجاد کنید. از طریق منوی تنظیمات کنترلر، می توانید یک آرایه RAID را حذف یا ایجاد کنید. هنگام ایجاد یک آرایه RAID، می توانید نام آن را مشخص کنید، سطح آرایه (0 یا 1) را انتخاب کنید، اندازه نوار را برای RAID 0 (128، 84، 32، 16، 8 یا 4K) تعیین کنید و همچنین اندازه آن را تعیین کنید. آرایه.

پس از ایجاد آرایه، دیگر امکان تغییر در آن وجود ندارد. یعنی نمی توانید بعداً برای آرایه ایجاد شده، به عنوان مثال، سطح یا اندازه نوار آن را تغییر دهید. برای انجام این کار، ابتدا باید آرایه را حذف کنید (با از دست دادن داده)، و سپس دوباره آن را ایجاد کنید. در واقع، این تنها مختص کنترلر SATA2 گیگابایت نیست. عدم توانایی در تغییر پارامترهای آرایه های RAID ایجاد شده یکی از ویژگی های همه کنترل کننده ها است که از اصل پیاده سازی یک آرایه RAID ناشی می شود.

هنگامی که یک آرایه مبتنی بر کنترلر SATA2 گیگابایت ایجاد شد، اطلاعات فعلی در مورد آن را می توان با استفاده از آن مشاهده کرد. ابزار GIGABYTE RAID Configurer که به صورت خودکار همراه با درایور نصب می شود.

ایجاد یک آرایه RAID بر اساس کنترلر Marvell 9128

پیکربندی کنترلر RAID Marvell 9128 فقط از طریق تنظیمات امکان پذیر است بایوس بردگیگابایت GA-EX58A-UD7. به طور کلی باید گفت که منوی پیکربندی کنترلر مارول 9128 تا حدی خام است و می تواند کاربران بی تجربه را گمراه کند. با این حال، ما در مورد این کاستی های جزئی کمی بعد صحبت خواهیم کرد، اما در حال حاضر ما اصلی ترین آنها را در نظر خواهیم گرفت عملکردکنترلر Marvell 9128.

بنابراین، اگرچه این کنترلر از درایوهای SATA III پشتیبانی می کند، اما با درایوهای SATA II نیز سازگاری کامل دارد.

کنترلر Marvell 9128 به شما امکان می دهد یک آرایه RAID از سطوح 0 و 1 را بر اساس دو دیسک ایجاد کنید. برای یک آرایه سطح 0، می توانید اندازه نوار را روی 32 یا 64 کیلوبایت تنظیم کنید و همچنین نام آرایه را نیز مشخص کنید. علاوه بر این گزینه ای مانند Gigabyte Rounding وجود دارد که نیاز به توضیح دارد. با وجود نامی که شبیه به نام سازنده است، عملکرد گرد کردن گیگابایت ربطی به آن ندارد. علاوه بر این، به هیچ وجه با آرایه سطح 0 RAID متصل نیست، اگرچه در تنظیمات کنترلر می توان آن را به طور خاص برای آرایه ای از این سطح تعریف کرد. در واقع، این اولین نقص در پیکربندی کنترلر Marvell 9128 است که به آن اشاره کردیم. ویژگی Gigabyte Rounding فقط برای RAID Level 1 تعریف شده است. این ویژگی به شما امکان می دهد از دو درایو استفاده کنید (به عنوان مثال، از تولید کنندگان مختلف یا مدل های مختلف) که ظرفیت آنها کمی با یکدیگر متفاوت است. عملکرد Gigabyte Rounding دقیقاً تفاوت در اندازه دو دیسک مورد استفاده برای ایجاد یک آرایه RAID سطح 1 را تعیین می کند. در کنترلر Marvell 9128، تابع Rounding گیگابایت به شما این امکان را می دهد که تفاوت اندازه دیسک ها را روی 1 یا 10 تنظیم کنید. گیگابایت

نقص دیگر در پیکربندی کنترلر Marvell 9128 این است که هنگام ایجاد یک آرایه سطح 1 RAID، کاربر توانایی انتخاب اندازه نوار (32 یا 64 کیلوبایت) را دارد. با این حال، مفهوم stripe برای سطح RAID 1 اصلا تعریف نشده است.

ایجاد یک آرایه RAID بر اساس کنترلر ادغام شده در ICH10R

کنترلر RAID ادغام شده در پل جنوبی ICH10R رایج ترین است. همانطور که قبلا ذکر شد، این کنترلر RAID 6 پورت است و نه تنها از ایجاد آرایه های RAID 0 و RAID 1، بلکه از RAID 5 و RAID 10 نیز پشتیبانی می کند.

دسترسی به منوی تنظیم کنترلر در مرحله بوت سیستم امکان پذیر است، که برای آن باید کلید ترکیبی Ctrl + I را فشار دهید وقتی کتیبه مربوطه روی صفحه ظاهر می شود. طبیعتا ابتدا در تنظیمات BIOS باید حالت عملکرد این کنترلر را به صورت RAID تعریف کنید (در غیر این صورت دسترسی به منوی پیکربندی آرایه RAID غیرممکن خواهد بود).

منوی تنظیم کنترلر RAID بسیار ساده است. از طریق منوی تنظیمات کنترلر، می توانید یک آرایه RAID را حذف یا ایجاد کنید. هنگام ایجاد یک آرایه RAID، می توانید نام آن را مشخص کنید، سطح آرایه (0، 1، 5 یا 10) را انتخاب کنید، اندازه نوار را برای RAID 0 (128، 84، 32، 16، 8 یا 4K) تنظیم کنید و همچنین تعیین کنید. اندازه آرایه

مقایسه عملکرد RAID

برای آزمایش آرایه های RAID با استفاده از ابزار IOmeter، سناریوهای خواندن متوالی، نوشتن متوالی، خواندن انتخابی و بارگذاری انتخابی را ایجاد کردیم. اندازه بلوک های داده در هر سناریوی بارگذاری به شرح زیر بود: 512 بایت، 1، 2، 4، 8، 16، 32، 64، 128، 256، 512 کیلوبایت، 1 مگابایت.

روی هر یک از کنترلرهای RAID، یک آرایه RAID 0 با تمام اندازه‌های نوار مجاز و یک آرایه RAID 1 ایجاد کردیم. علاوه بر این، برای اینکه بتوانیم عملکرد به‌دست‌آمده از آرایه RAID را ارزیابی کنیم، یک دیسک را نیز آزمایش کردیم. روی هر یک از کنترلرهای RAID

بنابراین، بیایید به نتایج آزمایش خود نگاه کنیم.

کنترلر SATA2 گیگابایت

قبل از هر چیز، اجازه دهید به نتایج آزمایش آرایه های RAID بر اساس کنترلر SATA2 گیگابایت نگاه کنیم (شکل 6-13). به طور کلی، کنترلر به معنای واقعی کلمه مرموز بود و عملکرد آن به سادگی ناامید کننده بود.

برنج. 6. سرعت متوالی و عملیات انتخابی دیسک وسترن دیجیتال WD1002FBYS	برنج. 7. سرعت متوالی با حجم 128 کیلوبایت (کنترل کننده SATA2 گیگابایت)
برنج. 12.سرعت سریال و عملیات انتخابی برای RAID 0 با سایز راه راه 4 کیلوبایت (کنترل کننده SATA2 گیگابایت)	برنج. 13.سرعت سریال و عملیات انتخابی برای RAID 1 (کنترل کننده SATA2 گیگابایت)

اگر به مشخصات سرعت یک دیسک (بدون آرایه RAID) نگاه کنید، حداکثر سرعت خواندن متوالی 102 مگابایت بر ثانیه و حداکثر سرعت نوشتن ترتیبی 107 مگابایت بر ثانیه است.

هنگام ایجاد یک آرایه RAID 0 با اندازه نوار 128 کیلوبایت، حداکثر سرعت خواندن و نوشتن متوالی به 125 مگابایت بر ثانیه افزایش می یابد که تقریباً 22٪ افزایش می یابد.

با اندازه های نوار 64، 32 یا 16 کیلوبایت، حداکثر سرعت خواندن متوالی 130 مگابایت بر ثانیه و حداکثر سرعت نوشتن ترتیبی 141 مگابایت بر ثانیه است. آن موقع است که اندازه های مشخص شدهنوار، حداکثر سرعت خواندن متوالی 27٪ افزایش می یابد و حداکثر سرعت نوشتن متوالی 31٪ افزایش می یابد.

در واقع این برای یک آرایه سطح 0 کافی نیست و من دوست دارم حداکثر سرعت عملیات متوالی بالاتر باشد.

با اندازه نوار 8 کیلوبایت، حداکثر سرعت عملیات متوالی (خواندن و نوشتن) تقریباً با اندازه نوار 64، 32 یا 16 کیلوبایت باقی می ماند، با این حال، مشکلات آشکاری در خواندن انتخابی وجود دارد. با افزایش اندازه بلوک داده تا 128 کیلوبایت، سرعت خواندن انتخابی (آنطور که باید) متناسب با اندازه بلوک داده افزایش می یابد. با این حال، هنگامی که اندازه بلوک داده بیش از 128 کیلوبایت باشد، سرعت خواندن انتخابی تقریباً به صفر می رسد (تقریباً 0.1 مگابایت بر ثانیه).

با اندازه نوار 4 کیلوبایت، نه تنها سرعت خواندن انتخابی زمانی که اندازه بلوک بیش از 128 کیلوبایت است کاهش می یابد، بلکه سرعت خواندن متوالی زمانی که اندازه بلوک بیش از 16 کیلوبایت است کاهش می یابد.

استفاده از آرایه RAID 1 در کنترلر SATA2 گیگابایت، سرعت خواندن متوالی را به طور قابل توجهی تغییر نمی دهد (در مقایسه با یک درایو)، اما حداکثر سرعت نوشتن متوالی به 75 مگابایت بر ثانیه کاهش می یابد. به یاد داشته باشید که برای یک آرایه RAID 1، سرعت خواندن باید افزایش یابد و سرعت نوشتن نباید در مقایسه با سرعت خواندن و نوشتن یک دیسک منفرد کاهش یابد.

بر اساس نتایج آزمایش کنترلر SATA2 گیگابایت، تنها یک نتیجه می توان گرفت. استفاده از این کنترل‌کننده برای ایجاد آرایه‌های RAID 0 و RAID 1 تنها در صورتی منطقی است که همه کنترل‌کننده‌های RAID دیگر (Marvell 9128، ICH10R) قبلاً استفاده شده باشند. اگرچه تصور کنید وضعیت مشابهخیلی سخت.

کنترلر Marvell 9128

کنترلر Marvell 9128 ویژگی های سرعت بسیار بالاتری را در مقایسه با کنترلر SATA2 گیگابایت نشان داد (شکل 14-17). در واقع، تفاوت ها حتی زمانی که کنترلر با یک دیسک کار می کند ظاهر می شود. اگر برای کنترلر SATA2 گیگابایت حداکثر سرعت خواندن متوالی 102 مگابایت بر ثانیه است و با حجم بلوک داده 128 کیلوبایت به دست می آید، برای کنترلر مارول 9128 حداکثر سرعت خواندن متوالی 107 مگابایت بر ثانیه است و با یک داده به دست می آید. اندازه بلوک 16 کیلوبایت

هنگام ایجاد یک آرایه RAID 0 با اندازه نوار 64 و 32 کیلوبایت، حداکثر سرعت خواندن متوالی به 211 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن متوالی به 185 مگابایت بر ثانیه افزایش می یابد. یعنی با اندازه‌های نوار مشخص شده، حداکثر سرعت خواندن متوالی 97% و حداکثر سرعت نوشتن متوالی 73% افزایش می‌یابد.

تفاوت قابل توجهی در عملکرد سرعت آرایه RAID 0 با اندازه نوار 32 و 64 کیلوبایت وجود ندارد، با این حال، استفاده از نوار 32 کیلوبایتی ترجیح داده می شود، زیرا در این مورد سرعت عملیات متوالی با اندازه بلوک است. کمتر از 128 کیلوبایت کمی بالاتر خواهد بود.

هنگام ایجاد یک آرایه RAID 1 روی یک کنترلر Marvell 9128، حداکثر سرعت عملیات متوالی تقریباً در مقایسه با یک دیسک منفرد بدون تغییر باقی می ماند. بنابراین، اگر برای یک دیسک، حداکثر سرعت عملیات متوالی 107 مگابایت بر ثانیه باشد، برای RAID 1 آن 105 مگابایت بر ثانیه است. همچنین توجه داشته باشید که برای RAID 1، عملکرد خواندن انتخابی اندکی کاهش می یابد.

به طور کلی لازم به ذکر است که کنترلر مارول 9128 ویژگی های سرعت خوبی دارد و می توان از آن هم برای ایجاد آرایه های RAID و هم برای اتصال تک دیسک ها به آن استفاده کرد.

کنترلر ICH10R

کنترلر RAID که در ICH10R تعبیه شده بود، بالاترین عملکرد را در بین تمام مواردی که آزمایش کردیم داشت (شکل 18-25). هنگام کار با یک درایو (بدون ایجاد آرایه RAID)، عملکرد آن تقریباً مانند کنترلر Marvell 9128 است. حداکثر سرعت خواندن و نوشتن ترتیبی 107 مگابایت است و با اندازه بلوک داده 16 کیلوبایت به دست می آید.

برنج. 18. سرعت متوالی و عملیات انتخابی برای درایو غربیدیجیتال WD1002FBYS (کنترل کننده ICH10R) اگر در مورد آرایه RAID 0 در کنترلر ICH10R صحبت کنیم، حداکثر سرعت خواندن و نوشتن ترتیبی به اندازه نوار بستگی ندارد و 212 مگابایت بر ثانیه است. اندازه نوار فقط به اندازه بلوک داده بستگی دارد حداکثر مقدارسرعت خواندن و نوشتن متوالی نتایج آزمایش نشان می دهد که برای RAID 0 مبتنی بر کنترلر ICH10R، استفاده از نوار 64 کیلوبایتی بهینه است. در این حالت، حداکثر سرعت خواندن و نوشتن متوالی با اندازه بلوک داده تنها 16 کیلوبایت به دست می آید. بنابراین، به طور خلاصه، یک بار دیگر تأکید می کنیم که کنترلر RAID ساخته شده در ICH10R به طور قابل توجهی از نظر عملکرد از سایر کنترل کننده های RAID یکپارچه فراتر می رود. و با توجه به اینکه عملکرد بیشتری نیز دارد، بهینه است که از این کنترلر خاص استفاده کنید و به سادگی وجود سایرین را فراموش کنید (مگر اینکه، البته، سیستم از درایوهای SATA III استفاده کند).

اگر به این مقاله علاقه مند هستید، احتمالاً با یکی از مشکلات زیر در رایانه خود مواجه شده اید یا انتظار دارید به زودی با آن مواجه شوید:

- به وضوح ظرفیت فیزیکی هارد دیسک به عنوان یک درایو منطقی منفرد وجود ندارد. اغلب این مشکل هنگام کار با فایل های بزرگ (ویدئو، گرافیک، پایگاه داده) رخ می دهد.
- عملکرد هارد دیسک به وضوح کافی نیست. بیشتر اوقات، این مشکل هنگام کار با سیستم های ویرایش غیر خطی ویدیو یا زمانی که تعداد زیادی از کاربران به طور همزمان به فایل های روی هارد دیسک دسترسی دارند رخ می دهد.
- قابلیت اطمینان هارد دیسک به وضوح کم است. بیشتر اوقات، این مشکل زمانی ایجاد می شود که لازم است با داده هایی کار کنید که هرگز نباید از بین بروند یا همیشه باید در دسترس کاربر باشند. تجربه غم انگیز نشان می دهد که حتی مطمئن ترین تجهیزات گاهی اوقات خراب می شوند و به عنوان یک قاعده، در نامناسب ترین لحظه.

ایجاد یک سیستم RAID بر روی کامپیوتر شما می تواند این مشکلات و برخی مشکلات دیگر را حل کند.

"RAID" چیست؟

در سال 1987، پترسون، گیبسون و کاتز از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، "موردی برای آرایه های اضافی از دیسک های ارزان قیمت (RAID)" منتشر کردند. این مقاله انواع مختلفی از آرایه های دیسک را شرح می دهد که به اختصار RAID نامیده می شود - آرایه اضافی دیسک های مستقل (یا ارزان قیمت) (آرایه اضافی از درایوهای دیسک مستقل (یا ارزان). RAID بر اساس ایده زیر است: با ترکیب چندین درایو دیسک کوچک و/یا ارزان در یک آرایه، می توانید سیستمی را بدست آورید که از نظر ظرفیت، سرعت و قابلیت اطمینان نسبت به گران ترین درایوهای دیسک برتری دارد. علاوه بر این، از دیدگاه یک کامپیوتر، چنین سیستمی شبیه یک درایو دیسک واحد به نظر می رسد.
مشخص است که میانگین زمان بین خرابی یک آرایه درایو برابر است با میانگین زمان بین خرابی یک درایو منفرد تقسیم بر تعداد درایوهای موجود در آرایه. در نتیجه، میانگین زمان آرایه بین خرابی ها برای بسیاری از برنامه ها بسیار کوتاه است. با این حال، یک آرایه دیسک را می توان به روش های مختلفی در برابر خرابی یک درایو منفرد تحمل کرد.

در مقاله فوق پنج نوع (سطح) آرایه دیسک تعریف شد: RAID-1، RAID-2، ...، RAID-5. هر نوع دارای تحمل خطا و همچنین مزایای متفاوتی نسبت به یک درایو واحد است. در کنار این پنج نوع، آرایه دیسک RAID-0 که زائد نیست نیز محبوبیت پیدا کرده است.

چه سطوح RAID وجود دارد و کدام یک را باید انتخاب کنید؟

RAID-0. به طور معمول به عنوان یک گروه غیر اضافی از درایوهای دیسک بدون برابری تعریف می شود. RAID-0 گاهی اوقات بر اساس روشی که اطلاعات روی درایوهای موجود در آرایه قرار می گیرد، "Striping" نامیده می شود:

از آنجایی که RAID-0 افزونگی ندارد، شکست یک درایو منجر به شکست کل آرایه می شود. از سوی دیگر، RAID-0 حداکثر سرعت انتقال داده و استفاده کارآمد از فضای درایو دیسک را فراهم می کند. از آنجایی که RAID-0 به محاسبات پیچیده ریاضی یا منطقی نیاز ندارد، هزینه های پیاده سازی آن حداقل است.

دامنه کاربرد: برنامه های صوتی و تصویری که نیاز به انتقال مداوم داده با سرعت بالا دارند، که توسط یک درایو قابل ارائه نیست. به عنوان مثال، تحقیقات انجام شده توسط Mylex برای تعیین پیکربندی بهینه سیستم دیسک برای یک ایستگاه ویرایش غیرخطی ویدیو نشان می‌دهد که در مقایسه با یک درایو دیسک واحد، یک آرایه RAID-0 از دو درایو دیسک 96 درصد افزایش در نوشتن/خواندن را فراهم می‌کند. سرعت، از سه درایو دیسک - 143٪ (طبق تست Miro VIDEO EXPERT Benchmark test).
حداقل تعداد درایوها در یک آرایه "RAID-0" 2 عدد است.

RAID-1. بیشتر به عنوان "Mirroring" شناخته می شود، یک جفت درایو است که حاوی اطلاعات یکسان است و یک درایو منطقی را تشکیل می دهد:

ضبط در هر دو درایو در هر جفت انجام می شود. با این حال، درایوهای جفت می توانند عملیات خواندن همزمان را انجام دهند. بنابراین، "Mirroring" می تواند سرعت خواندن را دو برابر کند، اما سرعت نوشتن بدون تغییر باقی می ماند. RAID-1 100% افزونگی دارد و خرابی یک درایو منجر به خرابی کل آرایه نمی شود - کنترل کننده به سادگی عملیات خواندن/نوشتن را به درایو باقی مانده تغییر می دهد.
RAID-1 بالاترین سرعت را در بین انواع آرایه های اضافی (RAID-1 - RAID-5) به خصوص در یک محیط چند کاربره ارائه می دهد، اما بدترین استفادهفضای دیسک از آنجایی که RAID-1 به محاسبات پیچیده ریاضی یا منطقی نیاز ندارد، هزینه های پیاده سازی آن حداقل است.
حداقل تعداد درایوها در یک آرایه "RAID-1" 2 عدد است.
برای افزایش سرعت نوشتن و اطمینان از ذخیره اطلاعات قابل اعتماد، چندین آرایه RAID-1 می توانند به نوبه خود در RAID-0 ترکیب شوند. این پیکربندی RAID "دو سطحی" یا RAID-10 (RAID 0+1) نامیده می شود:

حداقل تعداد درایوها در یک آرایه "RAID 0+1" 4 عدد است.
دامنه کاربرد: آرایه های ارزان قیمت که در آنها نکته اصلی قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها است.

RAID-2. داده ها را در نوارهایی به اندازه بخش در یک گروه از درایوهای دیسک توزیع می کند. برخی از درایوها به ذخیره سازی ECC (کد تصحیح خطا) اختصاص داده شده اند. از آنجایی که اکثر درایوها کدهای ECC را به صورت پیش فرض ذخیره می کنند، RAID-2 مزایای زیادی نسبت به RAID-3 ارائه نمی دهد و بنابراین در عمل استفاده نمی شود.

RAID-3. مانند مورد RAID-2، داده ها بر روی نوارهایی با اندازه یک بخش توزیع می شوند و یکی از درایوهای آرایه برای ذخیره اطلاعات برابری اختصاص داده می شود:

RAID-3 به کدهای ECC ذخیره شده در هر بخش برای تشخیص خطاها متکی است. اگر یکی از درایوها خراب شود، اطلاعات ذخیره شده روی آن را می توان با محاسبه OR (XOR) انحصاری با استفاده از اطلاعات موجود در درایوهای باقی مانده بازیابی کرد. هر ورودی معمولاً در بین همه درایوها توزیع می شود و بنابراین این نوع آرایه برای برنامه های کاربردی داده فشرده خوب است. زیر سیستم دیسک. از آنجایی که هر عملیات I/O به تمام درایوهای دیسک موجود در آرایه دسترسی دارد، RAID-3 نمی تواند چندین عملیات را به طور همزمان انجام دهد. بنابراین، RAID-3 برای محیط های تک کاربره و تک وظیفه ای با رکوردهای طولانی خوب است. برای کار با ضبط های کوتاه، لازم است چرخش درایوهای دیسک را همگام کنید، زیرا در غیر این صورت کاهش سرعت تبادل اجتناب ناپذیر است. به ندرت استفاده می شود، زیرا از نظر استفاده از فضای دیسک نسبت به RAID-5 پایین تر است. اجرا مستلزم هزینه های قابل توجهی است.
حداقل تعداد درایوها در یک آرایه "RAID-3" 3 عدد است.

RAID-4. RAID-4 با RAID-3 یکسان است با این تفاوت که اندازه نوار بسیار بزرگتر از یک بخش است. در این حالت، خواندن از یک درایو انجام می شود (بدون احتساب درایوی که اطلاعات برابری را ذخیره می کند)، بنابراین امکان پذیر است. اجرای همزمانچندین عملیات خواندن با این حال، از آنجایی که هر عملیات نوشتن باید محتویات درایو برابری را به روز کند، امکان انجام چندین عملیات نوشتن به طور همزمان وجود ندارد. این نوع آرایه هیچ مزیت قابل توجهی نسبت به آرایه RAID-5 ندارد.
RAID-5. گاهی اوقات به این نوع آرایه «آرایه برابری چرخشی» می گویند. این نوع آرایه با موفقیت بر عیب ذاتی RAID-4 غلبه می کند - ناتوانی در انجام همزمان چندین عملیات نوشتن. این آرایه مانند RAID-4 استفاده می کند راه راهاز نظر اندازه بزرگ است، اما برخلاف RAID-4، اطلاعات برابری نه در یک درایو، بلکه در همه درایوها به نوبه خود ذخیره می شود:

عملیات نوشتن به یک درایو با داده و درایو دیگر با اطلاعات برابری دسترسی دارد. از آنجایی که اطلاعات برابری برای نوارهای مختلف ذخیره می شود درایوهای مختلفانجام چندین نوشتن همزمان تنها در موارد نادری امکان پذیر است که یا نوار داده ها یا نوارهای برابری روی یک درایو هستند. هر چه تعداد درایوها در آرایه بیشتر باشد، مکان اطلاعات و نوارهای برابری کمتر با هم مطابقت دارند.
دامنه کاربرد: آرایه های قابل اعتماد با حجم زیاد. اجرا مستلزم هزینه های قابل توجهی است.
حداقل تعداد درایوها در یک آرایه "RAID-5" 3 عدد است.

RAID-1 یا RAID-5؟
RAID-5، در مقایسه با RAID-1، از فضای دیسک اقتصادی تر استفاده می کند، زیرا برای افزونگی، نه یک "کپی" از اطلاعات، بلکه یک شماره چک را ذخیره می کند. در نتیجه، RAID-5 می تواند هر تعداد درایو را با هم ترکیب کند که تنها یکی از آنها حاوی اطلاعات اضافی است.
اما بهره وری بالاتر فضای دیسک به قیمت کاهش نرخ تبادل اطلاعات است. هنگام نوشتن اطلاعات در RAID-5، اطلاعات برابری باید هر بار به روز شود. برای انجام این کار، باید تعیین کنید که کدام بیت های برابری تغییر کرده اند. موردی که قرار است به روز شود ابتدا خوانده می شود اطلاعات قدیمی. سپس این اطلاعات با XOR می شوند اطلاعات جدید. نتیجه این عملیات یک بیت ماسک است که در آن هر بیت = 1 به این معنی است که مقدار اطلاعات برابری در موقعیت مربوطه باید جایگزین شود. سپس اطلاعات برابری به روز شده در محل مناسب نوشته می شود. بنابراین، برای هر درخواست برنامه برای نوشتن اطلاعات، RAID-5 دو عمل خواندن، دو نوشتن و دو عملیات XOR را انجام می دهد.
استفاده کارآمدتر از فضای دیسک هزینه دارد (ذخیره یک بلوک برابری به جای کپی از داده): زمان بیشتری برای تولید و نوشتن اطلاعات برابری لازم است. این بدان معناست که سرعت نوشتن در RAID-5 نسبت به RAID-1 به نسبت 3:5 یا حتی 1:3 کمتر است (یعنی سرعت نوشتن در RAID-5 3/5 تا 1/3 سرعت نوشتن است. RAID-1). به همین دلیل، RAID-5 برای ایجاد در نرم افزار بی معنی است. همچنین نمی توان آنها را در مواردی که سرعت ضبط حیاتی است توصیه کرد.

کدام روش پیاده سازی RAID را باید انتخاب کنید - نرم افزار یا سخت افزار؟

پس از خواندن توضیحات سطوح مختلف RAID، متوجه خواهید شد که در هیچ کجا به نیازهای سخت افزاری خاصی که برای پیاده سازی RAID نیاز است اشاره نشده است. از آن می‌توان نتیجه گرفت که تنها چیزی که برای پیاده‌سازی RAID نیاز است، اتصال تعداد مورد نیاز درایو دیسک به کنترل‌کننده موجود در رایانه و نصب نرم‌افزار ویژه بر روی رایانه است. این درست است، اما نه به طور کامل!
در واقع، پیاده سازی RAID در نرم افزار امکان پذیر است. به عنوان مثال، سیستم عامل Microsoft Windows NT 4.0 Server OS است که در آن پیاده سازی نرم افزار RAID-0، -1 و حتی RAID-5 امکان پذیر است (Microsoft Windows NT 4.0 Workstation فقط RAID-0 و RAID-1 را ارائه می دهد). با این حال، این راه حل باید بسیار ساده شده در نظر گرفته شود و امکان درک کامل قابلیت های آرایه RAID را نمی دهد. توجه به این نکته کافی است که با پیاده سازی نرم افزاری RAID، کل بار قرار دادن اطلاعات بر روی درایوهای دیسک، محاسبه کدهای کنترلی و ... را به دوش می کشد. می افتد CPU، که طبیعتا باعث افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم نمی شود. به همین دلایل، عملاً هیچ عملکرد سرویسی در اینجا وجود ندارد و کلیه عملیات تعویض درایو معیوب، افزودن درایو جدید، تغییر سطح RAID و غیره با از دست دادن کامل داده ها و با ممنوعیت کامل انجام هر کار دیگری انجام می شود. عملیات تنها مزیت پیاده سازی نرم افزار RAID حداقل هزینه آن است.

- یک کنترل‌کننده تخصصی، پردازنده مرکزی را از عملیات اصلی RAID رها می‌کند و هرچه سطح پیچیدگی RAID بالاتر باشد، اثربخشی کنترل‌کننده بیشتر قابل توجه است.
- کنترلرها معمولاً مجهز به درایورهایی هستند که به شما امکان می دهند تقریباً برای هر سیستم عامل محبوب RAID ایجاد کنید.
- بایوس داخلی کنترلر و برنامه های مدیریتی ارائه شده با آن به مدیر سیستم اجازه می دهد تا به راحتی درایوهای موجود در RAID را متصل، قطع یا جایگزین کند، چندین آرایه RAID ایجاد کند و حتی سطوح مختلف، نظارت بر وضعیت آرایه دیسک و غیره با کنترلرهای "پیشرفته"، این عملیات را می توان "در حال پرواز" انجام داد، یعنی. بدون خاموش کردن واحد سیستم بسیاری از عملیات را می توان در " زمینه"، یعنی بدون وقفه کار جاریو حتی از راه دور، یعنی. از هر (البته، در صورت دسترسی) محل کار؛
- کنترلرها را می توان به یک حافظه بافر ("کش") مجهز کرد، که در آن چند بلوک آخر داده ذخیره می شود، که با دسترسی مکرر به همان فایل ها، می تواند عملکرد سیستم دیسک را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

نقطه ضعف پیاده سازی RAID سخت افزاری هزینه نسبتاً بالای کنترلرهای RAID است. با این حال، از یک طرف، شما باید برای همه چیز (قابلیت اطمینان، سرعت، خدمات) هزینه کنید. از سوی دیگر، در اخیرابا توسعه فناوری ریزپردازنده، هزینه کنترلرهای RAID (مخصوصاً مدل‌های جوان‌تر) به شدت شروع به کاهش کرد و با هزینه کنترل‌کننده‌های دیسک معمولی قابل مقایسه شد، که امکان نصب سیستم‌های RAID را نه تنها در مین‌فریم‌های گران قیمت، بلکه در سرورها سطح ورودیو حتی به ایستگاه های کاری.

چگونه یک مدل کنترلر RAID انتخاب کنیم؟

انواع مختلفی از کنترلرهای RAID بسته به عملکرد، طراحی و هزینه آنها وجود دارد:
1. کنترلرهای درایو با قابلیت RAID.
در اصل، این عادی است کنترل کننده دیسک، که به لطف سیستم عامل ویژه BIOS، به شما امکان می دهد درایوها را در یک آرایه RAID ترکیب کنید، معمولاً سطح 0، 1 یا 0+1.

کنترل کننده SCSI Ultra (فوق العاده گسترده) از Mylex KT930RF (KT950RF).
از نظر خارجی، این کنترلر هیچ تفاوتی با یک کنترلر معمولی SCSI ندارد. تمام "تخصص" در BIOS قرار دارد که به دو بخش تقسیم می شود - "پیکربندی SCSI" / "پیکربندی RAID". با وجود اینکه نه هزینه بالا(کمتر از 200 دلار) این کنترلر دارای مجموعه عملکردهای خوبی است:

- ترکیب حداکثر 8 درایو در RAID 0، 1 یا 0+1.
- حمایت کردن یدکی داغبرای جایگزینی در حین پرواز یک درایو دیسک خراب؛
- قابلیت تعویض خودکار (بدون دخالت اپراتور) درایو معیوب؛
- کنترل خودکار یکپارچگی و هویت داده ها (برای RAID-1)؛
- وجود رمز عبور برای دسترسی به BIOS؛
- برنامه RAIDPlus که اطلاعاتی در مورد وضعیت درایوها در RAID ارائه می دهد.
- درایورهای DOS، Windows 95، NT 3.5x، 4.0

RAID- مخفف عبارت Redundant Array of Independent Disk - "آرایه ایمن دیسک های مستقل" (قبلاً گاهی اوقات به جای Independent از کلمه Inexpensive استفاده می شد). مفهوم ساختاری متشکل از چندین دیسک که در یک گروه ترکیب شده‌اند که تحمل خطا را فراهم می‌کند در سال 1987 در کار اصلی پترسون، گیبسون و کاتز متولد شد.

انواع RAID اصلی

RAID-0
اگر باور کنیم که RAID "تحمل خطا" است (Redundant...)، پس RAID-0 "تحمل خطا صفر" است، عدم وجود آن. ساختار RAID-0 یک "آرایه راه راه از دیسک ها" است. بلوک های داده به ترتیب در تمام دیسک های موجود در آرایه یک به یک نوشته می شوند. از آنجایی که ضبط بین چندین دستگاه موازی می شود، این کارایی را در حالت ایده آل به اندازه تعداد دیسک های موجود در آرایه افزایش می دهد.
با این حال، قابلیت اطمینان به همان میزان کاهش می یابد، زیرا در صورت خرابی هر یک از دیسک های موجود در آرایه، داده ها از بین می روند.

RAID-1
این به اصطلاح "آینه" است. عملیات نوشتن بر روی دو دیسک به صورت موازی انجام می شود. قابلیت اطمینان چنین آرایه ای بیشتر از یک دیسک منفرد است، اما عملکرد کمی افزایش می یابد (یا اصلاً افزایش نمی یابد).

RAID-10
تلاش برای ترکیب مزایای دو نوع RAID و محروم کردن آنها از معایب ذاتی آنها. اگر یک گروه RAID-0 را با بهره وری بیشترو به هر یک از آنها (یا کل آرایه) دیسک های "Mirror" بدهید تا از داده ها در برابر از بین رفتن در نتیجه خرابی محافظت کنند، در نتیجه استفاده از striping یک آرایه مقاوم در برابر خطا با افزایش کارایی دریافت خواهیم کرد.
امروزه "در طبیعت" این یکی از بهترین ها است انواع محبوب RAID.
معایب - ما برای تمام مزایای فوق با نیمی از ظرفیت کل دیسک های موجود در آرایه پرداخت می کنیم.

RAID-2
یک گزینه کاملاً نظری باقی ماند. این آرایه‌ای است که در آن داده‌ها با یک کد Hamming مقاوم در برابر خطا کدگذاری می‌شوند که به شما امکان می‌دهد تکه‌های معیوب را به دلیل افزونگی آن بازیابی کنید. به هر حال، اصلاحات مختلف کد Hamming و همچنین جانشینان آن در فرآیند خواندن داده ها استفاده می شود. سرهای مغناطیسیهارد دیسک ها و خوانندگان CD/DVD نوری.

RAID-3 و 4
"توسعه خلاقانه" ایده حفاظت از داده ها با کد اضافی. کد همینگ در مورد یک جریان "مستمر غیرقابل اعتماد" که با خطاهای مداوم و ضعیف قابل پیش بینی اشباع شده است، مانند یک خطای پر سر و صدا، ضروری است. کانال پخشارتباطات اما در مورد هارد ها مشکل اصلی خطاهای خواندن نیست (ما معتقدیم که هارد دیسک ها در صورت کارکرد، اطلاعات را به شکلی که نوشته ایم خروجی می دهند) بلکه خرابی کل درایو است.
برای چنین شرایطی، می توانید یک طرح نواری (RAID-0) را ترکیب کنید و برای محافظت در برابر خرابی یکی از دیسک ها، اطلاعات ضبط شده را با افزونگی تکمیل کنید، که به شما امکان می دهد در صورت از بین رفتن بخشی از آن، داده ها را بازیابی کنید. با اختصاص یک دیسک اضافی برای این.
اگر هر یک از دیسک های داده گم شود، می توانیم داده های ذخیره شده روی آن را با استفاده از ساده بازیابی کنیم عملیات ریاضیدر بالای داده‌های افزونگی، اگر دیسک با داده‌های افزونگی از کار بیفتد، همچنان داده‌هایی را از آرایه دیسک نوع RAID-0 خوانده‌ایم.
گزینه‌های RAID-3 و RAID-4 از این جهت متفاوت هستند که در حالت اول، بایت‌های جداگانه به هم متصل می‌شوند، و در مورد دوم گروه‌های بایت، «بلوک‌ها» به هم متصل می‌شوند.
نقطه ضعف اصلی این دو طرح، سرعت بسیار پایین نوشتن در آرایه است، زیرا هر عملیات نوشتن باعث به‌روزرسانی «checksum» می‌شود، بلوکی از افزونگی برای اطلاعات نوشته شده. بدیهی است که با وجود ساختار راه راه، عملکرد آرایه RAID-3 و RAID-4 توسط عملکرد یک دیسک محدود می شود، دیسکی که "بلوک افزونگی" روی آن قرار دارد.

RAID-5
تلاش برای دور زدن این محدودیت باعث ایجاد نوع بعدی RAID شد که در حال حاضر گسترده ترین است، همراه با RAID-10. اگر نوشتن «بلوک افزونگی» روی دیسک کل آرایه را محدود می کند، بیایید آن را در بین دیسک های آرایه نیز پخش کنیم، یک دیسک تخصیص نشده برای این اطلاعات بسازیم، در نتیجه عملیات به روز رسانی افزونگی در تمام دیسک های آرایه توزیع می شود. یعنی مانند مورد RAID-3(4)، دیسک هایی را برای ذخیره N اطلاعات به مقدار N + 1 دیسک می گیریم، اما برخلاف نوع 3 و 4، این دیسک برای ذخیره داده های مخلوط با داده های افزونگی نیز استفاده می شود. ، مانند بقیه N.
ایرادات؟ بدون آنها چگونه خواهد بود؟ مشکل ضبط کند تا حدودی حل شد، اما هنوز به طور کامل حل نشده است. با این حال، نوشتن در آرایه RAID-5 کندتر از نوشتن در آرایه RAID-10 است. اما RAID-5 مقرون به صرفه تر است. برای RAID-10، ما هزینه تحمل خطا را دقیقا با نیمی از دیسک ها می پردازیم و در مورد RAID-5 فقط یک دیسک است.

با این حال، سرعت نوشتن متناسب با افزایش تعداد دیسک‌های آرایه کاهش می‌یابد (بر خلاف RAID-0 که فقط افزایش می‌یابد). این به این دلیل است که هنگام نوشتن یک بلوک داده، آرایه نیاز به محاسبه مجدد بلوک افزونگی دارد، که برای این کار، بلوک های "افقی" باقی مانده را می خواند و بلوک افزونگی را مطابق با داده های آنها دوباره محاسبه می کند. یعنی برای یک عملیات نوشتن، آرایه ای از 8 دیسک (7 دیسک داده + 1 دیسک اضافی) 6 عملیات خواندن را در حافظه پنهان ایجاد می کند (بلاک های داده باقیمانده از همه دیسک ها برای محاسبه بلوک افزونگی)، بلوک افزونگی را از این موارد محاسبه کنید. بلاک کنید، و 2 تا بنویسید (نوشتن یک بلوک از داده های ضبط شده و رونویسی یک بلوک افزونگی). در سیستم‌های مدرن، این مشکل تا حدی با حافظه پنهان برطرف می‌شود، اما با این وجود، طولانی‌تر کردن گروه RAID-5، اگرچه باعث افزایش متناسب در سرعت خواندن می‌شود، اما باعث کاهش متناظر در سرعت نوشتن نیز می‌شود.
وضعیت کاهش عملکرد هنگام نوشتن در RAID-5 گاهی اوقات باعث افراط گرایی جالبی می شود، به عنوان مثال، http://www.baarf.com/ ;)

با این حال، از آنجایی که RAID-5 کارآمدترین ساختار RAID از نظر مصرف دیسک در هر "مگابایت خطی" است، به طور گسترده در مواردی استفاده می شود که کاهش سرعت نوشتن یک پارامتر تعیین کننده نیست، به عنوان مثال، برای ذخیره سازی طولانی مدت داده یا برای داده هایی که در درجه اول خوانده می شوند.
به طور جداگانه لازم به ذکر است که گسترش آرایه دیسک RAID-5 با افزودن یک دیسک اضافی باعث محاسبه مجدد کامل کل RAID می شود که ممکن است ساعت ها و در برخی موارد روزها طول بکشد که در طی آن عملکرد آرایه به طور فاجعه باری کاهش می یابد.

RAID-6
توسعه بیشتر ایده RAID-5. اگر افزونگی اضافی را بر اساس قانونی متفاوت از آنچه در RAID-5 استفاده می شود محاسبه کنیم، در صورت خرابی دو دیسک آرایه می توانیم دسترسی به داده ها را حفظ کنیم.
قیمت این یک دیسک اضافی برای داده های دومین "بلوک افزونگی" است. یعنی برای ذخیره داده‌های برابر با حجم N دیسک، باید دیسک‌های N + 2 بگیریم. "ریاضیات" محاسبه بلوک‌های افزونگی پیچیده‌تر می‌شود، که باعث کاهش حتی بیشتر در سرعت نوشتن در مقایسه با RAID-5 می‌شود. ، اما قابلیت اطمینان افزایش می یابد. علاوه بر این، در برخی موارد حتی از سطح قابلیت اطمینان RAID-10 نیز فراتر می رود. به راحتی می توان فهمید که RAID-10 همچنین می تواند در برابر شکست دو دیسک در آرایه مقاومت کند، اما اگر این دیسک ها متعلق به یک "آینه" یا به دو دیسک آینه ای متفاوت باشند. و احتمال چنین وضعیتی را نمی توان نادیده گرفت.

افزایش بیشتر در تعداد انواع RAID به دلیل "هیبرید شدن" اتفاق می افتد، این همان چیزی است که RAID-0+1 ظاهر می شود، که تبدیل به RAID-10 مورد بحث قبلی شده است، یا انواع RAID-51 کایمریک و غیره.
خوشبختانه، آنها در حیات وحش یافت نمی شوند و معمولاً به عنوان "رویای ذهن" باقی می مانند (به جز RAID-10 که قبلاً در بالا توضیح داده شد).

اگر می خواهید عملکرد سیستم عامل خود را دو برابر کنید، پس مقاله ما برای شما مناسب است!

مهم نیست رایانه شما چقدر قدرتمند است، باز هم یک پیوند ضعیف دارد: هارد دیسک، تنها دستگاهی در واحد سیستم که دارای مکانیک است. تمام قدرت پردازنده شما و 16 گیگابایت حافظه دسترسی تصادفیبا اصل کارکرد قدیمی یک هارد دیسک معمولی باطل خواهد شد. بیهوده نیست که یک کامپیوتر را با یک بطری و یک هارد دیسک را به گردن آن مقایسه می کنند. مهم نیست چقدر آب در بطری باشد، از یک گردن باریک بیرون می ریزد.

دو راه شناخته شده برای افزایش سرعت کامپیوتر شما وجود دارد، اولی خرید یک درایو SSD گران قیمت و حالت جامد و دوم این است که از قابلیت های مادربرد خود حداکثر استفاده را ببرید، یعنی راه اندازی یک آرایه RAID 0 از دو هارد. درایوها به هر حال، چه کسی ما را از خلق کردن باز می دارد آرایه RAID 0 از دو SSD!

نحوه راه اندازی آرایه RAID 0 و نصب ویندوز 10 بر روی آن یا نحوه دو برابر کردن عملکرد یک سیستم دیسک

همانطور که حدس زدید، مقاله امروز درباره ایجاد و پیکربندی یک آرایه دیسک است RAID 0 شامل از دو هارد من چندین سال پیش آن را تصور کردم و به طور ویژه دو هارد دیسک SATA III (6 گیگابیت بر ثانیه) 250 گیگابایتی جدید خریداری کردم، اما به دلیل پیچیدگی این موضوع برای کاربران تازه کار، مجبور شدم آن را به تعویق بیندازم. امروز که قابلیت های مادربردهای مدرن به حدی از عملکرد رسیده است که حتی یک مبتدی نیز می تواند آرایه RAID 0 ایجاد کند، من با کمال میل به این موضوع باز می گردم.

توجه: برای ایجاد یک آرایه RAID 0، می توانید دیسک هایی با هر اندازه ای بگیرید، به عنوان مثال 1 ترابایت. در مقاله، برای یک مثال ساده، دو دیسک 250 گیگابایتی گرفته شد، زیرا هیچ دیسک رایگان با اندازه های مختلف در دسترس نبود.

برای همه علاقه مندان به کامپیوتر مهم است که بدانند RAID 0 ("striping" یا "striping") یک آرایه دیسکی از دو یا چند هارد دیسک بدون نیاز به افزونگی است. این عبارت را می توان به روسی معمولی به صورت زیر ترجمه کرد: هنگام نصب دو یا چند هارد دیسک در یک واحد سیستم (ترجیحاً هم اندازه و از همان سازنده) و ترکیب آنها در یک آرایه دیسک RAID 0، اطلاعات مربوط به این درایوها نوشته می شود. /read به طور همزمان، که عملکرد دیسک را دو برابر می کند. تنها شرط این است که مادربرد شما باید از فناوری RAID 0 پشتیبانی کند (امروزه تقریباً همه مادربردها از ایجاد آرایه های حمله پشتیبانی می کنند).

یک خواننده با دقت ممکن است بپرسد: "فقدان افزونگی چیست؟"

پاسخ. فناوری مجازی سازی داده های RAID در درجه اول برای امنیت داده ها طراحی شده است و با آن شروع می شود، که قابلیت اطمینان مضاعف را فراهم می کند (داده ها به صورت موازی روی دو هارد دیسک نوشته می شوند و اگر یکی از هارد دیسک خراب شود، تمام اطلاعات در هارددیسک دیگر ایمن می مانند). بنابراین، فناوری RAID 0 داده ها را به صورت موازی روی دو هارد دیسک نمی نویسد؛ RAID 0 هنگام نوشتن، اطلاعات را به بلوک های داده می شکند و به طور همزمان روی چندین هارد دیسک می نویسد، به همین دلیل، عملکرد عملیات دیسک دو برابر می شود، اما در صورت وجود هارد دیسکتمام اطلاعات هارد دوم از بین می رود.

به همین دلیل است که سازندگان فناوری مجازی سازی RAID، رندی کاتز و دیوید پترسون، RAID 0 را هیچ سطح RAID ندانستند و آن را "0" نامیدند، زیرا به دلیل عدم وجود افزونگی ایمن نیست.

دوستان، اما باید قبول کنید که هارد ها هر روز خراب نمی شوند و دوم اینکه با ترکیب دو هارد در یک آرایه RAID 0 می توانید فقط با یکی کار کنید. هارد دیسک، یعنی اگر به صورت دوره ای یک سیستم عامل بسازید، خود را در برابر آن بیمه خواهید کرد مشکلات احتمالی 100%

بنابراین، قبل از ایجاد یک آرایه RAID 0، پیشنهاد می کنم یکی از دو هارد دیسک جدید خود را نصب کنیدSATA III (6 گیگابیت بر ثانیه) را وارد واحد سیستم کنید و آن را برای سرعت خواندن و نوشتن با ابزارهای کمکی بررسی کنیدCrystalDiskMark و ATTO Disk Benchmark. پس از خلقتآرایه RAID 0 و نصب ویندوز 10 را دوباره بر روی آن بررسی خواهیم کردسرعت خواندن/نوشتن را با استفاده از ابزارهای مشابه آزمایش کنید و ببینید آیا این فناوری واقعاً عملکرد سیستم عامل ما را افزایش می دهد یا خیر.

برای انجام این آزمایش، مادربرد جدید ASUS P8Z77-V PRO را که بر روی چیپ ست Intel Z77 Express ساخته شده است، انتخاب می کنیم. مزایای مادربردهای ساخته شده بر روی چیپست های Intel Z77، Z87 و جدیدتر H87، B87 در فناوری پیشرفته ذخیره سازی سریع اینتل (RST) نهفته است که مخصوص آرایه های RAID 0 حتی از SSD ها طراحی شده است.

ما هارد دیسک SATA III WDC WD2500AAKX 250 گیگابایتی را به پورت پرسرعت متصل می کنیم. روی مادربرد قرار دهید و کامپیوتر را روشن کنید.

برنامه های ما

با نگاهی به آینده، من می گویم که نتایج آزمایش برای یک هارد دیسک معمولی با مدرن ترین رابط کاملاً طبیعی است SATA III.

CrystalDiskMark

این قدیمی ترین برنامه برای تست عملکرد هارد دیسک است که می توانید دانلود کنید در فضای ذخیره سازی ابری من، پیوند https://cloud.mail.ru/public/6kHF/edWWJwfxa

این برنامه آزمایش خواندن/نوشتن تصادفی و متوالی را روی هارد دیسک در بلوک های 512 و 4 کیلوبایت انجام می دهد.

انتخاب کنید درایو مورد نیازبه عنوان مثال، HDD ما زیر حرف C: و روی All کلیک کنید.

نتیجه نهایی. حداکثر سرعت نوشتن اطلاعات روی هارد دیسک به 104 مگابایت بر ثانیه، سرعت خواندن - 125 مگابایت بر ثانیه رسید.

معیار دیسک ATTO

نتیجه نهایی. حداکثر سرعت برای نوشتن اطلاعات روی هارد دیسک رسیده است 119 مگابیت بر ثانیه، سرعت خواندن - 121 مگابیت بر ثانیه.

خوب، اکنون آرایه RAID 0 خود را در بایوس راه اندازی کرده و سیستم عامل ویندوز 10 را روی آن نصب می کنیم.

راه اندازی یک آرایه RAID 0

ما دو هارد دیسک با حجم یکسان (250 گیگابایت) را به مادربرد خود وصل می کنیم درایو SATA III: WDC WD2500AAKX-00ERMA0 و WDC WD2500AAKX-001CA0.

مادربرد ما 4 پورت دارد SATA III (6 گیگابیت بر ثانیه)، ما از شماره 5 و شماره 6 استفاده خواهیم کرد

کامپیوتر را روشن کنید و با فشار دادن کلید DEL در هنگام بوت وارد بایوس شوید.

به تب Advanced، گزینه SATA Configuration بروید.

گزینه SATA Mode Selection را روی RAID قرار دهید

برای ذخیره تغییرات، F10 را فشار داده و Yes را انتخاب کنید. راه اندازی مجدد در حال انجام است.

اگر فناوری RAID را در بایوس فعال کرده اید، پس چه زمانی بوت بعدییک فرمان برای فشار دادن میانبر صفحه کلید روی صفحه نمایش ظاهر می شود ( CTRL-I) وارد کنترل پنل پیکربندی RAID شوید.

این پنجره همچنین هارد دیسک های WDC ما متصل به پورت های 4 و 5 را که هنوز در یک آرایه RAID (دیسک غیر RAID) قرار ندارند، نمایش می دهد. CTRL-I را فشار دهید و وارد پنل تنظیمات شوید.

که در پنجره اولیهپانل ما به تب اول نیاز داریم Create a RAID Volume (Create a RAID Volume) برای وارد شدن به آن Enter را فشار دهید.

در اینجا ما تنظیمات اولیه آرایه RAID 0 آینده خود را انجام می دهیم.

نام: (نام آرایه RAID).

کلید فاصله را فشار دهید و یک نام وارد کنید.

بگذارید "RAID 0 new" باشد و Enter را فشار دهید. با استفاده از کلید Tab به پایین حرکت کنید.

سطح RAID: (سطح RAID).

ما RAID 0 (نوار) ​​ایجاد می کنیم - آرایه دیسک از دو هارد دیسک بدون افزونگی.این سطح را با استفاده از کلیدهای جهت دار روی صفحه کلید خود انتخاب کرده و Enter را فشار دهید.

با استفاده از کلید Tab به پایین اسکرول کنید.

اندازه راه راه:

بیایید آن را همانطور که هست رها کنیم.

ظرفیت: (حجم)

تنظیم خودکار ظرفیت دو هارد دیسک ما 500 گیگابایت است، زیرا ما از RAID سطح 0 (نوار) ​​استفاده می کنیم و دو هارد دیسک ما به عنوان یکی کار می کنند. روی Enter کلیک کنید.

ما هیچ چیز دیگری را تغییر نمی دهیم و به آخرین مورد می رویم Create Volume و Enter را فشار می دهیم.

یک هشدار ظاهر می شود:

اخطار: تمام داده‌های روی دیسک‌های انتخابی از بین خواهند رفت.

آیا مطمئن هستید که می خواهید این حجم را ایجاد کنید؟ (Y/N):

اخطار: تمام داده های درایوهای انتخابی از بین خواهند رفت.

آیا مطمئن هستید که می خواهید این حجم را ایجاد کنید؟ (Y/N):

Y (بله) را روی صفحه کلید فشار دهید.

آرایه RAID 0 ایجاد شده است و در حال حاضر با وضعیت عادی کار می کند. برای خروج از پنل تنظیمات، کلید Esc را روی صفحه کلید خود فشار دهید.

آیا مطمئن هستید که می خواهید خارج شوید؟ Y (بله) را فشار دهید. راه اندازی مجدد رخ می دهد.

اکنون، هر بار که کامپیوتر را بوت می کنید، اطلاعاتی در مورد وضعیت آرایه RAID 0 ما برای چند ثانیه روی صفحه نمایشگر ظاهر می شود و یک فرمان برای فشار دادن کلید ترکیبی (CTRL-I) برای ورود به کنترل پنل پیکربندی RAID ظاهر می شود.

نصب ویندوز 10 روی آرایه RAID 0

به ما وصل شوید واحد سیستم، کامپیوتر را ریبوت کنید، وارد بایوس شوید و اولویت بوت را به فلش درایو تغییر دهید. یا می توانید به سادگی وارد منوی بوت کامپیوتر شده و بوت را از درایو فلش نصب ویندوز 10 (در مورد ما، کینگستون) انتخاب کنید. در منوی بوت می توانید آرایه RAID 0 را که با نام "RAID 0 new" ایجاد کردیم، مشاهده کنید.

نصب.

سفارشی: فقط نصب ویندوز (برای کاربران پیشرفته)

می توانید در این پنجره پارتیشن ایجاد کنید یا بعد از نصب سیستم عامل این کار را انجام دهید، فرقی نمی کند.

ویندوز 10 روی آرایه RAID 0 نصب شده است.

بیایید به مدیریت دیسک برویم. اتاق عمل سیستم ویندوز 10 فضای دو هارد دیسک ما را می بیند هر کدام 250 گیگابایت به عنوان یک هارد 500 گیگابایتی.

مدیریت دستگاه. که در دستگاه های دیسکآرایه RAID 0 ما قرار دارد.

خوب، اکنون، مهمتر از همه، ما تست های سرعت آرایه RAID 0 را انجام می دهیم.

CrystalDiskMark

حداکثر سرعت نوشتن اطلاعات روی هارد دیسک به 186 مگابایت بر ثانیه، سرعت خواندن - 248 مگابایت بر ثانیه رسید.

در مقاله بعدی، ما RAID 0 را از SSD ها ایجاد خواهیم کرد و به طور قابل توجهی از توان عملیاتی جدیدترین و سریع ترین ها فراتر خواهیم رفت. رابط SATA 6 گیگابیت بر ثانیه

آرایه های RAID برای بهبود قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها، افزایش سرعت پردازش و ارائه توانایی ترکیب چند دیسک در یک دیسک بزرگ توسعه یافته اند. انواع مختلف RAID تصمیم می گیرند وظایف مختلف، در اینجا ما به چندین مورد از رایج ترین پیکربندی های آرایه های RAID هم اندازه نگاه خواهیم کرد.

RAID 0

RAID 0(راه راه). حالتی که به حداکثر عملکرد می رسد. داده ها به طور مساوی در بین دیسک های آرایه توزیع شده و در یک دیسک ترکیب می شوند که می تواند به چندین تقسیم شود. عملیات خواندن و نوشتن توزیع شده می تواند به طور قابل توجهی سرعت عملیات را افزایش دهد، زیرا چندین به طور همزمان بخشی از داده های خود را می خوانند/نوشتن می کنند. کل حجم در دسترس کاربر است، اما این قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها را کاهش می دهد، زیرا اگر یکی از دیسک ها از کار بیفتد، معمولاً آرایه از بین می رود و بازیابی داده ها تقریبا غیرممکن است. دامنه کاربرد - برنامه هایی که نیاز به سرعت بالای تبادل با دیسک دارند، به عنوان مثال ضبط ویدیو، ویرایش ویدیو. برای استفاده با درایوهای بسیار قابل اعتماد توصیه می شود.

RAID 1

RAID 1(آینه). چندین دیسک (معمولاً 2) که به طور همزمان برای ضبط کار می کنند، یعنی به طور کامل از یکدیگر کپی می کنند. بهبود عملکرد فقط هنگام خواندن اتفاق می افتد. مطمئن ترین راه برای محافظت از اطلاعات در برابر خرابی یکی از دیسک ها. به دلیل هزینه بالای آن، معمولاً هنگام ذخیره داده های بسیار مهم استفاده می شود. هزینه بالا به این دلیل است که تنها نیمی از کل ظرفیت در اختیار کاربر است.

RAID 10

RAID 10، همچنین گاهی اوقات نامیده می شود RAID 1+0- ترکیبی از دو گزینه اول. (آرایه RAID0 از آرایه های RAID1). تمام مزایای سرعت RAID0 و مزیت قابلیت اطمینان RAID1 را دارد، در حالی که ضرر هزینه بالای آرایه دیسک را حفظ می کند، زیرا ظرفیت موثر آرایه برابر با نیمی از ظرفیت دیسک های استفاده شده در آن است. برای ایجاد چنین آرایه ای، حداقل 4 دیسک مورد نیاز است. (در این صورت تعداد آنها باید زوج باشد).

RAID 0+1- آرایه RAID1 از آرایه های RAID0. در واقع به دلیل نداشتن مزیت نسبت به RAID10 و تحمل خطا کمتر استفاده نمی شود.

RAID 1E

RAID 1E- گزینه ای شبیه به RAID10 برای توزیع داده ها در دیسک ها که امکان استفاده از یک عدد فرد را می دهد (حداقل عدد - 3)

RAID 2، 3، 4- گزینه های مختلف برای ذخیره سازی داده های توزیع شده با دیسک های اختصاص داده شده برای کدهای برابری و اندازه های مختلف بلوک. در حال حاضر به دلیل استفاده از آنها عملاً استفاده نمی شود بهره وری پایینو نیاز به تخصیص مقدار زیادی ظرفیت دیسک برای ذخیره کدهای ECC و/یا برابری.


RAID 5

RAID 5- آرایه ای که همچنین از ذخیره سازی داده های توزیع شده مشابه RAID 0 (و ترکیب در یک منطقی بزرگ) + ذخیره سازی توزیع شده کدهای برابری برای بازیابی داده ها در صورت خرابی استفاده می کند. در مقایسه با تنظیمات قبلی، اندازه بلوک Stripe حتی بیشتر افزایش یافته است. هم خواندن و هم نوشتن همزمان امکان پذیر است. مزیت این گزینه این است که ظرفیت آرایه در دسترس کاربر تنها با ظرفیت یک دیسک کاهش می یابد، اگرچه قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها کمتر از RAID 1 است. در واقع، این یک سازش بین RAID0 و RAID1 است. ارائه سرعت عملیات نسبتاً بالا با قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده خوب. اگر یک دیسک در آرایه از کار بیفتد، داده ها را می توان بدون از دست دادن به طور خودکار بازیابی کرد. حداقل تعداد دیسک برای چنین آرایه ای 3 عدد است.
پیاده سازی های "نرم افزاری" RAID5 که در پل های جنوبی مادربردها تعبیه شده اند تفاوتی ندارند سرعت بالارکوردها، بنابراین برای همه برنامه ها مناسب نیستند.


RAID 5EE

RAID 5EE- آرایه ای مشابه RAID5، با این حال، علاوه بر ذخیره سازی توزیع شده کدهای برابری، از توزیع مناطق یدکی استفاده می شود - در واقع از آن استفاده می شود که می توان آن را به عنوان یدکی به آرایه RAID5 اضافه کرد (این گونه آرایه ها 5 نامیده می شوند. + یا 5 + زاپاس). در آرایه RAID 5، دیسک پشتیبان تا زمانی که یکی از دیسک های اصلی از کار بیفتد، بیکار است، در حالی که در آرایه RAID 5EE این دیسک به همراه بقیه HDD ها همیشه استفاده می شود که تأثیر مثبتی بر عملکرد دستگاه دارد. آرایه. به عنوان مثال، یک آرایه RAID5EE از 5 هارد دیسک قادر به انجام 25٪ عملیات ورودی/خروجی بیشتری در هر ثانیه نسبت به یک آرایه RAID5 از 4 هارد اصلی و یک هارد پشتیبان خواهد بود. حداقل تعداد دیسک برای چنین آرایه ای 4 عدد است.


RAID 6

RAID 6- آنالوگ RAID5 با سطح افزونگی بالا - در صورت خرابی هر دو دیسک، اطلاعات از بین نمی رود؛ بر این اساس، ظرفیت کل آرایه با ظرفیت دو دیسک کاهش می یابد. حداقل تعداد دیسک های مورد نیاز برای ایجاد یک آرایه در این سطح 4 عدد است. سرعت عملکرد برابر است مورد کلیتقریباً شبیه RAID5 است. برای برنامه هایی که بالاترین قابلیت اطمینان ممکن مهم است توصیه می شود.


RAID 50

RAID 50- ترکیب دو (یا بیشتر، اما به ندرت استفاده می شود) آرایه RAID5 در یک نوار، به عنوان مثال. ترکیبی از RAID5 و RAID0، تا حدی اصلاح می شود اشکال اصلی RAID5 - سرعت کمثبت داده ها از طریق استفاده موازی از چندین آرایه از این دست. ظرفیت کل آرایه با ظرفیت دو عدد کاهش می‌یابد، اما برخلاف RAID6، چنین آرایه‌ای می‌تواند در برابر خرابی تنها یک دیسک بدون از دست دادن اطلاعات مقاومت کند و حداقل تعداد دیسک مورد نیاز برای ایجاد آرایه RAID50 6 عدد است. با RAID10، این بالاترین سطح پیشنهادی RAID برای استفاده در برنامه‌هایی است که در صورت نیاز مورد نیاز است عملکرد بالاهمراه با قابلیت اطمینان قابل قبول


RAID 60

RAID 60- ترکیب دو آرایه RAID6 در یک نوار. سرعت نوشتن در مقایسه با سرعت نوشتن در RAID6 تقریباً دو برابر شده است. حداقل تعداد دیسک برای ایجاد چنین آرایه ای 8 عدد است. اگر دو دیسک از هر آرایه RAID 6 خراب شود، اطلاعات از بین نمی رود.

Matrix RAID- فناوری پیاده‌سازی شده توسط اینتل در پل‌های جنوبی خود، که با ICH6R شروع می‌شود، که به شما امکان می‌دهد چندین آرایه RAID0 و RAID1 را فقط بر روی دو دیسک سازمان‌دهی کنید، در حالی که به طور همزمان با هر دو پارتیشن ایجاد کنید. افزایش سرعتکار، و با افزایش قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها.

JBOD(از انگلیسی "Just a Bunch Of Disks") - ترکیب متوالی چندین فیزیکی در یک منطقی که بر عملکرد تأثیر نمی گذارد (قابلیت اطمینان به طور مشابه RAID0 کاهش می یابد) و می تواند اندازه های مختلفی داشته باشد. در حال حاضر عملا استفاده نشده است.