4.2.3. Organizarea matricelor de discuri (raid)

O altă modalitate de a îmbunătăți performanța memoriei de disc a fost construcția de matrice de discuri, deși aceasta vizează nu numai (și nu atât de mult) obținerea unor performanțe mai mari, ci și o mai mare fiabilitate a dispozitivelor de stocare pe discuri.

Tehnologia RAID ( Matrice redundantă de discuri independente- Redundant Array of Independent Disks) a fost conceput ca combinând mai multe hard disk-uri low-cost într-o singură matrice de unități pentru a crește performanța, volumul și fiabilitatea pe o singură unitate. În acest caz, computerul ar trebui să vadă o astfel de matrice ca un singur disc logic.

Dacă pur și simplu combinați mai multe discuri într-o matrice (neredundantă), atunci timpul mediu dintre eșecuri (MTBF) va fi egal cu MTBF al unui disc împărțit la numărul de discuri. Această cifră este prea mică pentru aplicațiile critice pentru defecțiuni hardware. Poate fi îmbunătățită prin aplicarea redundanței la stocarea informațiilor, implementată în diverse moduri.

Pentru a îmbunătăți fiabilitatea și performanța în sistemele RAID se folosesc combinații de trei mecanisme principale, fiecare dintre ele bine cunoscute separat: - organizarea discurilor „oglindite”, adică. duplicarea completă a informațiilor stocate; - numărarea codurilor de verificare (paritate, coduri Hamming), permițând restabilirea informațiilor în caz de defecțiune; - distribuirea informațiilor pe diferite discuri ale matricei așa cum se face la intercalarea acceselor între blocuri de memorie (vezi interleave), ceea ce crește posibilitatea de funcționare în paralel a discurilor în timpul operațiunilor pe informațiile stocate. Când descrieți RAID, această tehnică este numită „discurile stripate”, ceea ce înseamnă literal „discurile stripate” sau pur și simplu „discurile stripate”.

Orez. 43. Partiționarea discurilor în blocuri alternative - „dungi”.

Inițial, au fost definite cinci tipuri de matrice de discuri, denumite RAID 1 - RAID 5, care diferă prin caracteristicile și performanța lor. Fiecare dintre aceste tipuri, datorită unei anumite redundanțe a informațiilor înregistrate, a oferit o toleranță crescută la erori în comparație cu o singură unitate. În plus, o serie de discuri care nu are redundanță, dar permite o performanță crescută (datorită stratificării acceselor), este adesea denumită RAID 0.

Principalele tipuri de matrice RAID pot fi descrise pe scurt după cum urmează.

RAID 0... De obicei, acest tip de matrice este definit ca un grup de discuri stripped fără paritate sau redundanță de date. Strips-urile (sau blocurile) pot fi mari într-un mediu multi-utilizator sau mici într-un sistem cu un singur utilizator atunci când se accesează secvenţial înregistrări lungi.

Organizarea RAID 0 este exact aceeași ca cea prezentată în Fig. 43. Operațiile de scriere și citire pot fi efectuate simultan pe fiecare unitate. Numărul minim de unități pentru RAID 0 este două.

Acest tip se caracterizează prin performanță ridicată și cea mai eficientă utilizare a spațiului pe disc, totuși, defecțiunea unuia dintre discuri face imposibilă lucrul cu întreaga matrice.

RAID 1... Acest tip de matrice de discuri (Fig. 44, A) este cunoscut și sub numele de discuri în oglindă și este pur și simplu o pereche de unități care dublează datele stocate, dar apar computerului ca un singur disc. Deși nu există striping într-o singură pereche de unități în oglindă, striparea se poate face pe mai multe matrice RAID 1 care formează împreună o matrice mare de mai multe perechi de unități în oglindă. Această variantă a organizației se numește RAID 1 + 0. Există și varianta opusă.

Toate operațiunile de scriere sunt efectuate simultan pe ambele discuri ale perechii în oglindă, astfel încât informațiile din ele să fie identice. Dar la citire, fiecare dintre discurile din pereche poate funcționa independent, ceea ce permite efectuarea a două citiri simultan, dublând astfel performanța de citire. În acest sens, RAID 1 oferă cea mai bună performanță dintre orice opțiune de matrice de discuri.

RAID 2... În aceste matrice de discuri, blocuri - sectoare de date sunt intercalate pe un grup de discuri, dintre care unele sunt folosite doar pentru stocarea informațiilor de control - coduri ECC (coduri de corectare a erorilor). Dar, deoarece toate unitățile moderne au control ECC încorporat, RAID 2 face puțin în comparație cu alte tipuri de RAID și acum este rar folosit.

RAID 3... Ca și în RAID 2 în acest tip de matrice de discuri (Fig. 44, b) blocuri – sectoarele sunt împărțite pe întregul grup de discuri, dar unul dintre discurile din grup este rezervat pentru stocarea informațiilor de paritate. În cazul unei defecțiuni a unității, recuperarea datelor se realizează prin calcularea valorilor XOR din datele scrise pe discurile rămase. Scrierile ocupă de obicei toate discurile (deoarece benzile sunt scurte), ceea ce mărește rata totală de transfer de date. Deoarece fiecare I/O necesită acces la fiecare disc, o matrice RAID 3 poate gestiona o singură solicitare la un moment dat. Prin urmare, acest tip oferă cea mai bună performanță pentru un singur utilizator într-un mediu cu o singură sarcină cu înregistrări lungi. Când lucrați cu scrieri scurte, este necesară sincronizarea axelor de antrenare pentru a evita degradarea performanței. În ceea ce privește caracteristicile sale, RAID 3 este aproape de RAID 5 (vezi mai jos).

RAID 4. Această organizare, prezentată în Fig. 35, v), este similar cu RAID 3 cu singura diferență că folosește blocuri mari (strips), astfel încât înregistrările pot fi citite de pe orice disc din matrice (cu excepția unui disc care stochează coduri de paritate). Acest lucru vă permite să combinați operațiuni de citire pe diferite discuri. Operațiile de scriere actualizează întotdeauna discul de paritate, astfel încât să nu poată fi combinate. În general, această arhitectură nu are niciun avantaj deosebit față de alte opțiuni RAID.

RAID 5. Acest tip de matrice de discuri este similar cu RAID 4, dar codurile de paritate nu sunt stocate pe un disc dedicat, ci în blocuri care sunt situate alternativ pe toate discurile. Această organizare este chiar uneori numită o matrice cu „paritate rotativă” (puteți observa o anumită analogie cu alocarea liniilor de întrerupere pentru sloturile magistralei PCI sau cu prioritatea ciclică a controlerului de întrerupere în procesoarele de linie x86). Această distribuție evită limitarea scrierilor simultane datorită stocării codurilor de paritate pe un singur disc, ceea ce este tipic pentru RAID 4.. 44, G) arată o matrice formată din patru unități, cu un bloc de paritate pentru fiecare trei blocuri de date (aceste blocuri sunt umbrite), a cărui locație se modifică pentru fiecare trei blocuri de date, deplasându-se ciclic prin toate cele patru unități.

Operațiile de citire pot fi efectuate în paralel pe toate discurile. Scrierile care necesită două unități (pentru date și pentru paritate) pot fi, de obicei, combinate, deoarece codurile de paritate sunt distribuite pe toate unitățile.

Comparația diferitelor opțiuni pentru organizarea matricelor de discuri arată următoarele.

RAID 0 este cea mai rapidă și mai eficientă opțiune, dar nu oferă toleranță la erori. Este nevoie de minimum 2 unități de dischetă. Operațiile de scriere și citire pot fi efectuate simultan pe fiecare unitate.

Arhitectura RAID 1 este cea mai potrivită pentru aplicații de înaltă performanță, de mare disponibilitate, dar și cele mai scumpe. Este, de asemenea, singura opțiune tolerantă la erori dacă sunt utilizate doar două unități. Operațiile de citire pot fi efectuate simultan pentru fiecare unitate, iar scrierile sunt întotdeauna duplicate pentru o pereche de unități în oglindă.

Arhitectura RAID 2 este rar folosită.

O matrice de discuri RAID 3 poate fi utilizată pentru a accelera transferurile de date și pentru a îmbunătăți toleranța la erori într-un mediu cu un singur utilizator cu acces secvenţial la înregistrări lungi. Dar nu permite combinarea operațiilor și necesită sincronizarea rotației axelor de antrenare. Necesită cel puțin trei unități: 2 pentru date și una pentru coduri de paritate.

Arhitectura RAID 4 nu acceptă operațiuni concurente și nu are avantaje față de RAID 5.

RAID 5 se caracterizează prin eficiență, toleranță la erori și performanță bună. Dar performanța de scriere și în cazul unei defecțiuni a unității este mai slabă decât cea a RAID 1. În special, deoarece blocul de paritate se referă la întregul bloc care este scris, dacă este scrisă doar o parte din acesta, trebuie mai întâi să citiți cel anterior. date scrise, apoi calculați noile valori ale codurilor de paritate și abia apoi scrieți noile date (și paritatea). Operațiunile de reconstrucție durează, de asemenea, mai mult din cauza necesității de a genera coduri de paritate. Acest tip de RAID necesită cel puțin trei unități.

În plus, pe baza celor mai comune opțiuni RAID: 0, 1 și 5, se pot forma așa-numitele arhitecturi pe două niveluri, care combină principiile organizării diferitelor tipuri de matrice. De exemplu, mai multe matrice RAID de același tip pot fi combinate într-un singur grup de matrice de date sau matrice de paritate.

Această organizație pe două niveluri poate atinge echilibrul dorit între fiabilitatea crescută a datelor RAID 1 și RAID 5 și vitezele rapide de citire inerente blocurilor de discuri într-o matrice RAID 0. Aceste modele pe două niveluri sunt uneori denumite RAID 0. + 1 sau 10. și 0 + 5 sau 50.

Funcționarea matricelor RAID poate fi controlată nu numai în hardware, ci și în software, a cărui posibilitate este oferită în unele versiuni de server ale sistemelor de operare. Cu toate acestea, este clar că o astfel de implementare va avea caracteristici de performanță semnificativ mai slabe.

Hard disk-urile joacă un rol foarte important în computerul nostru. Toate informațiile sunt stocate pe ele. Nu vreau să pierd totul peste noapte din cauza defecțiunii hard diskului. Și ei, după cum știți, au și propria lor limită MTBF. Cu siguranță, mulți dintre voi ați auzit de un fel de matrice RAID. Sunt făcute pentru a accelera computerul și pentru securitatea datelor. Să vorbim despre asta mai detaliat.

Ce este RAID și pentru ce este

RAID este o serie de mai multe hard disk-uri. În practică, o matrice RAID este un sistem format din două hard disk-uri conectate la o placă de bază care acceptă capacitatea de a crea matrice (sau la un controler raid). Ce este un controler RAID? Un dispozitiv care vă controlează matricea și procesele aferente. Ele sunt de obicei folosite pe mașini server. Pentru utilizatorii obișnuiți, o astfel de jucărie este de puțin folos - nu este ieftină și ineficientă, având în vedere cantitatea de informații procesate de un computer obișnuit. Când creați o matrice RAID, hardware-ul de pe computer nu se va schimba. Din punct de vedere programatic, toate lucrările cu raid-ul se desfășoară în bios, adică nu necesită timp.

SCSI RAID: Diferența față de Classic Array

SCSI este o interfață, tipul de conexiune fizică a unui dispozitiv. Se deosebește de interfețele obișnuite IDE sau SATA, în primul rând, printr-un alt algoritm de funcționare, care oferă o viteză mai mare, și un preț excesiv, în raport cu acesta din urmă. Este larg răspândit pe mașinile server la scară mare; este rar instalat printre computerele obișnuite.

Instalarea unei matrice RAID

1. Găsiți o placă de bază cu suport pentru matrice RAID sau SCSI RAID.
2. Luăm două discuri absolut identice, le conectăm.
3. Intrăm în bios (în funcție de modelul plăcii de bază).
4. Parametrul de configurare SATA, setat la RAID.
5. În procesul de pornire a computerului, apăsați Ctrl + I.
6. Stabilirea unui raid.

Gata! Important: atunci când se creează matrice RAID, toate informațiile de pe discuri sunt șterse!

Tipuri de matrice

• RAID 0 este o matrice de discuri pentru performanță crescută.
• RAID 1 este o matrice de discuri „oglindită”.
• RAID 2 este matrice care utilizează codul Hamming.
• RAID 3 și 4 sunt matrice de discuri în dungi cu paritate dedicată.
• RAID 5 - discuri cu dungi cu paritate nealocată.
• RAID 6 - discuri cu dungi cu 2 parități independente.
• Există și raiduri 10, 50, 60. Dar acestea sunt modele prea complexe.

Să aruncăm o privire mai atentă la cele două versiuni cele mai populare de matrice raid. Acestea sunt, respectiv, RAID 0 și RAID 1. Pentru ce este RAID 0? Nu este atât de greu. Principiul de funcționare al matricei constă în funcționarea în paralel a diferitelor dispozitive fizice emise sistemului ca unul singur. Adică, crește direct viteza sistemului, imaginează-ți: două discuri sunt implicate în matricea ta raid 0. Înregistrați 10 gigaocteți de date. Dacă nu ați fi creat o matrice, ar fi trebuit să le scrieți pe un anumit disc, în timp ce al doilea ar fi cu siguranță inactiv. În cazul unei matrice raid 0, datele dumneavoastră sunt împărțite pe octeți în mai multe fluxuri și sunt, de asemenea, scrise în mod aleatoriu pe media. Adică un film poate fi stocat pe două dispozitive fizice în același timp, iar unul va avea doar 30% din „greutatea sa”. Minusul RAID 0 este lipsa toleranței la erori. Mai mult, dacă un disc eșuează, atunci nu veți putea recupera datele nici de pe al doilea.

Acum să vorbim despre RAID 1. În cazul acestui array, va trebui să utilizați mai multe unități suplimentare pentru „oglindire”. Dacă aveți doar două discuri în matrice, atunci arată astfel: lucrați cu discul numărul 1, iar computerul vă duplica toate acțiunile pentru discul 2. În cazul unei defecțiuni a dispozitivului, toate datele dvs. vor fi în siguranță și sunet pe discul duplicat. În siguranță, fără îndoială. Dezavantajul raidului 1 este pierderea productivității.

Pentru ce aveți nevoie de o matrice RAID, acum știți, trebuie doar să decideți ce vi se potrivește cel mai bine. Siguranța datelor sau câștig de performanță? Dosarul personal al tuturor!

RAID(ing. matrice redundantă de discuri independente - matrice redundantă de hard disk-uri independente)- o serie de mai multe discuri controlate de controler, interconectate prin canale de mare viteză și percepute de sistemul extern ca întreg. În funcție de tipul de matrice utilizat, acesta poate oferi diferite grade de toleranță la erori și performanță. Servește la îmbunătățirea fiabilității stocării datelor și/sau la creșterea vitezei de citire/scriere a informațiilor. Inițial, astfel de matrice au fost construite ca o copie de rezervă pentru mediul de stocare pe memorie cu acces aleatoriu (RAM), care era costisitoare la acea vreme. De-a lungul timpului, acronimul a căpătat un al doilea sens - matricea era deja alcătuită din discuri independente, ceea ce implică utilizarea mai multor discuri, nu partiții ale unui singur disc, precum și costul ridicat (acum relativ doar câteva discuri) al echipamentului necesar. pentru a construi chiar această matrice.

Să aruncăm o privire la ce sunt matricele RAID. Mai întâi, luați în considerare nivelurile care au fost prezentate de oamenii de știință de la Berkeley, apoi combinațiile și modurile neobișnuite ale acestora. Este de remarcat faptul că, dacă se folosesc discuri de diferite dimensiuni (ceea ce nu este recomandat), atunci acestea vor funcționa în cel mai mic volum. Volumul suplimentar de discuri mari pur și simplu nu va fi disponibil.

RAID 0. Matrice de discuri cu dungi fără toleranță la erori/paritate (Stripe)

Este o matrice în care datele sunt împărțite în blocuri (dimensiunea blocului poate fi specificată atunci când matricea este creată) și apoi scrise pe discuri separate. În cel mai simplu caz, există două discuri, un bloc este scris pe primul disc, altul pe al doilea, apoi din nou pe primul și așa mai departe. Acest mod se mai numește și „interleaving” deoarece atunci când sunt scrise blocuri de date, discurile pe care scrieți sunt intercalate. În consecință, blocurile sunt, de asemenea, citite unul câte unul. Astfel, operațiunile I/O sunt efectuate în paralel, ceea ce duce la o performanță mai bună. Dacă mai devreme puteam număra un bloc pe unitatea de timp, acum o putem face de pe mai multe discuri simultan. Principalul avantaj al acestui mod este rata mare de transfer de date.

Cu toate acestea, miracolele nu se întâmplă, iar dacă se întâmplă, atunci sunt rare. Performanța nu crește de N ori (N este numărul de discuri), dar mai puțin. În primul rând, timpul de acces la disc crește cu un factor de N, care este deja mare în raport cu alte subsisteme informatice. Calitatea controlerului are un impact la fel de semnificativ. Dacă nu este cel mai bun, atunci viteza poate diferi cu greu de viteza unui singur disc. Ei bine, interfața cu care controlerul RAID este conectat la restul sistemului are un impact semnificativ. Toate acestea pot duce nu numai la o creștere mai mică de N a vitezei de citire liniară, ci și la limita numărului de discuri, peste care nu va exista niciun câștig. Sau, invers, va reduce ușor viteza. În sarcinile reale, cu un număr mare de solicitări, șansa de a întâlni acest fenomen este minimă, deoarece viteza este foarte mult limitată de hard disk-ul în sine și de capacitățile acestuia.

După cum puteți vedea, în acest mod, nu există redundanță ca atare. Se folosește tot spațiul pe disc. Cu toate acestea, dacă unul dintre discuri eșuează, atunci evident că toate informațiile se pierd.

RAID 1. Oglindire

Esența acestui mod RAID este de a crea o copie (oglindă) a unui disc pentru a crește toleranța la erori. Dacă un disc eșuează, atunci munca nu se oprește, ci continuă, dar cu un singur disc. Acest mod necesită un număr par de discuri. Ideea acestei metode este aproape de backup, dar totul se întâmplă „din mers”, precum și recuperarea de la o defecțiune (care uneori este foarte importantă) și nu este nevoie să pierdeți timpul cu ea.

Contra - redundanță ridicată, deoarece sunt necesare de două ori mai multe discuri pentru a crea o astfel de matrice. Un alt dezavantaj este că nu există un câștig de performanță - la urma urmei, o copie a datelor primului este pur și simplu scrisă pe al doilea disc.

RAID 2 Array folosind codul Hamming robust.

Acest cod vă permite să corectați și să detectați erori duble. Folosit pe scară largă în memoria de corectare a erorilor (ECC). În acest mod, discurile sunt împărțite în două grupuri - o parte este folosită pentru stocarea datelor și funcționează similar cu RAID 0, împărțind blocurile de date pe diferite discuri; a doua parte este folosită pentru stocarea codurilor ECC.

Printre avantaje, se poate evidenția corectarea erorilor din mers, viteza mare de transmitere a datelor.

Principalul dezavantaj este redundanța mare (cu un număr mic de discuri, este aproape dublu, n-1). Odată cu creșterea numărului de discuri, numărul specific de discuri de stocare ECC devine mai mic (redundanța specifică scade). Al doilea dezavantaj este viteza redusă de lucru cu fișiere mici. Datorită volumului și redundanței mari cu un număr mic de discuri, acest nivel RAID nu este utilizat în prezent, pierzând teren la niveluri superioare.

RAID 3. Matrice intercalată cu biți, paritate, tolerantă la erori.

Acest mod scrie date în blocuri pe diferite discuri, cum ar fi RAID 0, dar folosește un alt disc pentru stocarea parității. Astfel, redundanța este mult mai mică decât în ​​RAID 2 și este doar un singur disc. În cazul unei singure erori de disc, viteza rămâne practic neschimbată.

Principalul dezavantaj este viteza redusă atunci când lucrați cu fișiere mici și multe solicitări. Acest lucru se datorează faptului că toate codurile de control sunt stocate pe un singur disc și trebuie rescrise în timpul operațiunilor I/O. Viteza acestui disc limitează, de asemenea, viteza întregului array. Biții de paritate sunt scrieți numai atunci când sunt scrise datele. Și când citiți - sunt verificate. Din această cauză, există un dezechilibru în viteza de citire/scriere. Citirea unică a fișierelor mici se caracterizează și prin viteza redusă, care se datorează imposibilității accesului paralel de pe discuri independente, atunci când discuri diferite execută cereri în paralel.

RAID 4

Datele sunt scrise în blocuri pe diferite discuri, un disc este folosit pentru a stoca biții de paritate. Diferența față de RAID 3 este că blocurile nu sunt împărțite în biți și octeți, ci în sectoare. Avantajele sunt ratele mari de transfer atunci când lucrați cu fișiere mari. De asemenea, viteza de lucru cu un număr mare de solicitări de citire este mare. Printre neajunsurile pe care le putem remarca se numără cele moștenite din RAID 3 – un dezechilibru în viteza operațiunilor de citire/scriere și existența unor condiții care îngreunează accesul concomitent la date.

RAID 5. Matrice de discuri cu paritate în dungi și distribuită.

Metoda este similară cu cea anterioară, dar nu alocă un disc separat pentru biții de paritate, dar această informație este distribuită între toate discurile. Adică, dacă sunt folosite N discuri, atunci vor fi disponibile discuri N-1. Volumul unuia va fi alocat pentru biții de paritate, ca în RAID 3.4. Dar ele nu sunt stocate pe un disc separat, ci separate. Fiecare disc are (N-1) / N din cantitatea de informații și 1 / N din spațiu este umplut cu biți de paritate. Dacă un disc din matrice eșuează, atunci acesta rămâne funcțional (datele stocate pe acesta sunt calculate pe baza parității și a datelor altor discuri „din zbor”). Adică, eșecul este transparent pentru utilizator și uneori chiar cu o scădere minimă a performanței (în funcție de capacitatea de calcul a controlerului RAID). Printre avantaje remarcam viteza mare de citire si scriere a datelor, atat cu volume mari cat si cu un numar mare de solicitari. Dezavantajele sunt recuperarea complexă a datelor și viteza de citire mai mică decât RAID 4.

RAID 6. Array de discuri cu paritate dublă distribuită în dungi.

Întreaga diferență se rezumă la faptul că sunt utilizate două scheme de paritate. Sistemul este robust împotriva defecțiunilor duble ale unității. Principala dificultate este că pentru a implementa acest lucru, trebuie să faceți mai multe operații atunci când efectuați o scriere. Din această cauză, viteza de scriere este extrem de lentă.

Niveluri RAID combinate (imbricate).

Deoarece matricele RAID sunt transparente pentru sistemul de operare, a sosit în curând momentul să creăm matrice, ale căror elemente nu sunt discuri, ci matrice de alte niveluri. De obicei sunt scrise cu semnul plus. Primul număr înseamnă ce matrice de nivel sunt incluse ca elemente, iar al doilea număr înseamnă ce organizație are nivelul superior, care unește elementele.

RAID 0 + 1

O combinație, care este o matrice RAID 1 construită deasupra matricei RAID 0. Ca și în cazul unei matrice RAID 1, doar jumătate din capacitatea discului va fi disponibilă. Dar, ca și în cazul RAID 0, viteza va fi mai mare decât cu o singură unitate. Pentru a implementa o astfel de soluție, sunt necesare cel puțin 4 discuri.

RAID 1 + 0

Cunoscut și ca RAID 10. Este o bandă oglindă, adică o matrice RAID 0 construită din matrice RAID 1. Aproape la fel ca soluția anterioară.

RAID 0 + 3

O matrice cu paritate alocată peste intercalare. Este o matrice de nivel 3, în care datele sunt împărțite în blocuri și scrise în matrice RAID 0. Alte combinații decât cele mai simple 0 + 1 și 1 + 0 necesită controlere specializate, care sunt adesea destul de scumpe. Fiabilitatea acestui tip este mai mică decât cea a următoarei opțiuni.

RAID 3 + 0

Cunoscut și sub numele de RAID 30. Este o bandă (RAID 0 array) din matrice RAID 3. Are o rată de transfer de date foarte mare, cuplată cu o bună toleranță la erori. Datele sunt mai întâi împărțite în blocuri (ca în RAID 0) și trimise la elementele matricei. Acolo sunt din nou împărțiți în blocuri, paritatea lor este luată în considerare, blocurile sunt scrise pe toate discurile, cu excepția unuia, pe care sunt scriși biții de paritate. În acest caz, unul dintre discurile fiecăruia dintre matricele RAID 3 poate eșua.

RAID 5 + 0 (50)

Creat prin combinarea matricelor RAID 5 într-o matrice RAID 0. Oferă viteză mare de transfer de date și procesare a interogărilor. Are o rată medie de recuperare a datelor și o bună toleranță la erori. Există și o combinație de RAID 0 + 5, dar mai mult în teorie, deoarece oferă prea puține beneficii.

RAID 5 + 1 (51)

Combinație de oglindire și intercalare cu paritate distribuită. De asemenea, o opțiune este RAID 15 (1 + 5). Are o toleranță la erori foarte mare. Array 1 + 5 poate gestiona trei defecțiuni de unități, iar 5 + 1 poate gestiona cinci din opt unități.

RAID 6 + 0 (60)

Intercalare cu paritate dublă distribuită. Cu alte cuvinte, o bandă din RAID 6. După cum sa menționat deja în legătură cu RAID 0 + 5, RAID 6 din stripes nu a devenit larg răspândit (0 + 6). Astfel de tehnici (stripe from arrays with parity) pot crește viteza matricei. Un alt avantaj este că poate crește cu ușurință volumul fără a complica latența necesară pentru a calcula și scrie mai mulți biți de paritate.

RAID 100 (10 + 0)

RAID 100, scris și ca RAID 10 + 0, este o bandă din RAID 10. În esență, este similar cu o matrice RAID 10 mai largă care utilizează de două ori mai multe discuri. Dar o astfel de structură „cu trei etaje” are propria sa explicație. Cel mai adesea, RAID 10 este realizat în hardware, adică de către controler, și deja se face o bandă din ele în software. Se recurge la un astfel de truc pentru a evita problema menționată la începutul articolului - controlerele au propriile limitări de scalabilitate și dacă conectați un număr dublu de discuri într-un singur controler, este posibil să nu vedeți deloc câștigul sub unele conditii. Software-ul RAID 0 vă permite să îl creați pe baza a două controlere, fiecare având la bord un RAID 10. Astfel, evităm blocajul controlerului. Un alt punct util este să rezolvăm problema cu numărul maxim de conectori pe un controler - prin dublarea numărului acestora, dublăm și numărul de conectori disponibili.

Moduri RAID personalizate

Paritate dublă

O adăugare comună la nivelurile RAID enumerate este paritatea dublă, uneori implementată și, prin urmare, denumită „paritate diagonală”. Dubla paritate este deja implementată în RAID 6. Dar, în contrast, paritatea contează față de alte blocuri de date. Recent, specificația RAID 6 a fost extinsă astfel încât paritatea diagonală poate fi considerată RAID 6. În timp ce pentru RAID 6 paritatea este socotită ca adăugarea modulo a 2 biți la rând (adică suma primului bit de pe primul disc, primul bit pe al doilea, etc.), apoi există o deplasare în paritate diagonală. Nu se recomandă lucrul în modul de eroare a discului (din cauza dificultății de a calcula biții pierduți din sumele de control).

Este un design NetApp al unei matrice RAID cu paritate dublă și se încadrează în definiția actualizată a RAID 6. Utilizează o schemă diferită de înregistrare a datelor decât implementarea clasică RAID 6. Scrierea se face mai întâi în memoria cache NVRAM, care este echipată cu o sursă de alimentare neîntreruptibilă pentru a preveni pierderea datelor în cazul unei întreruperi de curent. Software-ul controlerului scrie numai blocuri întregi pe discuri ori de câte ori este posibil. Acest design oferă mai multă protecție decât RAID 1 și este mai rapid decât RAID 6 obișnuit.

RAID 1.5

A fost propus de Highpoint, dar acum este folosit foarte des în controlerele RAID 1, fără nici un accent pe această caracteristică. Concluzia se rezumă la o simplă optimizare - datele sunt scrise ca pe o matrice RAID 1 obișnuită (care este de fapt 1,5), iar datele sunt citite în dungi de pe două discuri (ca în RAID 0). Într-o implementare specifică de la Highpoint, care a fost folosită pe plăcile DFI LanParty pe chipset-ul nForce 2, câștigul a fost abia sesizabil și uneori chiar zero. Acest lucru se datorează probabil vitezei reduse a controlerelor acestui producător în ansamblu la acel moment.

Combină RAID 0 și RAID 1. Creează cel puțin trei discuri. Datele sunt scrise intercalate pe trei discuri, iar o copie este scrisă cu o schimbare pe un disc. Dacă scrieți un bloc pe trei discuri, atunci o copie a primei părți este scrisă pe al doilea disc, a doua parte - pe al treilea disc. Când utilizați un număr par de discuri, este bineînțeles mai bine să utilizați RAID 10.

De obicei, la construirea RAID 5, un disc este lăsat liber (de rezervă), astfel încât, în cazul unei defecțiuni, sistemul începe imediat să reconstruiască matricea. În timpul funcționării normale, acest disc este inactiv. Sistemul RAID 5E utilizează acest disc ca membru al matricei. Iar cantitatea acestui disc liber este distribuită în întreaga matrice și este situată la capătul discurilor. Numărul minim de discuri este de 4 bucăți. Spațiul disponibil este n-2, spațiul unui disc este folosit (fiind distribuit între toți) pentru paritate, spațiul altuia este liber. Dacă un disc eșuează, matricea este comprimată pe 3 discuri (de exemplu, numărul minim) prin umplerea spațiului liber. Se dovedește a fi o matrice RAID 5 obișnuită, rezistentă la o altă defecțiune a discului. Când un disc nou este conectat, matricea se extinde și ocupă din nou toate discurile. Trebuie remarcat faptul că în timpul compresiei și decompresiei discul nu este rezistent la ieșirea unui alt disc. De asemenea, nu este disponibil pentru citire/scriere în acest moment. Principalul avantaj este viteza de procesare mai mare, deoarece striparea are loc pe mai multe discuri. Dezavantajul este că acest disc nu poate fi atribuit mai multor matrice simultan, ceea ce este posibil într-o matrice RAID 5 simplă.

RAID 5EE

Se deosebește de precedentul doar prin faptul că zonele de spațiu liber de pe discuri nu sunt rezervate într-o singură bucată la capătul discului, ci sunt intercalate în blocuri cu biți de paritate. Această tehnologie accelerează semnificativ recuperarea după o defecțiune a sistemului. Blocurile pot fi scrise direct în spațiul liber, fără a fi nevoie să vă deplasați pe disc.

De asemenea, RAID 5E folosește un disc suplimentar pentru a îmbunătăți performanța și echilibrarea sarcinii. Spațiul liber este partajat între alte unități și este situat la sfârșitul unităților.

Această tehnologie este o marcă înregistrată a Storage Computer Corporation. O matrice bazată pe RAID 3, 4, optimizată pentru performanță. Principalul avantaj este utilizarea caching-ului de citire/scriere. Solicitările de transfer de date sunt făcute asincron. Compilarea folosește discuri SCSI. Viteza este de aproximativ 1,5-6 ori mai mare decât soluțiile RAID 3.4.

Intel Matrix RAID

Este tehnologia introdusă de Intel în Southbridge încă de la ICH6R. Concluzia se reduce la posibilitatea de a combina matrice RAID de diferite niveluri pe partiții de disc, și nu pe discuri separate. De exemplu, pe două discuri, puteți organiza două partiții, două dintre ele vor stoca sistemul de operare pe o matrice RAID 0, iar celelalte două, care lucrează în modul RAID 1, vor stoca copii ale documentelor.

Linux MD RAID 10

Acesta este un driver RAID kernel Linux care oferă posibilitatea de a crea o versiune mai avansată a RAID 10. Deci, dacă pentru RAID 10 a existat o limitare sub forma unui număr par de discuri, atunci acest driver poate funcționa cu unul impar. . Principiul pentru trei discuri va fi același ca în RAID 1E, unde striping-ul pe disc are loc pe rând pentru a crea o copie și striping de blocuri, ca în RAID 0. Pentru patru discuri, acest lucru va fi echivalent cu RAID 10 obișnuit. În plus , puteți specifica pe ce zonă va fi păstrată o copie a discului. Să presupunem că originalul va fi în prima jumătate a primului disc, iar copia sa va fi în a doua jumătate a celui de-al doilea. Opusul este valabil pentru a doua jumătate a datelor. Datele pot fi duplicate de mai multe ori. Stocarea copiilor pe diferite părți ale discului vă permite să obțineți o viteză de acces mai mare ca urmare a eterogenității hard disk-ului (viteza de acces variază în funcție de locația datelor pe platou, de obicei diferența este de două ori).

Dezvoltat de Kaleidescape pentru a fi utilizat pe dispozitivele lor media. Similar cu RAID 4 folosind paritate dublă, dar folosește o metodă diferită de toleranță la erori. Utilizatorul poate extinde cu ușurință matricea prin simpla adăugare de discuri și, dacă conține date, datele vor fi pur și simplu adăugate la el, în loc să le ștergă, așa cum este de obicei necesar.

Dezvoltat de Sun. Cea mai mare problemă cu RAID 5 este pierderea de informații ca urmare a unei întreruperi de curent, atunci când informațiile din memoria cache a discului (care este memorie volatilă, adică nu stochează date fără energie electrică) nu au avut timp să fie stocate pe dispozitivul magnetic. platouri. Această discrepanță între informațiile din cache și de pe disc se numește incoerență. Însăși organizarea matricei este asociată cu sistemul de fișiere Sun Solaris - ZFS. Se folosește scrierea forțată a conținutului cache-ului discului, puteți recupera nu numai întregul disc, ci și blocul „din zbor” atunci când suma de control nu se potrivește. Un alt aspect important este ideologia ZFS - nu modifică datele dacă este necesar. În schimb, ea scrie datele actualizate și apoi, după ce s-a asigurat că operația a avut deja succes, schimbă indicatorul către ele. Astfel, este posibil să se evite pierderea datelor în timpul modificării. Fișierele mici sunt duplicate în loc să genereze sume de control. Acest lucru este realizat și de sistemul de fișiere, deoarece este familiarizat cu structura de date (matrice RAID) și poate aloca spațiu în acest scop. Există, de asemenea, RAID-Z2, care, la fel ca RAID 6, este capabil să supraviețuiască la două defecțiuni de unitate prin utilizarea a două sume de verificare.

Ceva care nu este RAID în principiu, dar este adesea folosit împreună cu acesta. Literal tradus ca „doar o grămadă de discuri” Tehnologia combină toate discurile instalate în sistem într-un singur disc logic mare. Adică, în loc de trei discuri, va fi vizibil unul mare. Se utilizează întregul spațiu pe disc. Nu există o accelerare în fiabilitate sau performanță.

Drive Extender

O funcție încorporată în Windows Home Server. Combină JBOD și RAID 1. Dacă trebuie să creați o copie, nu dublează imediat fișierul, ci pune o etichetă pe partiția NTFS indicând datele. Când este inactiv, sistemul copiază fișierul astfel încât spațiul pe disc să fie maxim (puteți folosi discuri de diferite dimensiuni). Vă permite să obțineți multe dintre avantajele RAID - toleranța la erori și capacitatea de a înlocui cu ușurință un disc eșuat și de a-l restaura în fundal, transparența locației fișierului (indiferent de discul pe care se află). De asemenea, este posibil să se efectueze acces simultan de pe diferite discuri folosind etichetele de mai sus, obținând performanțe similare cu RAID 0.

Dezvoltat de Lime Technology LLC. Această schemă diferă de matricele RAID convenționale prin faptul că vă permite să combinați unități SATA și PATA într-o singură matrice și unități de diferite dimensiuni și viteze. Un disc dedicat este utilizat pentru suma de control (paritate). Datele nu sunt stripate între unități. Dacă un disc eșuează, se pierd doar fișierele stocate pe acesta. Cu toate acestea, ele pot fi restaurate folosind paritatea. UNRAID este implementat ca un add-on pentru Linux MD (multidisk).

Cele mai multe tipuri de matrice RAID nu sunt utilizate pe scară largă, unele sunt folosite în domenii înguste de aplicare. Cele mai răspândite, de la utilizatorii obișnuiți până la serverele entry-level, sunt RAID 0, 1, 0 + 1/10, 5 și 6. Ai nevoie de o matrice raid pentru sarcinile tale - depinde de tine. Acum știi cum diferă unul de celălalt.

Și așa mai departe, mai departe, mai departe. Deci, astăzi vom vorbi despre RAID matrice bazate pe acestea.

După cum știți, aceleași hard disk-uri au și o anumită marjă de siguranță după care eșuează, precum și caracteristici care afectează performanța.

Drept urmare, probabil că mulți dintre voi, într-un fel sau altul, ați auzit odată despre niște matrice raid care pot fi realizate de pe hard disk-uri obișnuite pentru a face funcționarea acestor discuri și a computerului în ansamblu sau pentru a oferi o fiabilitate sporită a datelor. depozitare.

Cu siguranță știi și tu (și dacă nu știi, atunci nu contează) că aceste tablouri au numere ordinale diferite ( 0, 1, 2, 3, 4 etc.), precum și îndeplinesc funcții destul de diferite pentru ei înșiși. Acest fenomen are loc într-adevăr în natură și, după cum ați putea ghici, chiar în acest sens RAID Vreau să vă spun despre matrice în acest articol. Mai precis, spun deja ;)

Merge.

Ce este RAID și de ce este necesar?

RAID este o matrice de discuri (adică un complex sau, dacă doriți, un pachet) de mai multe dispozitive - hard disk-uri. După cum am spus mai sus, această matrice servește la îmbunătățirea fiabilității stocării datelor și/sau la creșterea vitezei de citire/scriere a informațiilor (sau ambele).

De fapt, ce anume face acest pachet de discuri, adică accelerarea muncii sau creșterea securității datelor, depinde de dvs. sau, mai degrabă, de alegerea configurației actuale a raid-urilor. Diferite tipuri de aceste configurații sunt doar marcate cu numere diferite: 1, 2, 3, 4 și, în consecință, îndeplinesc diferite funcții.

Doar, de exemplu, în cazul clădirii 0 -versiunea dvs. (descrierea variațiilor 0, 1, 2, 3 etc., - citeste mai jos) Vei obtine o crestere tangibila a productivitatii. Și, în general, hard disk-ul din zilele noastre este doar același canal îngust în viteza sistemului.

De ce s-a întâmplat în general

Hard disk-urile, pe de altă parte, cresc doar în volum, deoarece viteza de rotație a capului acestora (cu excepția modelelor rare, cum ar fi Raptor"s) a înghețat mult timp la marcajul în 7200 , nici cache-ul nu crește, arhitectura rămâne aproape aceeași.

În general, în ceea ce privește performanța, discurile stau nemișcate (doar cele în curs de dezvoltare pot salva situația), dar joacă un rol semnificativ în funcționarea sistemului și, pe alocuri, aplicații cu drepturi depline.

În cazul construcției unei unități (în sensul numărului 1 ) din raid, veți pierde puțin în performanță, dar veți obține o garanție tangibilă a securității datelor dvs., deoarece acestea vor fi complet duplicate și, de fapt, chiar dacă un disc eșuează, totul va fi în întregime pe al doilea fără pierderi.

În general, repet, raidurile vor fi utile tuturor. Aș spune chiar că sunt obligatorii :)

Vrei să știi și să poți face mai multe singur?

Vă oferim training în următoarele domenii: calculatoare, programe, administrare, servere, rețele, construirea site-urilor, SEO și multe altele. Află acum detaliile!

Ce este RAID în sens fizic

Fizic RAID-array este de la Două inainte de n- al-lea număr de hard disk conectate care acceptă capacitatea de a crea RAID(sau la controlerul corespunzător, care este mai puțin obișnuit deoarece acestea sunt costisitoare pentru un utilizator obișnuit (controlerele sunt de obicei folosite pe servere datorită fiabilității și performanței crescute)), adică cu ochi, nimic în interiorul unității de sistem nu se schimbă, pur și simplu nu există conexiuni inutile sau conexiuni ale discurilor între ele sau cu altceva.

În general, în partea hardware, totul este aproape ca întotdeauna, dar se schimbă doar abordarea software, care, de fapt, stabilește, prin alegerea tipului de raid, modul în care ar trebui să funcționeze discurile conectate.

Din punct de vedere programatic, după ce raid-ul este creat, nici în sistem nu apar ciudatenii speciale. De fapt, toată diferența în lucrul cu un raid constă doar într-un mic cadru care organizează efectiv raid-ul (vezi mai jos) și în utilizarea șoferului. În caz contrar, TOTUL este exact la fel - în „Computerul meu” la fel C, Dși alte discuri, toate aceleași foldere, fișiere.. În general, programatic, cu ochii, identitate completă.

Instalarea matricei nu este dificilă: luăm doar placa de bază care acceptă tehnologia RAID, luăm două complet identice, - este important!, - atât după caracteristici (dimensiune, cache, interfață etc.) cât și după producător și model, disc și le conectăm la această placă de bază. Apoi doar porniți computerul, accesați BIOSși setați parametrul Configurare SATA: RAID.

După aceea, în timpul procesului de pornire a computerului (de regulă, înainte de pornire Windows) apare un panou care afișează informații despre disc în raid și în afara acestuia, unde, de fapt, trebuie să faceți clic CTR-I pentru a configura raid-ul (adăugați discuri la acesta, ștergeți etc., etc.). De fapt, asta-i tot. Apoi mai sunt și alte bucurii ale vieții, adică din nou, totul este ca întotdeauna.

Notă importantă de reținut

Când creați sau ștergeți un raid ( 1 La cel de-al treilea raid, acest lucru nu pare să preocupe, dar nu este un fapt) toate informațiile sunt inevitabil șterse de pe discuri și, prin urmare, în mod clar nu merită să efectuați pur și simplu un experiment prin crearea și ștergerea diferitelor configurații. Prin urmare, înainte de a crea un raid, mai întâi salvați toate informațiile necesare (dacă există), apoi experimentați.

Cât despre configurații .. După cum am spus, RAID Există mai multe tipuri de matrice (cel puțin de la baza de bază, aceasta este RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Pentru început, vă voi spune despre două, cele mai ușor de înțeles și populare printre utilizatorii obișnuiți:

• RAID 0- matrice de discuri pentru a crește viteza de scriere.
• RAID 1- matrice de discuri în oglindă.

Și la sfârșitul articolului, voi trece rapid peste celelalte lucruri.

RAID 0 - ce este și cu ce este?

Asa de.. RAID 0(aka stripe ("Striping")) - este folosit de la două până la patru (mai mult, - mai rar) hard disk-uri, care procesează împreună informațiile, ceea ce îmbunătățește performanța. Ca să fie clar, transportul genților pentru o persoană este mai lung și mai dificil decât pentru patru (deși gențile rămân aceleași în proprietățile lor fizice, doar puterile care interacționează cu ele se schimbă). Programatic, informațiile despre un raid de acest tip sunt împărțite în blocuri de date și sunt scrise pe ambele/mai multe discuri pe rând.

Un bloc de date pe un disc, un alt bloc de date pe altul etc. Astfel, performanța este semnificativ crescută (multiplicitatea creșterii performanței depinde de numărul de discuri, adică al 4-lea disc va rula mai repede decât două), dar securitatea datelor de pe întregul array are de suferit. În cazul eșecului oricăruia dintre cei cuprinsi în astfel de RAID hard disk-urile (adică hard disk-uri) dispar aproape complet și irevocabil toate informațiile.

De ce? Faptul este că fiecare fișier este format dintr-un anumit număr de octeți .. fiecare dintre care transportă informații. Dar în RAID 0într-o matrice, octeții unui singur fișier pot fi localizați pe mai multe discuri. În consecință, dacă unul dintre discuri „moare”, se va pierde un număr arbitrar de octeți de fișier și va fi pur și simplu imposibil de recuperat. Dar dosarul nu este unul singur.

În general, atunci când utilizați o astfel de matrice raid, se recomandă insistent să faceți informații valoroase permanente pe un mediu extern. Raid oferă într-adevăr o viteză palpabilă - vă spun asta din propria mea experiență, pentru că o astfel de fericire s-a stabilit în casa mea de ani de zile.

RAID 1 - ce este și cu ce este?

Ce zici de RAID 1(Oglindă - „oglindă”) .. De fapt, voi începe cu un dezavantaj. Spre deosebire de RAID 0 se dovedește că se pare că „pierdeți” volumul celui de-al doilea hard disk (este folosit pentru a scrie o copie completă (octet la octet) a primului hard disk pe acesta, în timp ce RAID 0 acest loc este complet disponibil).

Avantajul, după cum ați înțeles deja, este că are fiabilitate ridicată, adică totul funcționează (și toate datele există în natură și nu dispar odată cu defecțiunea unuia dintre dispozitive) atâta timp cât funcționează cel puțin un disc. , adică chiar dacă dezactivați grosolan un disc, nu veți pierde niciun octet de informații, deoarece a doua este o copie curată a primei și o înlocuiește atunci când eșuează. Un astfel de raid este adesea folosit pe servere din cauza viabilității nebunești a datelor, ceea ce este important.

Cu această abordare, performanța este sacrificată și, conform sentimentelor personale, este chiar mai mică decât atunci când se folosește un singur disc fără raiduri acolo. Cu toate acestea, pentru unii, fiabilitatea este mai importantă decât performanța.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 - ce sunt și cu ce le mănâncă?

Descrierea acestor matrice este aici de la cât mai mulți, adică. pur pentru referință și chiar și atunci într-o formă condensată (de fapt, este descrisă doar a doua). De ce este asta? Cel puțin din cauza popularității scăzute a acestor matrice în rândul utilizatorilor obișnuiți (și, în general, a oricărui alt utilizator) și, ca urmare, a experienței reduse de utilizare a acestora de către mine.

RAID 2 rezervat matricelor care folosesc ceva cod Hamming (nu m-a interesat ce este, prin urmare nu vă voi spune). Principiul de funcționare este aproximativ următorul: datele sunt scrise pe dispozitivele corespunzătoare în același mod ca în RAID 0, adică sunt împărțite în blocuri mici pe toate discurile care sunt implicate în stocarea informațiilor.

Discurile rămase (special alocate pentru aceasta) stochează coduri de corectare a erorilor, conform cărora, în cazul unei defecțiuni a hard diskului, este posibilă recuperarea informațiilor. Tobish în matrice de acest tip, discurile sunt împărțite în două grupuri - pentru date și pentru coduri de corectare a erorilor.

De exemplu, aveți două discuri care reprezintă spațiu pentru sistem și fișiere, iar încă două vor fi rezervate complet pentru corecția datelor în cazul defecțiunii primelor două discuri. De fapt, acesta este ceva ca un raid zero, doar cu capacitatea de a salva cumva informații în cazul unei defecțiuni a unuia dintre hard disk-uri. Rareori costisitoare - patru unități în loc de două cu o creștere foarte controversată a securității.

RAID 3, 4, 5, 6.. Despre ei, oricât de ciudat ar suna pe paginile acestui site, încearcă să citești pe Wikipedia. Cert este că în viața mea am întâlnit extrem de rar aceste matrice (cu excepția faptului că a cincea a venit la îndemână mai des decât altele) și nu pot descrie principiile muncii lor în cuvinte accesibile și refuz cu fermitate să retipăr articolul din resursa propusă mai sus, cel puțin în forța prezenței în aceste formulări furioase, pe care chiar și eu le înțeleg cu o zgârietură.

Ce RAID ar trebui să alegi?

Dacă jucați jocuri, copiați adesea muzică, filme, instalați programe mari consumatoare de resurse, atunci cu siguranță vă veți fi la îndemână RAID 0... Dar aveți grijă când alegeți hard disk-uri - în acest caz, calitatea acestora este deosebit de importantă - sau asigurați-vă că faceți copii de rezervă pe medii externe.

Dacă lucrezi cu informații valoroase pe care să le pierzi echivalează cu moartea, atunci cu siguranță ai nevoie RAID 1- este extrem de greu sa pierzi informatii cu el.

Repet asta foarte este de dorit ca discurile instalate în RAID matricea erau identice de gen. Dimensiune, fermă, serie, dimensiune cache - totul, de preferință, ar trebui să fie la fel.

Postfaţă

Iată lucrurile.

Apropo, am scris în articol cum să colectezi acest miracol: „ Cum se creează o matrice RAID folosind metode standard", dar aproximativ câțiva parametri în material" RAID 0 din două SSD-uri - exersați teste cu Read Ahead și Read Cache„. Folosește căutarea.

Sper din tot sufletul că acest articol vă va fi de folos și că vă veți face cu siguranță un raid de un tip sau altul. Crede-mă, merită.

Pentru întrebări despre crearea și configurarea acestora, în general, mă puteți contacta în comentarii - voi încerca să vă ajut (dacă există instrucțiuni în rețea pentru placa dvs. de bază). De asemenea, voi fi bucuros de orice completări, urări, gânduri și așa mai departe.

Astăzi vom afla informații interesante despre ce este o matrice RAID și ce rol joacă aceste matrice în viața hard disk-urilor, da, în ele.

Hard disk-urile în sine joacă un rol destul de important în computer, deoarece cu ajutorul lor pornim sistemul și stocăm multe informații pe ele.

Timpul trece și orice hard disk se poate defecta, poate fi oricare despre care nu vorbim astăzi.

Sper că mulți au auzit de așa-numitul matrice de raid, care permit nu numai accelerarea lucrului hard disk-urilor, ci și, dacă se întâmplă ceva, salvarea datelor importante de la dispariția, poate pentru totdeauna.

De asemenea, aceste matrice au numere ordinale, ceea ce le face diferite. Fiecare are o funcție diferită. De exemplu, există RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5și așa mai departe. Astăzi vom vorbi despre aceste matrice și apoi voi scrie un articol despre cum să folosim unele dintre ele.

Ce este o matrice RAID?

RAID- aceasta este o tehnologie care vă permite să combinați mai multe dispozitive, și anume, hard disk-uri, în cazul nostru merge ceva ca un pachet dintre ele. Astfel, îmbunătățim fiabilitatea stocării datelor și viteza de citire/scriere. Poate una dintre aceste funcții.

Deci, dacă doriți fie să vă accelerați discul, fie doar să vă asigurați informațiile, depinde de dvs. Mai precis, depinde de alegerea configurației necesare a „Raidului”, aceste configurații sunt marcate cu numerele de serie 1, 2, 3 ...

Raidurile sunt o caracteristică foarte utilă și recomand tuturor să o folosească. De exemplu, dacă utilizați al 0-lea configurație, atunci veți simți o creștere a vitezei hard disk-ului, la urma urmei, hard disk-ul este aproape dispozitivul cu cea mai mică viteză.

Dacă întrebi de ce, atunci aici cred că totul este clar. în fiecare an devin mai puternice, sunt echipate cu o frecvență mai mare, mai multe nuclee și multe altele. La fel cu și. Și până acum, hard disk-urile cresc doar în volum, iar rata de rotație a rămas la fel ca era de 7200 și a rămas. Desigur, există și modele mai rare. Situația este salvată până acum de așa-zișii, care accelerează sistemul de mai multe ori.

Să presupunem că te-ai dus să construiești RAID 1, în acest caz, veți primi o garanție ridicată a protecției datelor dumneavoastră, deoarece acestea vor fi duplicate pe un alt dispozitiv (disc) și dacă un hard disk se defectează, toate informațiile vor rămâne pe celălalt.

După cum puteți vedea din exemple, raidurile sunt foarte importante și utile și ar trebui folosite.

Deci, o matrice RAID este fizic un pachet de două hard disk-uri conectate la placa de bază, puteți fie trei, fie patru. Apropo, ar trebui să sprijine și crearea de matrice RAID. Conectarea hard disk-urilor se realizează conform standardului, iar crearea raidurilor are loc la nivel de software.

Când am creat raidul în mod programatic, nimic nu s-a schimbat cu adevărat, doar lucrezi în BIOS și totul va rămâne așa cum era, adică, uitându-te în My Computer, vei vedea aceleași discuri conectate.

Nu este nevoie de mult pentru a crea o matrice: o placă de bază cu suport RAID, două hard disk-uri identice ( este important). Ar trebui să fie aceleași nu numai în volum, ci și în cache, interfață etc. Este de dorit ca producătorul să fie același. Acum pornim computerul și, acolo căutăm parametrul Configurare SATAși îmbrăcați RAID... După repornirea computerului, ar trebui să apară o fereastră în care vom vedea informații despre discuri și raiduri. Acolo trebuie să apăsăm CTRL + I pentru a începe configurarea raid-ului, adică adăugați sau eliminați discuri de pe acesta. Apoi setarea acestuia va începe.

Câte raiduri sunt? Sunt mai multe dintre ele și anume RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6... Despre două dintre ele voi vorbi mai detaliat.

1. RAID 0- vă permite să creați o matrice de discuri pentru a crește viteza de citire / scriere.
2. RAID 1- vă permite să creați matrice de discuri în oglindă pentru protecția datelor.

Ce este RAID 0?

Matrice RAID 0, care se mai numește "striping" folosește 2 până la 4 hard disk-uri, rareori mai multe. Ei lucrează împreună pentru a crește productivitatea. Astfel, datele cu o astfel de matrice sunt împărțite în blocuri de date și apoi sunt scrise pe mai multe discuri simultan.

Performanța este îmbunătățită deoarece un bloc de date este scris pe un disc, pe alt disc, alt bloc și așa mai departe.Cred că este clar că 4 discuri vor crește performanța mai mult de două. Dacă vorbim despre securitate, atunci are de suferit pe întreaga matrice. Dacă unul dintre discuri eșuează, atunci, în majoritatea cazurilor, toate informațiile se vor pierde pentru totdeauna.

Faptul este că într-o matrice RAID 0, informațiile sunt localizate pe toate discurile, adică octeții unui fișier sunt localizați pe mai multe discuri. Prin urmare, dacă un disc eșuează, o anumită cantitate de date se va pierde, iar recuperarea este imposibilă.

De aici rezultă că este necesar să se facă permanent pe medii externe.

Ce este RAID 1?

Matrice RAID 1, se mai numește Oglindire- oglinda. Dacă vorbim despre dezavantaj, atunci în RAID 1 volumul unuia dintre hard disk-uri este, așa cum ar fi, „indisponibil” pentru tine, deoarece este folosit pentru a duplica primul disc. În RAID 0, acest spațiu este disponibil.

Din avantaje, așa cum probabil ați ghicit deja, rezultă că matricea oferă o fiabilitate ridicată a datelor, adică dacă un disc eșuează, toate datele vor rămâne pe al doilea. Eșecul a două discuri simultan este puțin probabil. O astfel de matrice este adesea folosită pe servere, dar acest lucru nu împiedică utilizarea sa pe computerele obișnuite.

Dacă alegeți RAID 1, atunci știți că performanța va scădea, dar dacă datele sunt importante pentru dvs., atunci utilizați abordarea datelor.

Ce este RAID 2-6?

Acum voi descrie pe scurt restul matricelor, ca să spunem așa, pentru dezvoltare generală și totul pentru că nu sunt la fel de populare ca primele două.

RAID 2- necesar pentru matricele care folosesc codul Hamming (nu mă interesează ce fel de cod). Principiul de funcționare este aproximativ același ca în RAID 0, adică informațiile sunt, de asemenea, împărțite în blocuri și scrise pe discuri unul câte unul. Restul discurilor sunt folosite pentru a stoca coduri de corectare a erorilor, cu ajutorul cărora, în cazul unei defecțiuni a unuia dintre discuri, puteți restaura datele.

Adevărat, pentru această matrice este mai bine să folosiți 4 discuri, ceea ce este destul de scump și, după cum s-a dovedit, atunci când folosiți atât de multe discuri, câștigul de performanță este destul de controversat.

RAID 3, 4, 5, 6- Nu voi scrie aici despre aceste matrice, deoarece informațiile necesare sunt deja pe Wikipedia, dacă doriți să știți despre aceste matrice, atunci citim.

Cum să alegi o matrice RAID?

Să presupunem că instalați adesea diverse programe, jocuri și copiați multă muzică sau filme, atunci vi se recomandă să utilizați RAID 0. Atunci când alegeți hard disk-uri, aveți grijă, acestea trebuie să fie foarte fiabile pentru a nu pierde informații. Asigurați-vă că ați făcut o copie de rezervă a datelor.

Există informații importante care trebuie să fie în siguranță? Apoi vine în ajutor RAID 1. Atunci când alegeți hard disk-uri, caracteristicile acestora trebuie să fie și ele identice.

Ieșire

Deci am analizat pentru cineva nou, dar pentru cineva vechi informații despre matrice RAID. Sper că aceste informații vă sunt utile. Voi scrie în curând despre cum să creez aceste matrice.