RAID disku masīvi: kas tas ir un kāpēc tas ir vajadzīgs? Viss par RAID cieto disku masīviem (HDD).
Visas mūsdienu mātesplates ir aprīkotas ar integrētu RAID kontrolieri, bet top modeļiem ir pat vairāki integrēti RAID kontrolleri. Tas, cik lielā mērā mājas lietotāji pieprasa integrētos RAID kontrollerus, ir atsevišķs jautājums. Jebkurā gadījumā moderna mātesplate nodrošina lietotājam iespēju izveidot RAID masīvu no vairākiem diskiem. Tomēr ne katrs mājas lietotājs zina, kā izveidot RAID masīvu, kādu masīva līmeni izvēlēties, un parasti viņam ir maz priekšstata par RAID masīvu izmantošanas plusiem un mīnusiem.
Šajā rakstā mēs sniegsim īsus ieteikumus par RAID masīvu izveidi mājas datoros un izmantosim konkrētu piemēru, lai parādītu, kā varat neatkarīgi pārbaudīt RAID masīva veiktspēju.
Radīšanas vēsture
Termins “RAID masīvs” pirmo reizi parādījās 1987. gadā, kad amerikāņu pētnieki Pattersons, Gibsons un Katz no Kalifornijas Bērklija universitātes savā rakstā “Lētu disku lieku masīvu gadījums, RAID” aprakstīja, kā Tādā veidā jūs varat apvienot vairākus zemu izmaksu cietos diskus vienā loģiskā ierīcē, lai palielinātu sistēmas ietilpību un veiktspēju, un atsevišķu disku atteice neizraisītu visas sistēmas atteici.
Kopš šī raksta publicēšanas ir pagājuši vairāk nekā 20 gadi, taču RAID masīvu veidošanas tehnoloģija mūsdienās nav zaudējusi savu aktualitāti. Vienīgais, kas kopš tā laika ir mainījies, ir RAID akronīma dekodēšana. Fakts ir tāds, ka sākotnēji RAID masīvi vispār netika veidoti uz lētiem diskiem, tāpēc vārds lēts (lēts) tika nomainīts uz Independent (neatkarīgs), kas bija patiesāks.
Darbības princips
Tātad RAID ir neatkarīgu disku lieks masīvs (Redundant Arrays of Independent Discs), kura uzdevums ir nodrošināt kļūdu toleranci un palielināt veiktspēju. Kļūdu tolerance tiek panākta, izmantojot atlaišanu. Tas ir, daļa no diska vietas tiek piešķirta oficiāliem mērķiem, kļūstot lietotājam nepieejama.
Paaugstinātu diska apakšsistēmas veiktspēju nodrošina vairāku disku vienlaicīga darbība, un šajā ziņā, jo vairāk disku masīvā (līdz noteiktai robežai), jo labāk.
Disku kopīgu darbību masīvā var organizēt, izmantojot paralēlu vai neatkarīgu piekļuvi. Ar paralēlo piekļuvi diska vieta datu ierakstīšanai tiek sadalīta blokos (sloksnēs). Tāpat diskā ierakstāmā informācija tiek sadalīta tajos pašos blokos. Rakstot, atsevišķi bloki tiek ierakstīti dažādos diskos, un vairāki bloki tiek ierakstīti dažādos diskos vienlaikus, kas palielina rakstīšanas darbību veiktspēju. Nepieciešamā informācija tiek nolasīta arī atsevišķos blokos vienlaikus no vairākiem diskiem, kas arī palielina veiktspēju proporcionāli disku skaitam masīvā.
Jāņem vērā, ka paralēlās piekļuves modelis tiek ieviests tikai tad, ja datu ierakstīšanas pieprasījuma izmērs ir lielāks par paša bloka izmēru. Pretējā gadījumā vairāku bloku paralēla ierakstīšana ir gandrīz neiespējama. Iedomāsimies situāciju, kad atsevišķa bloka izmērs ir 8 KB, bet datu rakstīšanas pieprasījuma lielums ir 64 KB. Šajā gadījumā avota informācija tiek sagriezta astoņos blokos, katrs pa 8 KB. Ja jums ir četru disku masīvs, vienlaikus varat ierakstīt četrus blokus jeb 32 KB. Acīmredzot aplūkotajā piemērā rakstīšanas un lasīšanas ātrums būs četras reizes lielāks nekā tad, ja tiek izmantots viens disks. Tas attiecas tikai uz ideālu situāciju, taču pieprasījuma lielums ne vienmēr ir bloka lieluma un masīvā esošo disku skaita reizinājums.
Ja ierakstīto datu izmērs ir mazāks par bloka izmēru, tad tiek ieviests principiāli atšķirīgs modelis - neatkarīga piekļuve. Turklāt šo modeli var izmantot arī tad, ja ierakstāmo datu izmērs ir lielāks par viena bloka izmēru. Ar neatkarīgu piekļuvi visi dati no viena pieprasījuma tiek ierakstīti atsevišķā diskā, tas ir, situācija ir identiska darbam ar vienu disku. Neatkarīgās piekļuves modeļa priekšrocība ir tāda, ka, ja vienlaikus pienāk vairāki rakstīšanas (lasīšanas) pieprasījumi, tie visi tiks izpildīti atsevišķos diskos neatkarīgi viens no otra. Šāda situācija ir raksturīga, piemēram, serveriem.
Atbilstoši dažādiem piekļuves veidiem ir dažādi RAID masīvu veidi, kurus parasti raksturo RAID līmeņi. Papildus piekļuves veidam RAID līmeņi atšķiras ar to, kā tie uzņem un ģenerē lieko informāciju. Lieku informāciju var ievietot speciālā diskā vai izplatīt starp visiem diskiem. Ir daudz veidu, kā ģenerēt šo informāciju. Vienkāršākā no tām ir pilnīga dublēšana (100 procentu dublēšana) vai spoguļošana. Papildus tiek izmantoti kļūdu labošanas kodi, kā arī paritātes aprēķini.
RAID līmeņi
Šobrīd ir vairāki RAID līmeņi, kurus var uzskatīt par standartizētiem – tie ir RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5 un RAID 6.
Tiek izmantotas arī dažādas RAID līmeņu kombinācijas, kas ļauj apvienot to priekšrocības. Parasti tas ir sava veida kļūdu tolerance līmeņa un nulles līmeņa kombinācija, ko izmanto, lai uzlabotu veiktspēju (RAID 1+0, RAID 0+1, RAID 50).
Ņemiet vērā, ka visi mūsdienu RAID kontrolleri atbalsta JBOD (Just a Bench Of Disks) funkciju, kas nav paredzēta masīvu veidošanai – tā nodrošina iespēju savienot atsevišķus diskus ar RAID kontrolieri.
Jāatzīmē, ka mājas datoru mātesplatēs integrētie RAID kontrolleri neatbalsta visus RAID līmeņus. Divu portu RAID kontrolleri atbalsta tikai 0 un 1 līmeni, savukārt RAID kontrolleri ar vairāk pieslēgvietu (piemēram, 6 portu RAID kontrolleris, kas integrēts ICH9R/ICH10R mikroshēmojuma dienvidu tiltā) atbalsta arī 10. un 5. līmeni.
Turklāt, ja mēs runājam par mātesplatēm, kuru pamatā ir Intel mikroshēmojumi, tad tajās ir ieviesta arī Intel Matrix RAID funkcija, kas ļauj vienlaikus izveidot vairāku līmeņu RAID matricas vairākos cietajos diskos, katram no tiem atvēlot daļu diska vietas.
RAID 0
RAID 0 līmenis, stingri runājot, nav lieks masīvs un attiecīgi nenodrošina uzticamu datu glabāšanu. Neskatoties uz to, šis līmenis tiek aktīvi izmantots gadījumos, kad ir nepieciešams nodrošināt augstu diska apakšsistēmas veiktspēju. Veidojot RAID 0. līmeņa masīvu, informācija tiek sadalīta blokos (dažreiz šos blokus sauc par svītrām), kas tiek ierakstīti atsevišķos diskos, tas ir, tiek izveidota sistēma ar paralēlu piekļuvi (ja, protams, bloka lielums to atļauj ). Atļaujot vienlaicīgu I/O no vairākiem diskiem, RAID 0 nodrošina ātrāko datu pārsūtīšanas ātrumu un maksimālu diska vietas efektivitāti, jo kontrolsummu uzglabāšanai nav nepieciešama vieta. Šī līmeņa ieviešana ir ļoti vienkārša. RAID 0 galvenokārt tiek izmantots vietās, kur nepieciešama ātra liela datu apjoma pārsūtīšana.
RAID 1 (spoguļots disks)
RAID 1. līmenis ir divu disku masīvs ar 100 procentu dublēšanu. Tas ir, dati tiek vienkārši pilnībā dublēti (atspoguļoti), kā rezultātā tiek sasniegts ļoti augsts uzticamības (kā arī izmaksu) līmenis. Ņemiet vērā, ka, lai ieviestu 1. līmeni, nav nepieciešams vispirms sadalīt diskus un datus blokos. Vienkāršākajā gadījumā divi diski satur vienu un to pašu informāciju un ir viens loģisks disks. Ja viens disks neizdodas, tā funkcijas veic cits (kas ir absolūti caurspīdīgs lietotājam). Masīva atjaunošana tiek veikta ar vienkāršu kopēšanu. Turklāt šis līmenis dubulto informācijas lasīšanas ātrumu, jo šo darbību var veikt vienlaikus no diviem diskiem. Šī informācijas uzglabāšanas shēma tiek izmantota galvenokārt gadījumos, kad datu drošības izmaksas ir daudz augstākas nekā uzglabāšanas sistēmas ieviešanas izmaksas.
RAID 5
RAID 5 ir kļūdu izturīgs disku masīvs ar sadalītu kontrolsummu krātuvi. Ierakstīšanas laikā datu plūsma tiek sadalīta blokos (svītras) baitu līmenī un vienlaikus tiek ierakstīta visos masīva diskos cikliskā secībā.
Pieņemsim, ka masīvs satur n diski un svītru izmērs d. Par katru porciju n–1 svītras, tiek aprēķināta kontrolsumma lpp.
Svītra d 1 ierakstīts pirmajā diskā, joslā d 2- uz otro un tā līdz svītrai dn-1, kas ir rakstīts ( n-1) disks. Tālāk n- ir uzrakstīta diska kontrolsumma p n, un process tiek cikliski atkārtots no pirmā diska, uz kura ir ierakstīta svītra dn.
Ierakstīšanas process (n–1) svītras un to kontrolsummu ražo vienlaicīgi visiem n diski.
Kontrolsummu aprēķina, izmantojot bitu izslēgšanas vai (XOR) operāciju, kas tiek piemērota rakstītajiem datu blokiem. Tātad, ja ir n cietie diski, d- datu bloks (svītra), tad kontrolsummu aprēķina, izmantojot šādu formulu:
pn=d1 d 2 ... d 1–1.
Ja kāds disks sabojājas, tajā esošos datus var atjaunot, izmantojot vadības datus un datus, kas paliek darba diskos.
Kā ilustrāciju apsveriet četru bitu blokus. Lai datu glabāšanai un kontrolsummu ierakstīšanai ir tikai pieci diski. Ja ir bitu secība 1101 0011 1100 1011, kas sadalīta četru bitu blokos, tad, lai aprēķinātu kontrolsummu, ir jāveic šāda bitu darbība:
1101 0011 1100 1011 = 1001.
Tādējādi piektajā diskā ierakstītā kontrolsumma ir 1001.
Ja kāds no diskiem, piemēram, ceturtais, neizdodas, tad bloks d 4= 1100 lasīšanas laikā nebūs pieejams. Tomēr tā vērtību var viegli atjaunot, izmantojot kontrolsummu un atlikušo bloku vērtības, izmantojot to pašu “ekskluzīvo VAI” darbību:
d4 = d1 d 2d 45. lpp.
Mūsu piemērā mēs iegūstam:
d4 = (1101) (0011) (1100) (1011) = 1001.
RAID 5 gadījumā visi masīva diski ir vienāda izmēra, bet kopējā rakstīšanai pieejamā diska apakšsistēmas ietilpība kļūst tieši par vienu disku mazāka. Piemēram, ja pieci diski ir 100 GB lieli, tad faktiskais masīva lielums ir 400 GB, jo vadības informācijai ir atvēlēti 100 GB.
RAID 5 var izveidot uz trim vai vairākiem cietajiem diskiem. Palielinoties cieto disku skaitam masīvā, tā dublēšana samazinās.
RAID 5 ir neatkarīga piekļuves arhitektūra, kas ļauj vienlaikus veikt vairākas lasīšanas vai rakstīšanas.
RAID 10
RAID 10. līmenis ir 0 un 1 līmeņu kombinācija. Minimālā prasība šim līmenim ir četri diskdziņi. RAID 10 masīvā no četriem diskdziņiem tie tiek apvienoti pa pāriem 0 līmeņa masīvos, un abi šie masīvi kā loģiskie diskdziņi tiek apvienoti 1. līmeņa masīvā. Ir iespējama arī cita pieeja: sākotnēji diski tiek apvienoti spoguļattēlos 1. līmenis un pēc tam loģiskie diskdziņi, kuru pamatā ir šie masīvi, — 0. līmeņa masīvā.
Intel Matrix RAID
Aplūkotie 5. un 1. līmeņa RAID masīvi tiek reti izmantoti mājās, kas galvenokārt ir saistīts ar šādu risinājumu augstajām izmaksām. Visbiežāk mājas datoriem tiek izmantots 0 līmeņa masīvs uz diviem diskiem. Kā jau atzīmējām, RAID 0 līmenis nenodrošina drošu datu glabāšanu, un tāpēc galalietotājiem ir izvēle: izveidot ātru, bet neuzticamu RAID 0. līmeņa masīvu vai, dubultojot diska vietas izmaksas, RAID — 1. līmeņa masīvu. kas nodrošina uzticamu datu glabāšanu, bet nenodrošina ievērojamas veiktspējas priekšrocības.
Lai atrisinātu šo sarežģīto problēmu, Intel izstrādāja Intel Matrix Storage Technology, kas apvieno Tier 0 un Tier 1 masīvu priekšrocības tikai divos fiziskos diskos. Un, lai uzsvērtu, ka šajā gadījumā runa nav tikai par RAID masīvu, bet gan par masīvu, kas apvieno gan fiziskos, gan loģiskos diskus, tehnoloģijas nosaukumā vārda “masīvs” vietā tiek lietots vārds “matrica”. ”.
Tātad, kas ir divu disku RAID matrica, izmantojot Intel Matrix Storage tehnoloģiju? Pamatideja ir tāda, ka, ja sistēmai ir vairāki cietie diski un mātesplate ar Intel mikroshēmojumu, kas atbalsta Intel Matrix Storage Technology, ir iespējams sadalīt diska vietu vairākās daļās, no kurām katra darbosies kā atsevišķs RAID masīvs.
Apskatīsim vienkāršu RAID matricas piemēru, kas sastāv no diviem diskiem, katrs pa 120 GB. Jebkuru no diskiem var sadalīt divos loģiskos diskos, piemēram, 40 un 80 GB. Pēc tam divus vienāda izmēra loģiskos diskus (piemēram, 40 GB katrs) var apvienot 1. līmeņa RAID matricā, bet atlikušos loģiskos diskus — RAID 0. līmeņa matricā.
Principā, izmantojot divus fiziskos diskus, ir iespējams izveidot arī tikai vienu vai divas RAID 0. līmeņa matricas, bet nav iespējams iegūt tikai 1. līmeņa matricas. Tas ir, ja sistēmai ir tikai divi diski, Intel Matrix Storage tehnoloģija ļauj izveidot šāda veida RAID matricas:
- viena 0. līmeņa matrica;
- divas 0 līmeņa matricas;
- 0. līmeņa matrica un 1. līmeņa matrica.
Ja sistēmai ir trīs cietie diski, var izveidot šāda veida RAID matricas:
- viena 0. līmeņa matrica;
- viena 5. līmeņa matrica;
- divas 0 līmeņa matricas;
- divas 5. līmeņa matricas;
- 0. līmeņa matrica un 5. līmeņa matrica.
Ja sistēmai ir četri cietie diski, tad papildus iespējams izveidot 10. līmeņa RAID matricu, kā arī 10. līmeņa un 0. vai 5. līmeņa kombinācijas.
No teorijas uz praksi
Ja mēs runājam par mājas datoriem, vispopulārākie un populārākie ir 0 un 1 līmeņa RAID masīvi. Trīs vai vairāku disku RAID masīvu izmantošana mājas datoros drīzāk ir izņēmums no noteikuma. Tas ir saistīts ar faktu, ka, no vienas puses, RAID masīvu izmaksas palielinās proporcionāli tajā iesaistīto disku skaitam, un, no otras puses, mājas datoriem diska masīva ietilpība ir primāra nozīme. , nevis tā veiktspēju un uzticamību.
Tāpēc nākotnē mēs apsvērsim RAID 0 un 1 līmeni, pamatojoties tikai uz diviem diskiem. Mūsu pētījuma mērķis būs salīdzināt 0 un 1 līmeņa RAID masīvu veiktspēju un funkcionalitāti, kas izveidoti uz vairāku integrētu RAID kontrolleru bāzes, kā arī izpētīt RAID masīva ātruma raksturlielumu atkarību no joslas. Izmērs.
Fakts ir tāds, ka, lai gan teorētiski, izmantojot RAID 0 līmeņa masīvu, lasīšanas un rakstīšanas ātrumam vajadzētu dubultot, praksē ātruma raksturlielumu pieaugums ir daudz mazāk pieticīgs un dažādiem RAID kontrolleriem atšķiras. Tas pats attiecas uz RAID 1. līmeņa masīvu: neskatoties uz to, ka teorētiski lasīšanas ātrumu vajadzētu dubultot, praksē ne viss ir tik gludi.
RAID kontrollera salīdzināšanas testēšanai izmantojām Gigabyte GA-EX58A-UD7 mātesplati. Šī plate ir balstīta uz Intel X58 Express mikroshēmojumu ar ICH10R dienvidu tiltu, kurā ir integrēts RAID kontrolleris sešiem SATA II portiem, kas atbalsta 0, 1, 10 un 5 līmeņa RAID masīvu organizēšanu ar Intel Matrix RAID funkciju. Turklāt Gigabyte GA-EX58A-UD7 platē ir integrēts GIGABYTE SATA2 RAID kontrolieris, kuram ir divi SATA II porti ar iespēju organizēt 0, 1 un JBOD līmeņa RAID masīvus.
Tāpat uz GA-EX58A-UD7 plates ir integrēts SATA III kontrolleris Marvell 9128, uz kura pamata ir realizēti divi SATA III porti ar iespēju organizēt 0, 1 un JBOD līmeņa RAID masīvus.
Tādējādi Gigabyte GA-EX58A-UD7 platei ir trīs atsevišķi RAID kontrolleri, uz kuru pamata var izveidot 0 un 1 līmeņa RAID masīvus un salīdzināt tos savā starpā. Atgādināsim, ka SATA III standarts ir atgriezeniski savietojams ar SATA II standartu, tāpēc, pamatojoties uz Marvell 9128 kontrolleri, kas atbalsta diskus ar SATA III interfeisu, varat izveidot arī RAID masīvus, izmantojot diskus ar SATA II interfeisu.
Testēšanas stendam bija šāda konfigurācija:
- procesors - Intel Core i7-965 Extreme Edition;
- mātesplate - Gigabyte GA-EX58A-UD7;
- BIOS versija - F2a;
- cietie diski - divi Western Digital WD1002FBYS diskdziņi, viens Western Digital WD3200AAKS diskdzinis;
- integrētie RAID kontrolleri:
- ICH10R,
- GIGABYTE SATA2,
- Marvell 9128;
- atmiņa - DDR3-1066;
- atmiņas ietilpība - 3 GB (trīs moduļi pa 1024 MB katrs);
- atmiņas darbības režīms - DDR3-1333, trīs kanālu darbības režīms;
- videokarte - Gigabyte GeForce GTS295;
- barošanas bloks - Tagan 1300W.
Testēšana tika veikta ar Microsoft Windows 7 Ultimate (32 bitu) operētājsistēmu. Operētājsistēma tika instalēta Western Digital WD3200AAKS diskdzinī, kas tika savienots ar ICH10R dienvidu tiltā integrētā SATA II kontrollera portu. RAID masīvs tika samontēts uz diviem WD1002FBYS diskdziņiem ar SATA II interfeisu.
Lai izmērītu izveidoto RAID masīvu ātruma raksturlielumus, mēs izmantojām utilītu IOmeter, kas ir nozares standarts disku sistēmu veiktspējas mērīšanai.
IOmeter utilīta
Tā kā šo rakstu esam iecerējuši kā sava veida lietotāja rokasgrāmatu RAID masīvu izveidei un testēšanai, būtu loģiski sākt ar utilīta IOmeter (Input/Output meter) aprakstu, kas, kā jau atzīmējām, ir sava veida nozares standarts disku sistēmu veiktspējas mērīšanai. Šī utilīta ir bezmaksas, un to var lejupielādēt no http://www.iometer.org.
IOmeter utilīta ir sintētiska pārbaude un ļauj strādāt ar cietajiem diskiem, kas nav sadalīti loģiskajos nodalījumos, lai jūs varētu pārbaudīt diskus neatkarīgi no faila struktūras un samazināt operētājsistēmas ietekmi līdz nullei.
Testējot ir iespējams izveidot konkrētu piekļuves modeli jeb “rakstu”, kas ļauj norādīt konkrētu darbību izpildi no cietā diska. Ja veidojat konkrētu piekļuves modeli, varat mainīt šādus parametrus:
- datu pārsūtīšanas pieprasījuma lielums;
- nejaušs/secīgs sadalījums (%);
- lasīšanas/rakstīšanas operāciju sadalījums (%);
- Atsevišķu I/O darbību skaits, kas darbojas paralēli.
IOmeter utilītai nav nepieciešama instalēšana datorā, un tā sastāv no divām daļām: IOmeter un Dynamo.
IOmeter ir programmas vadības daļa ar lietotāja grafisko interfeisu, kas ļauj veikt visus nepieciešamos iestatījumus. Dinamo ir slodzes ģenerators, kam nav saskarnes. Katru reizi, kad palaižat IOmeter.exe, Dynamo.exe slodzes ģenerators tiek palaists automātiski.
Lai sāktu darbu ar programmu IOmeter, vienkārši palaidiet failu IOmeter.exe. Tiek atvērts IOmeter programmas galvenais logs (1. att.).
Rīsi. 1. IOmeter programmas galvenais logs
Jāpiebilst, ka IOmeter utilīta ļauj pārbaudīt ne tikai lokālās disku sistēmas (DAS), bet arī tīklam pievienotās atmiņas ierīces (NAS). Piemēram, to var izmantot, lai pārbaudītu servera diska apakšsistēmas (failu servera) veiktspēju, izmantojot vairākus tīkla klientus. Tāpēc dažas grāmatzīmes un rīki IOmeter utilīta logā ir īpaši saistīti ar programmas tīkla iestatījumiem. Ir skaidrs, ka, pārbaudot diskus un RAID masīvus, šīs programmas iespējas mums nebūs vajadzīgas, un tāpēc mēs nepaskaidrosim visu cilņu un rīku mērķi.
Tātad, startējot programmu IOmeter, galvenā loga kreisajā pusē (logā Topoloģija) tiks parādīta visu darbojošos slodzes ģeneratoru (Dinamo gadījumu) koka struktūra. Katru darbojošos Dinamo slodzes ģeneratora gadījumu sauc par pārvaldnieku. Turklāt programmai IOmeter ir vairāki pavedieni, un katru atsevišķu pavedienu, kas darbojas Dinamo slodzes ģeneratora instancē, sauc par darbinieku. Darbojošo darbinieku skaits vienmēr atbilst loģiskā procesora kodolu skaitam.
Mūsu piemērā mēs izmantojam tikai vienu datoru ar četrkodolu procesoru, kas atbalsta Hyper-Threading tehnoloģiju, tāpēc tiek palaists tikai viens vadītājs (viens Dynamo gadījums) un astoņi (atbilstoši loģiskā procesora kodolu skaitam) darbinieki.
Faktiski, lai pārbaudītu diskus šajā logā, nekas nav jāmaina vai jāpievieno.
Ja ar peli izvēlaties datora nosaukumu darbināmo Dinamo instanču koka struktūrā, tad logā Mērķis uz cilnes Diska mērķis Tiks parādīti visi datorā instalētie diski, disku bloki un citi diskdziņi (ieskaitot tīkla diskus). Šie ir diskdziņi, ar kuriem IOmeter var strādāt. Apdrukājamais materiāls var būt atzīmēts dzeltenā vai zilā krāsā. Multivides loģiskie nodalījumi ir atzīmēti dzeltenā krāsā, un fiziskās ierīces, kurās nav izveidoti loģiskie nodalījumi, ir atzīmētas ar zilu krāsu. Loģisko sadaļu var vai nevar izsvītrot. Fakts ir tāds, ka, lai programma darbotos ar loģisko nodalījumu, tā vispirms ir jāsagatavo, izveidojot tajā īpašu failu, kura izmērs ir vienāds ar visa loģiskā nodalījuma ietilpību. Ja loģiskais nodalījums ir izsvītrots, tas nozīmē, ka sadaļa vēl nav sagatavota pārbaudei (tā tiks sagatavota automātiski pirmajā testēšanas posmā), bet, ja sadaļa nav izsvītrota, tas nozīmē, ka fails jau ir ticis sagatavots. izveidots loģiskajā nodalījumā, pilnībā gatavs testēšanai.
Ņemiet vērā, ka, neskatoties uz atbalstīto spēju strādāt ar loģiskajiem nodalījumiem, ir optimāli pārbaudīt diskus, kas nav sadalīti loģiskajos nodalījumos. Loģisko diska nodalījumu var izdzēst ļoti vienkārši - izmantojot papildprogrammu Diska pārvaldība. Lai tai piekļūtu, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz ikonas Dators darbvirsmā un atvērtajā izvēlnē atlasiet vienumu Pārvaldīt. Atvērtajā logā Datoru pārvaldība kreisajā pusē jums jāizvēlas vienums Uzglabāšana, un tajā - Diska pārvaldība. Pēc tam loga labajā pusē Datoru pārvaldība Tiks parādīti visi pievienotie diskdziņi. Ar peles labo pogu noklikšķinot uz vajadzīgā diska un atvērtajā izvēlnē atlasot vienumu Dzēst sējumu..., varat izdzēst loģisko nodalījumu fiziskajā diskā. Atgādināsim, ka, dzēšot loģisko nodalījumu no diska, visa tajā esošā informācija tiek izdzēsta bez atkopšanas iespējas.
Parasti, izmantojot utilītu IOmeter, varat pārbaudīt tikai tukšus diskus vai disku masīvus. Tas ir, jūs nevarat pārbaudīt disku vai disku masīvu, kurā ir instalēta operētājsistēma.
Tātad, atgriezīsimies pie IOmeter utilīta apraksta. Logā Mērķis uz cilnes Diska mērķis jums ir jāizvēlas disks (vai diska masīvs), kas tiks pārbaudīts. Tālāk jums jāatver cilne Piekļuves specifikācijas(2. att.), uz kura būs iespējams noteikt testēšanas scenāriju.
Rīsi. 2. IOmeter utilīta piekļuves cilnei Specifikācijas
Logā Globālās piekļuves specifikācijas Ir saraksts ar iepriekš definētiem testa skriptiem, kurus var piešķirt sāknēšanas pārvaldniekam. Tomēr mums šie skripti nebūs vajadzīgi, tāpēc tos visus var atlasīt un dzēst (tam ir poga Dzēst). Pēc tam noklikšķiniet uz pogas Jauns lai izveidotu jaunu testa skriptu. Atvērtajā logā Rediģēt piekļuves specifikāciju Varat definēt sāknēšanas scenāriju diskam vai RAID masīvam.
Pieņemsim, ka mēs vēlamies noskaidrot secīgās (lineārās) lasīšanas un rakstīšanas ātruma atkarību no datu pārsūtīšanas pieprasījuma bloka lieluma. Lai to izdarītu, mums ir jāģenerē sāknēšanas skriptu secība secīgās lasīšanas režīmā dažādos bloku izmēros un pēc tam sāknēšanas skriptu secība secīgas rakstīšanas režīmā ar dažādiem bloku izmēriem. Parasti bloku izmērus izvēlas kā sēriju, kuras katrs elements ir divreiz lielāks par iepriekšējo, un pirmais šīs sērijas elements ir 512 baiti. Tas nozīmē, ka bloku izmēri ir šādi: 512 baiti, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 MB. Nav jēgas bloka izmēru palielināt par 1 MB secīgām darbībām, jo ar tik lieliem datu bloku izmēriem secīgo darbību ātrums nemainās.
Tātad, izveidosim ielādes skriptu secīgās lasīšanas režīmā 512 baitu blokam.
Laukā Vārds logs Rediģēt piekļuves specifikāciju ievadiet ielādes skripta nosaukumu. Piemēram, Sequential_Read_512. Nākamais laukā Pārsūtīšanas pieprasījuma lielums mēs iestatījām datu bloka lielumu uz 512 baiti. Slīdnis Procentuālais nejaušais/secīgais sadalījums(procentuālā attiecība starp secīgām un selektīvajām darbībām) mēs pārbīdām līdz galam pa kreisi, lai visas mūsu darbības būtu tikai secīgas. Nu, slīdnis , kas nosaka procentuālo attiecību starp lasīšanas un rakstīšanas darbībām, tiek nobīdīts līdz galam pa labi, lai visas mūsu darbības būtu tikai lasāmas. Citi parametri logā Rediģēt piekļuves specifikāciju nav jāmaina (3. att.).
Rīsi. 3. Rediģējiet piekļuves specifikācijas logu, lai izveidotu secīgas lasīšanas ielādes skriptu
ar datu bloka lielumu 512 baiti
Noklikšķiniet uz pogas Labi, un logā parādīsies pirmais mūsu izveidotais skripts Globālās piekļuves specifikācijas uz cilnes Piekļuves specifikācijas IOmeter utilītas.
Tāpat ir jāizveido skripti atlikušajiem datu blokiem, taču, lai atvieglotu darbu, ir vieglāk katru reizi skriptu neveidot no jauna, noklikšķinot uz pogas Jauns, un pēc pēdējā izveidotā scenārija izvēles nospiediet pogu Rediģēt Kopēt(rediģēt kopiju). Pēc tam logs atkal tiks atvērts Rediģēt piekļuves specifikāciju ar mūsu pēdējā izveidotā skripta iestatījumiem. Pietiks mainīt tikai bloka nosaukumu un izmēru. Pabeidzot līdzīgu procedūru visiem citiem bloku izmēriem, varat sākt veidot skriptus secīgai ierakstīšanai, kas tiek darīts tieši tādā pašā veidā, izņemot to, ka slīdnis Lasīšanas/rakstīšanas sadalījums procentos, kas nosaka procentuālo attiecību starp lasīšanas un rakstīšanas darbībām, ir jāpārvieto līdz galam pa kreisi.
Līdzīgi varat izveidot skriptus selektīvai rakstīšanai un lasīšanai.
Kad visi skripti ir gatavi, tie ir jāpiešķir lejupielādes pārvaldniekam, tas ir, jānorāda, ar kuriem skriptiem darbosies Dinamo.
Lai to izdarītu, mēs vēlreiz pārbaudām, kas atrodas logā Topoloģija Tiek izcelts datora nosaukums (tas ir, slodzes pārvaldnieks vietējā datorā), nevis atsevišķais darbinieks. Tas nodrošina, ka slodzes scenāriji tiks piešķirti visiem darbiniekiem vienlaikus. Nākamais logā Globālās piekļuves specifikācijas atlasiet visus mūsu izveidotos ielādes scenārijus un nospiediet pogu Pievienot. Visi atlasītie ielādes scenāriji tiks pievienoti logam (4. att.).
Rīsi. 4. Izveidoto slodzes scenāriju piešķiršana slodzes pārvaldniekam
Pēc tam jums jādodas uz cilni Testa iestatīšana(5. att.), kur var iestatīt katra mūsu izveidotā skripta izpildes laiku. Lai to izdarītu grupā Darbības laiks iestatiet ielādes scenārija izpildes laiku. Pietiks iestatīt laiku uz 3 minūtēm.
Rīsi. 5. Ielādes scenārija izpildes laika iestatīšana
Turklāt laukā Testa apraksts Jums jānorāda visa testa nosaukums. Principā šai cilnei ir daudz citu iestatījumu, taču tie nav nepieciešami mūsu uzdevumiem.
Pēc visu nepieciešamo iestatījumu veikšanas izveidoto testu ieteicams saglabāt, rīkjoslā noklikšķinot uz pogas ar disketes attēlu. Tests tiek saglabāts ar paplašinājumu *.icf. Pēc tam varat izmantot izveidoto ielādes scenāriju, palaižot nevis failu IOmeter.exe, bet gan saglabāto failu ar paplašinājumu *.icf.
Tagad varat sākt testēšanu tieši, noklikšķinot uz pogas ar karodziņu. Jums tiks lūgts norādīt testa rezultātus saturošā faila nosaukumu un atlasīt tā atrašanās vietu. Testa rezultāti tiek saglabāti CSV failā, ko pēc tam var viegli eksportēt uz Excel un, iestatot filtru pirmajā kolonnā, atlasīt vajadzīgos datus ar testa rezultātiem.
Pārbaudes laikā cilnē var redzēt starprezultātus Rezultātu displejs, un cilnē varat noteikt, kuram ielādes scenārijam tie pieder Piekļuves specifikācijas. Logā Piešķirtās piekļuves specifikācija palaists skripts ir redzams zaļā krāsā, pabeigtie skripti ir sarkanā krāsā, bet neizpildītie skripti ir zilā krāsā.
Tātad, mēs apskatījām pamata metodes darbam ar IOmeter utilītu, kas būs nepieciešama atsevišķu disku vai RAID masīvu pārbaudei. Ņemiet vērā, ka mēs neesam runājuši par visām IOmeter utilīta iespējām, taču visu tās iespēju apraksts neietilpst šī raksta darbības jomā.
RAID masīva izveide, pamatojoties uz GIGABYTE SATA2 kontrolleri
Tātad, mēs sākam izveidot RAID masīvu, pamatojoties uz diviem diskiem, izmantojot GIGABYTE SATA2 RAID kontrolleri, kas integrēts uz tāfeles. Protams, Gigabyte pats neražo mikroshēmas, un tāpēc zem GIGABYTE SATA2 mikroshēmas ir paslēpta cita uzņēmuma pārmarķēta mikroshēma. Kā jūs varat uzzināt no draivera INF faila, mēs runājam par JMicron JMB36x sērijas kontrolieri.
Piekļuve kontrollera iestatīšanas izvēlnei ir iespējama sistēmas sāknēšanas stadijā, kurai ir jānospiež taustiņu kombinācija Ctrl+G, kad ekrānā parādās attiecīgais uzraksts. Protams, vispirms BIOS iestatījumos ir jādefinē divu ar GIGABYTE SATA2 kontrolleri saistīto SATA portu darbības režīms kā RAID (pretējā gadījumā piekļuve RAID masīva konfiguratora izvēlnei nebūs iespējama).
GIGABYTE SATA2 RAID kontrollera iestatīšanas izvēlne ir diezgan vienkārša. Kā mēs jau atzīmējām, kontrolieris ir divu portu un ļauj izveidot RAID masīvus ar 0 vai 1 līmeni. Izmantojot kontrollera iestatījumu izvēlni, varat dzēst vai izveidot RAID masīvu. Veidojot RAID masīvu, varat norādīt tā nosaukumu, atlasīt masīva līmeni (0 vai 1), iestatīt joslas izmēru RAID 0 (128, 84, 32, 16, 8 vai 4K), kā arī noteikt masīva lielumu. masīvs.
Kad masīvs ir izveidots, nekādas izmaiņas tajā vairs nav iespējamas. Tas nozīmē, ka izveidotajam masīvam pēc tam nevar mainīt, piemēram, tā līmeni vai svītru izmēru. Lai to izdarītu, vispirms ir jāizdzēš masīvs (ar datu zudumu) un pēc tam tas jāizveido vēlreiz. Faktiski tas nav unikāls GIGABYTE SATA2 kontrolierim. Nespēja mainīt izveidoto RAID masīvu parametrus ir visu kontrolieru iezīme, kas izriet no paša RAID masīva ieviešanas principa.
Kad ir izveidots masīvs, kura pamatā ir GIGABYTE SATA2 kontrolleris, tā pašreizējo informāciju var skatīt, izmantojot utilītu GIGABYTE RAID Configurer, kas tiek instalēta automātiski kopā ar draiveri.
RAID masīva izveide, pamatojoties uz Marvell 9128 kontrolleri
Marvell 9128 RAID kontrollera konfigurēšana ir iespējama, tikai izmantojot Gigabyte GA-EX58A-UD7 plates BIOS iestatījumus. Kopumā jāsaka, ka Marvell 9128 kontrollera konfiguratora izvēlne ir nedaudz rupja un var maldināt nepieredzējušus lietotājus. Tomēr par šiem nelielajiem trūkumiem mēs runāsim nedaudz vēlāk, bet pagaidām mēs apsvērsim Marvell 9128 kontroliera galveno funkcionalitāti.
Tātad, lai gan šis kontrolieris atbalsta SATA III diskus, tas ir pilnībā savietojams arī ar SATA II diskdziņiem.
Marvell 9128 kontrolleris ļauj izveidot 0 un 1 līmeņa RAID masīvu, pamatojoties uz diviem diskiem. 0. līmeņa masīvam varat iestatīt svītru izmēru uz 32 vai 64 KB, kā arī norādīt masīva nosaukumu. Turklāt ir tāda opcija kā Gigabyte Rounding, kurai nepieciešams paskaidrojums. Neskatoties uz nosaukumu, kas ir līdzīgs ražotāja nosaukumam, funkcijai Gigabyte Rounding nav nekāda sakara ar to. Turklāt tas nekādā veidā nav saistīts ar RAID 0. līmeņa masīvu, lai gan kontrollera iestatījumos to var definēt īpaši šāda līmeņa masīvam. Faktiski šis ir pirmais no šiem Marvell 9128 kontrollera konfiguratora trūkumiem, ko mēs minējām. Gigabaitu noapaļošanas līdzeklis ir definēts tikai RAID 1. līmenim. Tas ļauj izmantot divus diskus (piemēram, dažādu ražotāju vai dažādu modeļu) ar nedaudz atšķirīgu jaudu, lai izveidotu RAID 1. līmeņa masīvu. Funkcija Gigabyte Rounding precīzi iestata divu disku izmēru atšķirību, ko izmanto, lai izveidotu RAID 1. līmeņa masīvu. Marvell 9128 kontrollerī Gigabyte Rounding funkcija ļauj iestatīt disku izmēru atšķirību uz 1 vai 10. GB.
Vēl viens Marvell 9128 kontrollera konfiguratora trūkums ir tāds, ka, veidojot RAID 1. līmeņa masīvu, lietotājam ir iespēja izvēlēties svītru izmēru (32 vai 64 KB). Tomēr RAID 1 līmenim svītras jēdziens vispār nav definēts.
RAID masīva izveide, pamatojoties uz ICH10R integrēto kontrolleri
Visizplatītākais ir ICH10R dienvidu tiltā integrētais RAID kontrolleris. Kā jau minēts, šim RAID kontrollerim ir 6 porti un tas atbalsta ne tikai RAID 0 un RAID 1 masīvu izveidi, bet arī RAID 5 un RAID 10.
Piekļuve kontrollera iestatīšanas izvēlnei ir iespējama sistēmas sāknēšanas stadijā, kurai ir jānospiež taustiņu kombinācija Ctrl + I, kad ekrānā parādās atbilstošais uzraksts. Protams, vispirms BIOS iestatījumos šī kontrollera darbības režīms jādefinē kā RAID (pretējā gadījumā piekļuve RAID masīva konfiguratora izvēlnei nebūs iespējama).
RAID kontrollera iestatīšanas izvēlne ir diezgan vienkārša. Izmantojot kontrollera iestatījumu izvēlni, varat dzēst vai izveidot RAID masīvu. Veidojot RAID masīvu, varat norādīt tā nosaukumu, atlasīt masīva līmeni (0, 1, 5 vai 10), iestatīt joslas izmēru RAID 0 (128, 84, 32, 16, 8 vai 4K) un arī noteikt. masīva lielums.
RAID veiktspējas salīdzinājums
Lai pārbaudītu RAID masīvus, izmantojot IOmeter utilītu, mēs izveidojām secīgas lasīšanas, secīgas rakstīšanas, selektīvās lasīšanas un selektīvās rakstīšanas slodzes scenārijus. Datu bloku izmēri katrā ielādes scenārijā bija šādi: 512 baiti, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 MB.
Katrā no RAID kontrolleriem mēs izveidojām RAID 0 masīvu ar visiem pieļaujamiem svītru izmēriem un RAID 1 masīvu Turklāt, lai varētu novērtēt veiktspējas pieaugumu, kas iegūts, izmantojot RAID masīvu, mēs pārbaudījām arī vienu disku. katrā no RAID kontrolleriem.
Tātad, apskatīsim mūsu pārbaudes rezultātus.
GIGABYTE SATA2 kontrolieris
Vispirms apskatīsim RAID masīvu testēšanas rezultātus uz GIGABYTE SATA2 kontrollera bāzes (6.-13. att.). Kopumā kontrolieris izrādījās burtiski noslēpumains, un tā darbība vienkārši lika vilties.
|
|
Rīsi. 6. Ātrums secīgs |
Rīsi. 7. Ātrums secīgs |
|
|
Rīsi. 12.Sērijas ātrums |
Rīsi. 13.Sērijas ātrums |
Ja paskatās uz viena diska ātruma raksturlielumiem (bez RAID masīva), maksimālais secīgās lasīšanas ātrums ir 102 MB/s, bet maksimālais secīgās rakstīšanas ātrums ir 107 MB/s.
Veidojot RAID 0 masīvu ar svītru izmēru 128 KB, maksimālais secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātrums palielinās līdz 125 MB/s, kas ir pieaugums par aptuveni 22%.
Ja joslu izmērs ir 64, 32 vai 16 KB, maksimālais secīgās lasīšanas ātrums ir 130 MB/s, bet maksimālais secīgās rakstīšanas ātrums ir 141 MB/s. Tas ir, ar norādītajiem svītru izmēriem maksimālais secīgās lasīšanas ātrums palielinās par 27%, bet maksimālais secīgās rakstīšanas ātrums palielinās par 31%.
Faktiski ar to nepietiek 0 līmeņa masīvam, un es vēlētos, lai secīgo darbību maksimālais ātrums būtu lielāks.
Ja joslas izmērs ir 8 KB, maksimālais secīgo darbību (lasīšanas un rakstīšanas) ātrums paliek aptuveni tāds pats kā ar svītru izmēru 64, 32 vai 16 KB, tomēr ir acīmredzamas problēmas ar selektīvo lasīšanu. Datu bloka izmēram palielinoties līdz 128 KB, selektīvās lasīšanas ātrums (kā tam vajadzētu) palielinās proporcionāli datu bloka izmēram. Tomēr, ja datu bloka lielums pārsniedz 128 KB, selektīvās lasīšanas ātrums samazinās līdz gandrīz nullei (līdz aptuveni 0,1 MB/s).
Ja joslas izmērs ir 4 KB, samazinās ne tikai selektīvais lasīšanas ātrums, ja bloka izmērs ir lielāks par 128 KB, bet arī secīgais lasīšanas ātrums, ja bloka izmērs ir lielāks par 16 KB.
Izmantojot RAID 1 masīvu uz GIGABYTE SATA2 kontrollera, secīgās lasīšanas ātrums būtiski nemainās (salīdzinājumā ar vienu disku), taču maksimālais secīgās rakstīšanas ātrums tiek samazināts līdz 75 MB/s. Atgādiniet, ka RAID 1 masīvam lasīšanas ātrumam vajadzētu palielināties un rakstīšanas ātrumam nevajadzētu samazināties salīdzinājumā ar viena diska lasīšanas un rakstīšanas ātrumu.
Pamatojoties uz kontroliera GIGABYTE SATA2 testēšanas rezultātiem, var izdarīt tikai vienu secinājumu. Šo kontrolleri ir lietderīgi izmantot, lai izveidotu RAID 0 un RAID 1 masīvus tikai tad, ja jau tiek izmantoti visi pārējie RAID kontrolleri (Marvell 9128, ICH10R). Lai gan ir diezgan grūti iedomāties šādu situāciju.
Marvell 9128 kontrolieris
Marvell 9128 kontrolieris demonstrēja daudz lielākus ātruma raksturlielumus salīdzinājumā ar kontrolieri GIGABYTE SATA2 (14.-17. att.). Faktiski atšķirības parādās pat tad, ja kontrolieris darbojas ar vienu disku. Ja GIGABYTE SATA2 kontrollerim maksimālais secīgās lasīšanas ātrums ir 102 MB/s un tiek sasniegts ar datu bloka izmēru 128 KB, tad Marvell 9128 kontrollerim maksimālais secīgās lasīšanas ātrums ir 107 MB/s un tiek sasniegts ar datu bloka izmērs 16 KB.
|
|
Rīsi. 18. Secīgs ātrums Ja runājam par RAID 0 masīvu uz ICH10R kontrollera, tad maksimālais secīgais lasīšanas un rakstīšanas ātrums nav atkarīgs no svītru izmēra un ir 212 MB/s. Tikai datu bloka lielums, pie kura tiek sasniegts maksimālais secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātrums, ir atkarīgs no svītru izmēra. Testa rezultāti liecina, ka RAID 0, kura pamatā ir ICH10R kontrolleris, ir optimāli izmantot 64 KB joslu. Šajā gadījumā maksimālais secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātrums tiek sasniegts ar datu bloka izmēru tikai 16 KB. Tātad, apkopojot, mēs vēlreiz uzsveram, ka ICH10R iebūvētais RAID kontrolieris veiktspējas ziņā ievērojami pārspēj visus citus integrētos RAID kontrollerus. Un, ņemot vērā, ka tam ir arī lielāka funkcionalitāte, ir optimāli izmantot šo konkrēto kontrolieri un vienkārši aizmirst par visu pārējo esamību (ja vien, protams, sistēma neizmanto SATA III diskus). |
Cietajiem diskiem ir svarīga loma datorā. Viņi glabā dažādu lietotāja informāciju, palaiž no tiem OS utt. Cietie diski nekalpo mūžīgi, un tiem ir noteikta drošības rezerve. Un katram cietajam diskam ir savas atšķirīgās īpašības.
Visticamāk, jūs kādreiz esat dzirdējuši, ka no parastiem cietajiem diskiem var izveidot tā sauktos raid masīvus. Tas nepieciešams, lai uzlabotu disku veiktspēju, kā arī nodrošinātu informācijas glabāšanas uzticamību. Turklāt šādiem masīviem var būt savi skaitļi (0, 1, 2, 3, 4 utt.). Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim par RAID masīviem.
RAID ir cieto disku vai disku masīva kolekcija. Kā jau teicām, šāds masīvs nodrošina drošu datu uzglabāšanu un arī palielina informācijas lasīšanas vai rakstīšanas ātrumu. Ir dažādas RAID masīvu konfigurācijas, kuras ir apzīmētas ar cipariem 1, 2, 3, 4 utt. un atšķiras to veikto funkciju ziņā. Izmantojot šādus masīvus ar konfigurāciju 0, jūs iegūsit ievērojamus veiktspējas uzlabojumus. Viens RAID masīvs garantē pilnīgu jūsu datu drošību, jo, ja kāds no diskdziņiem neizdodas, informācija tiks atrasta otrajā cietajā diskā.
Patiesībā, RAID masīvs– tas ir 2 vai n skaits cieto disku, kas savienoti ar mātesplati, kas atbalsta iespēju izveidot reidus. Programmatiski varat atlasīt raid konfigurāciju, tas ir, norādīt, kā šiem pašiem diskiem jādarbojas. Lai to izdarītu, jums būs jānorāda iestatījumi BIOS.
Lai instalētu masīvu, mums ir nepieciešama mātesplate, kas atbalsta raid tehnoloģiju, 2 identiski (visos aspektos) cietie diski, kurus savienojam ar mātesplati. BIOS jums jāiestata parametrs SATA konfigurācija: RAID. Kad dators sāk darboties, nospiediet taustiņu kombināciju VKS I, un jau tur mēs konfigurējam RAID. Un pēc tam mēs instalējam Windows kā parasti.
Ir vērts pievērst uzmanību faktam, ka, izveidojot vai dzēšot reidu, visa diskdziņos esošā informācija tiek izdzēsta. Tāpēc vispirms ir jāizveido tā kopija.
Apskatīsim RAID konfigurācijas, par kurām mēs jau runājām. Ir vairāki no tiem: RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6 utt.
RAID-0 (svītrojums), kas pazīstams arī kā nulles līmeņa masīvs vai "nulles masīvs". Šis līmenis palielina darba ātrumu ar diskiem par lielumu, bet nenodrošina papildu kļūdu toleranci. Faktiski šī konfigurācija ir reida masīvs tīri formāli, jo ar šo konfigurāciju nav nekādas dublēšanas. Ierakstīšana šādā komplektā notiek blokos, kas pārmaiņus tiek ierakstīti dažādos masīva diskos. Galvenais trūkums šeit ir datu glabāšanas neuzticamība: ja kāds no masīva diskiem neizdodas, visa informācija tiek iznīcināta. Kāpēc tas notiek? Tas notiek tāpēc, ka katru failu var ierakstīt blokos uz vairākiem cietajiem diskiem vienlaikus, un, ja kāds no tiem nedarbojas, tiek pārkāpta faila integritāte, un tāpēc to nav iespējams atjaunot. Ja novērtējat veiktspēju un regulāri veidojat dublējumus, tad šo masīva līmeni var izmantot jūsu mājas datorā, kas ievērojami uzlabos veiktspēju.
RAID-1 (spoguļošana)- "spoguļa režīms". Šo RAID masīvu līmeni var saukt par paranojas līmeni: šis režīms gandrīz nepalielina sistēmas veiktspēju, taču pilnībā aizsargā jūsu datus no bojājumiem. Pat ja kāds no diskiem neizdodas, precīza pazaudētā diska kopija tiks saglabāta citā diskā. Šo režīmu, tāpat kā pirmo, var ieviest arī mājas datorā cilvēkiem, kuri ļoti augstu vērtē datus savos diskos. 
Konstruējot šos masīvus, tiek izmantots informācijas atgūšanas algoritms, izmantojot Haminga kodus (amerikāņu inženieris, kurš 1950. gadā izstrādāja šo algoritmu, lai labotu kļūdas elektromehānisko datoru darbībā). Lai nodrošinātu šī RAID kontrollera darbību, tiek izveidotas divas disku grupas - viena datu glabāšanai, otra grupa kļūdu labošanas kodu glabāšanai. 
Šis RAID veids mājas sistēmās ir kļuvis mazāk izplatīts cieto disku skaita pārmērīgas dublēšanas dēļ – piemēram, septiņu cieto disku masīvā datiem tiks atvēlēti tikai četri. Palielinoties disku skaitam, redundance samazinās, kas ir atspoguļots zemāk esošajā tabulā.
Galvenā RAID 2 priekšrocība ir iespēja labot kļūdas lidojuma laikā, nesamazinot datu apmaiņas ātrumu starp diska masīvu un centrālo procesoru.
RAID 3 un RAID 4
Šie divi disku masīvu veidi pēc konstrukcijas ir ļoti līdzīgi. Abas informācijas glabāšanai izmanto vairākus cietos diskus, no kuriem viens tiek izmantots tikai kontrolsummu glabāšanai. Lai izveidotu RAID 3 un RAID 4, pietiek ar trim cietajiem diskiem. Atšķirībā no RAID 2, datu atkopšana lidojumā nav iespējama – informācija tiek atjaunota pēc bojāta cietā diska nomaiņas noteiktā laika periodā.
Atšķirība starp RAID 3 un RAID 4 ir datu sadalīšanas līmenis. RAID 3 informācija tiek sadalīta atsevišķos baitos, kas izraisa nopietnu palēnināšanos, rakstot/lasot lielu skaitu mazu failu. RAID 4 sadala datus atsevišķos blokos, kuru izmērs nepārsniedz viena sektora izmēru diskā. Tā rezultātā palielinās mazu failu apstrādes ātrums, kas ir kritiski svarīgi personālajiem datoriem. Šī iemesla dēļ RAID 4 ir kļuvis plašāk izplatīts.
Būtisks aplūkojamo masīvu trūkums ir palielināta slodze uz cieto disku, kas paredzēts kontrolsummu glabāšanai, kas ievērojami samazina tā resursus.
RAID-5. Tā sauktais kļūdu izturīgs neatkarīgu disku masīvs ar sadalītu kontrolsummu glabāšanu. Tas nozīmē, ka n-disku masīvā tiešai datu glabāšanai tiks piešķirts n-1 disks, un pēdējais saglabās n-1 svītru atkārtojuma kontrolsummu. Lai izskaidrotu skaidrāk, iedomāsimies, ka mums ir jāraksta fails. Tas tiks sadalīts vienāda garuma daļās un pārmaiņus sāks cikliski rakstīt uz visiem n-1 diskiem. Katras iterācijas datu daļu baitu kontrolsumma tiks ierakstīta pēdējā diskā, kur kontrolsumma tiks ieviesta ar bitu XOR operāciju.
Ir vērts uzreiz brīdināt, ka, ja kāds no diskiem sabojājas, tas viss pāries avārijas režīmā, kas ievērojami samazinās veiktspēju, jo Lai failu saliktu kopā, tiks veiktas nevajadzīgas manipulācijas, lai atjaunotu tā “trūkstošās” daļas. Ja divi vai vairāki diski vienlaikus neizdodas, tajos saglabāto informāciju nevar atjaunot. Kopumā 5. līmeņa raid masīva ieviešana nodrošina diezgan lielu piekļuves ātrumu, paralēlu piekļuvi dažādiem failiem un labu kļūdu toleranci.
Lielā mērā iepriekšminētā problēma tiek atrisināta, konstruējot masīvus, izmantojot RAID 6 shēmu. Šajās struktūrās kontrolsummu glabāšanai tiek atvēlēts atmiņas apjoms, kas vienāds ar divu cieto disku apjomu, kas arī tiek cikliski un vienmērīgi sadalīti dažādos diskos. . Viena vietā tiek aprēķinātas divas kontrolsummas, kas garantē datu integritāti divu masīvā esošo cieto disku vienlaicīgas atteices gadījumā.
RAID 6 priekšrocības ir augsta informācijas drošības pakāpe un mazāks veiktspējas zudums nekā RAID 5 datu atkopšanas laikā, nomainot bojātu disku.
RAID 6 trūkums ir tāds, ka kopējais datu apmaiņas ātrums tiek samazināts par aptuveni 10%, jo palielinās nepieciešamo kontrolsummu aprēķinu apjoms, kā arī palielinās rakstītās/lasāmās informācijas apjoms.
Kombinētie RAID veidi
Papildus iepriekš apskatītajiem galvenajiem veidiem tiek plaši izmantotas dažādas to kombinācijas, kas kompensē noteiktus vienkārša RAID trūkumus. Jo īpaši ir plaši izplatīta RAID 10 un RAID 0+1 shēmu izmantošana. Pirmajā gadījumā spoguļattēlu masīvu pāris tiek apvienoti RAID 0, otrajā, gluži pretēji, divi RAID 0 tiek apvienoti spogulī. Abos gadījumos palielināta RAID 0 veiktspēja tiek pievienota RAID 1 informācijas drošībai.
Bieži vien, lai paaugstinātu svarīgas informācijas aizsardzības līmeni, tiek izmantotas RAID 51 vai RAID 61 uzbūves shēmas - jau ļoti aizsargātu masīvu spoguļošana nodrošina izcilu datu drošību jebkādu kļūmju gadījumā. Tomēr ir nepraktiski šādus masīvus ieviest mājās pārmērīgas dublēšanas dēļ.
Diska masīva izveide - no teorijas līdz praksei
Specializēts RAID kontrolieris ir atbildīgs par jebkura RAID izveidi un darbības pārvaldību. Par lielu atvieglojumu vidusmēra personālo datoru lietotājam, lielākajā daļā mūsdienu mātesplatēm šie kontrolleri jau ir ieviesti chipset southbridge līmenī. Tātad, lai izveidotu cieto disku masīvu, atliek tikai iegādāties vajadzīgo skaitu un noteikt vēlamo RAID veidu attiecīgajā BIOS iestatījumu sadaļā. Pēc tam vairāku sistēmas cieto disku vietā jūs redzēsit tikai vienu, kuru pēc vēlēšanās var sadalīt nodalījumos un loģiskajos diskos. Lūdzu, ņemiet vērā, ka tiem, kuri joprojām izmanto Windows XP, būs jāinstalē papildu draiveris.
Un visbeidzot vēl viens padoms - lai izveidotu RAID, iegādājieties tādas pašas ietilpības cietos diskus, to pašu ražotāju, vienu un to pašu modeli un vēlams no vienas partijas. Tad tie tiks aprīkoti ar vienādiem loģikas komplektiem un šo cieto disku masīva darbība būs visstabilākā.
Tagi: , https://site/wp-content/uploads/2017/01/RAID1-400x333.jpg 333 400 Leonīds Borislavskis /wp-content/uploads/2018/05/logo.svg?1Leonīds Borislavskis 2017-01-16 08:57:09 2017-01-16 07:12:59 Kas ir RAID masīvi un kāpēc tie ir nepieciešami?Šodien mēs runāsim par RAID masīvi. Izdomāsim, kas tas ir, kāpēc mums tas ir vajadzīgs, kā tas ir un kā visu šo krāšņumu izmantot praksē.
Tātad, secībā: kas ir RAID masīvs vai vienkārši RAID? Šis saīsinājums apzīmē "neatkarīgo disku lieks masīvs" vai "atkarīgo disku lieks (dublējuma) masīvs". Vienkārši sakot, RAID masīvsšī ir fizisko disku kolekcija, kas apvienota vienā loģiskā diskā.
Parasti notiek otrādi - sistēmas vienībā ir uzstādīts viens fiziskais disks, kuru sadalām vairākos loģiskos. Šeit situācija ir pretēja - vairāki cietie diski vispirms tiek apvienoti vienā, un pēc tam operētājsistēma tos uztver kā vienu. Tie. OS ir stingri pārliecināts, ka tai fiziski ir tikai viens disks.
RAID masīvi Ir aparatūra un programmatūra.
Aparatūra RAID masīvi tiek izveidoti pirms OS ielādes, izmantojot īpašas iebūvētās utilītprogrammas RAID kontrolieris- kaut kas līdzīgs BIOS. Tādu radīšanas rezultātā RAID masīvs jau OS instalēšanas stadijā izplatīšanas komplekts “redz” vienu disku.
Programmatūra RAID masīvi izveidots ar OS rīkiem. Tie. Sāknēšanas laikā operētājsistēma “saprot”, ka tai ir vairāki fiziski diski, un tikai pēc OS palaišanas, izmantojot programmatūru, diski tiek apvienoti masīvos. Protams, pati operētājsistēma neatrodas RAID masīvs, jo tas ir iestatīts pirms tā izveides.
"Kāpēc tas viss ir vajadzīgs?" - tu jautā? Atbilde ir: palielināt datu lasīšanas/rakstīšanas ātrumu un/vai palielināt kļūdu toleranci un drošību.
"Kā RAID masīvs var palielināt ātrumu vai aizsargāt datus?" - lai atbildētu uz šo jautājumu, apsveriet galvenos veidus RAID masīvi, kā tie veidojas un ko tas dod rezultātā.
RAID-0. To sauc arī par "Stripe" vai "Tape". Divi vai vairāki cietie diski tiek apvienoti vienā, secīgi sapludinot un summējot apjomus. Tie. ja paņemam divus 500GB diskus un izveidojam tos RAID-0, operētājsistēma to uztvers kā viena terabaita disku. Tajā pašā laikā šī masīva lasīšanas/rakstīšanas ātrums būs divreiz lielāks nekā vienam diskam, jo, piemēram, ja datubāze fiziski atrodas šādā veidā uz diviem diskiem, viens lietotājs var nolasīt datus no viena diska. , un cits lietotājs vienlaikus var rakstīt citā diskā. Savukārt, ja datu bāze atrodas vienā diskā, pats cietais disks secīgi veiks dažādu lietotāju lasīšanas/rakstīšanas uzdevumus. RAID-0ļaus lasīt/rakstīt paralēli. Tā rezultātā, jo vairāk disku masīvā RAID-0, jo ātrāk darbojas pats masīvs. Atkarība ir tieši proporcionāla - ātrums palielinās N reizes, kur N ir disku skaits masīvā.
Pie masīva RAID-0 ir tikai viens trūkums, kas atsver visas tā izmantošanas priekšrocības - pilnīgs defektu tolerances trūkums. Ja nomirst viens no masīva fiziskajiem diskiem, mirst viss masīvs. Par to ir vecs joks: "Ko nozīmē "0" nosaukumā? RAID-0? - pēc masīva nāves atjaunotais informācijas apjoms!"
RAID-1. To sauc arī par "spoguli" vai "spoguli". Divi vai vairāki cietie diski tiek apvienoti vienā, paralēli apvienojot. Tie. ja paņemam divus 500GB diskus un izveidojam tos RAID-1, operētājsistēma to uztvers kā vienu 500 GB disku. Šajā gadījumā šī masīva lasīšanas/rakstīšanas ātrums būs tāds pats kā vienam diskam, jo informācija tiek lasīta/rakstīta abos diskos vienlaicīgi. RAID-1 nenodrošina ātruma pieaugumu, bet nodrošina lielāku kļūdu toleranci, jo viena cietā diska nāves gadījumā vienmēr ir pilnīgs informācijas dublikāts, kas atrodas otrajā diskā. Jāatceras, ka kļūdu tolerance tiek nodrošināta tikai pret viena masīva diska nāvi. Ja dati tika dzēsti mērķtiecīgi, tie tiek dzēsti no visiem masīva diskiem vienlaicīgi!
RAID-5. Drošāka opcija RAID-0. Masīva tilpumu aprēķina, izmantojot formulu (N - 1) * DiskSize RAID-5 no trim 500 GB diskiem mēs iegūstam 1 terabaita masīvu. Masīva būtība RAID-5 ir tas, ka vairāki diski tiek apvienoti RAID-0, un pēdējā diskā tiek saglabāta tā sauktā “kontrolsumma” - pakalpojuma informācija, kas paredzēta, lai atjaunotu vienu no masīva diskiem tā nāves gadījumā. Masīva rakstīšanas ātrums RAID-5 nedaudz mazāks, jo laiks tiek tērēts kontrolsummas aprēķināšanai un ierakstīšanai atsevišķā diskā, bet lasīšanas ātrums ir tāds pats kā RAID-0.
Ja kāds no masīva diskiem RAID-5 mirst, lasīšanas/rakstīšanas ātrums strauji samazinās, jo visas darbības pavada papildu manipulācijas. Patiesībā RAID-5 pārvēršas par RAID-0 un, ja atkopšana netiek laikus parūpēta RAID masīvs pastāv ievērojams risks pilnībā zaudēt datus.
Ar masīvu RAID-5 Varat izmantot tā saukto Rezerves disku, t.i. rezerves. Stabilas darbības laikā RAID masīvsŠis disks ir dīkstāvē un netiek izmantots. Taču kritiskas situācijas gadījumā atjaunošana RAID masīvs sākas automātiski - informācija no bojātā tiek atjaunota rezerves diskā, izmantojot kontrolsummas, kas atrodas atsevišķā diskā.
RAID-5 ir izveidots no vismaz trim diskiem un tiek saglabāts no atsevišķām kļūdām. Gadījumā, ja vienlaicīgi rodas dažādas kļūdas dažādos diskos RAID-5 neglābj.
RAID-6- ir uzlabota RAID-5 versija. Būtība ir tā pati, tikai kontrolsummām tiek izmantots nevis viens, bet divi diski, un kontrolsummas tiek aprēķinātas, izmantojot dažādus algoritmus, kas būtiski palielina kļūdu toleranci visam RAID masīvs vispār. RAID-6 samontēti no vismaz četriem diskiem. Masīva tilpuma aprēķināšanas formula izskatās šādi (N - 2) * DiskSize, kur N ir disku skaits masīvā un DiskSize ir katra diska izmērs. Tie. veidojot RAID-6 no pieciem 500 GB diskiem mēs iegūstam 1,5 terabaitu masīvu.
Rakstīšanas ātrums RAID-6 zemāks par RAID-5 par aptuveni 10-15%, kas ir saistīts ar papildu laiku, kas pavadīts kontrolsummu aprēķināšanai un rakstīšanai.
RAID-10- arī dažreiz sauc RAID 0+1 vai RAID 1+0. Tā ir RAID-0 un RAID-1 simbioze. Masīvs ir veidots no vismaz četriem diskiem: pirmajā RAID-0 kanālā, otrajā RAID-0, lai palielinātu lasīšanas/rakstīšanas ātrumu, un starp tiem RAID-1 spogulī, lai palielinātu kļūdu toleranci. Tādējādi RAID-10 apvieno pirmo divu iespēju priekšrocības - ātrs un izturīgs pret defektiem.
RAID-50- līdzīgi, RAID-10 ir RAID-0 un RAID-5 simbioze - patiesībā RAID-5 ir uzbūvēts, tikai to veidojošie elementi nav neatkarīgi cietie diski, bet gan RAID-0 masīvi. Tādējādi RAID-50 nodrošina ļoti labu lasīšanas/rakstīšanas ātrumu un satur RAID-5 stabilitāti un uzticamību.
RAID-60- tā pati ideja: mums faktiski ir RAID-6, kas samontēts no vairākiem RAID-0 masīviem.
Ir arī citi kombinētie masīvi RAID 5+1 Un RAID 6+1- tie izskatās RAID-50 Un RAID-60 vienīgā atšķirība ir tā, ka masīva pamatelementi nav RAID-0 lentes, bet gan RAID-1 spoguļi.
Kā jūs saprotat kombinētos RAID masīvus: RAID-10, RAID-50, RAID-60 un opcijas RAID X+1 ir pamata masīvu veidu tiešie pēcteči RAID-0, RAID-1, RAID-5 Un RAID-6 un kalpo tikai, lai palielinātu lasīšanas/rakstīšanas ātrumu vai palielinātu kļūdu toleranci, vienlaikus nodrošinot pamata, vecāku tipu funkcionalitāti. RAID masīvi.
Ja mēs pārejam pie prakses un runājam par noteiktu izmantošanu RAID masīvi dzīvē loģika ir pavisam vienkārša:
RAID-0 Mēs to vispār neizmantojam tīrā veidā;
RAID-1 Mēs to izmantojam tur, kur lasīšanas/rakstīšanas ātrums nav īpaši svarīgs, taču svarīga ir kļūdu tolerance - piemēram, ieslēgts RAID-1 Ir labi instalēt operētājsistēmas. Šajā gadījumā diskiem nepiekļūst neviens, izņemot OS, pašu cieto disku ātrums ir diezgan pietiekams darbībai, tiek nodrošināta kļūdu tolerance;
RAID-5 Mēs to uzstādām tur, kur nepieciešams ātrums un kļūdu tolerance, bet nepietiek naudas, lai iegādātos vairāk cieto disku vai arī ir nepieciešams atjaunot masīvus bojājumu gadījumā, nepārtraucot darbu - šeit mums palīdzēs rezerves Rezerves diski. Kopīgs pielietojums RAID-5- datu glabāšana;
RAID-6 izmanto, ja tas ir vienkārši biedējoši vai pastāv reāli nāves draudi vairākiem masīvā esošajiem diskiem. Praksē tas ir diezgan reti sastopams, galvenokārt paranoiķu vidū;
RAID-10- izmanto tur, kur nepieciešams ātri un uzticami strādāt. Arī galvenais lietošanas virziens RAID-10 ir failu serveri un datu bāzu serveri.
Atkal, ja mēs vēl vairāk vienkāršojam, mēs nonākam pie secinājuma, ka tur, kur nav liela un apjomīga darba ar failiem, ar to pilnīgi pietiek RAID-1- operētājsistēma, AD, TS, pasts, starpniekserveris utt. Ja nepieciešams nopietns darbs ar failiem: RAID-5 vai RAID-10.
Ideāls risinājums datu bāzes serverim ir iekārta ar sešiem fiziskiem diskiem, no kuriem divi ir apvienoti spogulī RAID-1 un tajā ir instalēta operētājsistēma, un atlikušās četras ir apvienotas RAID-10ātrai un uzticamai datu apstrādei.
Ja pēc visa iepriekš minētā izlasīšanas nolemjat to instalēt savos serveros RAID masīvi, bet nezināt, kā to izdarīt un ar ko sākt - sazinieties ar mums! - palīdzēsim izvēlēties nepieciešamo aprīkojumu, kā arī veiksim montāžas darbus realizācijai RAID masīvi.
Tagad apskatīsim, kādi veidi pastāv un kā tie atšķiras.
Kalifornijas Universitāte Bērklijā ieviesa šādus RAID specifikācijas līmeņus, kas ir pieņemti kā de facto standarts:
- RAID 0- augstas veiktspējas disku masīvs ar svītrojumiem, bez kļūdu pielaides;
- - spoguļattēlu disku masīvs;
- RAID 2 rezervēts masīviem, kas izmanto Haminga kodu;
- RAID 3 un 4- disku masīvi ar svītrām un speciālu paritātes disku;
- - disku masīvs ar svītrojumu un “nepiešķirtu paritātes disku”;
- - interleaved disku masīvs, izmantojot divas kontrolsummas, kas aprēķinātas divos neatkarīgos veidos;
- - RAID 0 masīvs, kas izveidots no RAID 1 masīviem;
- - RAID 0 masīvs, kas izveidots no RAID 5 masīviem;
- - RAID 0 masīvs, kas izveidots no RAID 6 masīviem.
Aparatūras RAID kontrolleris vienlaikus var atbalstīt vairākus dažādus RAID masīvus, kuru kopējais cieto disku skaits nepārsniedz tiem paredzēto savienotāju skaitu. Tajā pašā laikā mātesplatē iebūvētajam kontrollerim BIOS iestatījumos ir tikai divi stāvokļi (iespējots vai atspējots), tāpēc sistēma var ignorēt jaunu cieto disku, kas pievienots neizmantotam kontrollera savienotājam ar aktivizētu RAID režīmu, līdz tas ir saistīts. kā cits RAID — JBOD (spanned) masīvs, kas sastāv no viena diska.
RAID 0 (svītrošana - "pārmaiņa")
Režīms, kas nodrošina maksimālu veiktspēju. Dati ir vienmērīgi sadalīti pa masīva diskiem, diski ir apvienoti vienā, kuru var sadalīt vairākos. Izkliedētās lasīšanas un rakstīšanas darbības var ievērojami palielināt darbības ātrumu, jo vairāki diski vienlaikus lasa/raksta savu datu daļu. Lietotājam ir pieejams viss disku apjoms, taču tas samazina datu glabāšanas uzticamību, jo, ja kāds no diskiem neizdodas, masīvs parasti tiek iznīcināts un datu atkopšana ir gandrīz neiespējama. Pielietojuma joma - lietojumprogrammas, kurām nepieciešams liels apmaiņas ātrums ar disku, piemēram, video uzņemšana, video rediģēšana. Ieteicams lietošanai ar ļoti uzticamiem diskdziņiem.
(spoguļošana - "spoguļošana")
divu disku masīvs, kas ir viena otra pilnīgas kopijas. Nejaukt ar RAID 1+0, RAID 0+1 un RAID 10 masīviem, kas izmanto vairāk nekā divus diskus un sarežģītākus spoguļošanas mehānismus.
Nodrošina pieņemamu rakstīšanas ātrumu un lasīšanas ātruma pieaugumu, paralēli vaicājumiem.
Tam ir augsta uzticamība - tas darbojas tik ilgi, kamēr darbojas vismaz viens masīva disks. Divu disku atteices varbūtība uzreiz ir vienāda ar katra diska atteices varbūtību reizinājumu, t.i. ievērojami mazāka nekā atsevišķa diska atteices varbūtība. Praksē, ja kāds no diskiem sabojājas, nekavējoties jārīkojas, lai atjaunotu dublēšanos. Lai to izdarītu, ieteicams izmantot karstos rezerves diskus ar jebkuru RAID līmeni (izņemot nulli).
Datu sadales pa diskiem variants, līdzīgs RAID10, kas ļauj izmantot nepāra skaitu disku (minimālais skaits ir 3)
RAID 2, 3, 4
dažādas sadalītas datu uzglabāšanas iespējas ar diskiem, kas piešķirti paritātes kodiem un dažādiem bloku izmēriem. Šobrīd tos praktiski neizmanto zemās veiktspējas un nepieciešamības atvēlēt daudz diska ietilpības ECC un/vai paritātes kodu glabāšanai.
RAID 2. līdz 4. līmeņa galvenais trūkums ir nespēja veikt paralēlas rakstīšanas darbības, jo paritātes informācijas glabāšanai tiek izmantots atsevišķs vadības disks. RAID 5 nav šī trūkuma. Datu bloki un kontrolsummas tiek cikliski ierakstītas visos masīva diskos, diska konfigurācijā nav asimetrijas. Kontrolsummas ir XOR (ekskluzīvas vai) darbības rezultāts. Xor ir funkcija, kas ļauj aizstāt jebkuru operandu ar rezultātu un izmantojot algoritmu xor, iegūstiet trūkstošo operandu. Piemēram: a xor b = c(Kur a, b, c- trīs reida masīva diski), gadījumā a atsakās, mēs varam viņu iegūt, noliekot viņu vietā c un pēc tērēšanas xor starp c Un b: c xor b = a. Tas attiecas neatkarīgi no operandu skaita: a xor b xor c xor d = e. Ja tas atsakās c Tad e ieņem viņa vietu un turas xor kā rezultātā mēs iegūstam c: a xor b xor e xor d = c. Šī metode būtībā nodrošina 5. versijas kļūdu toleranci. Lai saglabātu xor rezultātu, ir nepieciešams tikai 1 disks, kura izmērs ir vienāds ar jebkura cita diska izmēru reidā.
Priekšrocības
RAID5 ir kļuvis plaši izplatīts, galvenokārt tā izmaksu efektivitātes dēļ. RAID5 disku masīva ietilpība tiek aprēķināta, izmantojot formulu (n-1)*hddsize, kur n ir disku skaits masīvā, bet hddsize ir mazākā diska izmērs. Piemēram, četru 80 gigabaitu disku masīvam kopējais apjoms būs (4–1) * 80 = 240 gigabaiti. Informācijas ierakstīšana RAID 5 sējumā prasa papildu resursus un samazinās veiktspēja, jo ir nepieciešami papildu aprēķini un rakstīšanas operācijas, bet lasot (salīdzinot ar atsevišķu cieto disku) ir ieguvums, jo datu plūsmas no vairākiem masīvā esošajiem diskiem var tikt apstrādāti paralēli.
Trūkumi
RAID 5 veiktspēja ir ievērojami zemāka, it īpaši tādās operācijās kā Random Write, kurās veiktspēja samazinās par 10–25% no RAID 0 (vai RAID 10) veiktspējas, jo tai ir nepieciešams vairāk diska darbību (katra darbība raksta, ar izņemot tā sauktās pilnas svītras rakstīšanas, serveris RAID kontrollerī tiek aizstāts ar četrām - divām lasīšanas un divām rakstīšanas darbībām). RAID 5 trūkumi parādās, kad kāds no diskiem sabojājas - viss apjoms pāriet kritiskā režīmā (degradējas), visas rakstīšanas un lasīšanas darbības pavada papildu manipulācijas, un veiktspēja strauji samazinās. Šajā gadījumā uzticamības līmenis tiek samazināts līdz RAID-0 uzticamībai ar atbilstošu disku skaitu (tas ir, n reizes zemāks par viena diska uzticamību). Ja pirms masīva pilnīgas atjaunošanas rodas kļūme vai neatjaunojama lasīšanas kļūda rodas vēl vismaz vienā diskā, masīvs tiek iznīcināts un tajā esošos datus nevar atjaunot, izmantojot parastās metodes. Jāņem vērā arī tas, ka RAID rekonstrukcijas process (RAID datu atgūšana ar redundances palīdzību) pēc diska atteices izraisa intensīvu lasīšanas slodzi no diskiem vairākas stundas nepārtraukti, kas var izraisīt jebkura atlikušā diska atteici. vismazāk aizsargātais RAID darbības periods, kā arī identificēt iepriekš nekonstatētas lasīšanas kļūdas aukstos datu masīvos (dati, kuriem netiek piekļūts normālas masīva darbības laikā, arhivētie un neaktīvie dati), kas palielina atteices risku datu atkopšanas laikā.
Minimālais izmantoto disku skaits ir trīs.
RAID 6 ir līdzīgs RAID 5, taču tam ir augstāka uzticamības pakāpe - kontrolsummām tiek atvēlēta 2 disku ietilpība, 2 summas tiek aprēķinātas, izmantojot dažādus algoritmus. Nepieciešams jaudīgāks RAID kontrolleris. Nodrošina darbību pēc divu disku vienlaicīgas atteices - aizsardzība pret vairākām atteicēm. Lai sakārtotu masīvu, ir nepieciešami vismaz 4 diski. Parasti, izmantojot RAID-6, diska grupas veiktspēja samazinās par aptuveni 10-15% salīdzinājumā ar RAID 5, ko izraisa lielais kontroliera apstrādes apjoms (nepieciešamība aprēķināt otru kontrolsummu, kā arī lasīt un pārrakstīt vairāk diska bloku, rakstot katru bloku).
RAID 0+1
RAID 0+1 pamatā var nozīmēt divas iespējas:
- divi RAID 0 ir apvienoti RAID 1;
- trīs vai vairāk diski tiek apvienoti masīvā, un katrs datu bloks tiek ierakstīts divos šī masīva diskos; Tādējādi, izmantojot šo pieeju, tāpat kā “tīrajā” RAID 1, masīva noderīgais apjoms ir puse no visu disku kopējā apjoma (ja tie ir vienādas ietilpības diski).
RAID 10 (1+0)
RAID 10 ir atspoguļots masīvs, kurā dati tiek ierakstīti secīgi vairākos diskos, piemēram, RAID 0. Šī arhitektūra ir RAID 0 tipa masīvs, kura segmenti ir RAID 1 masīvi, nevis atsevišķi diski līmenī ir jābūt vismaz 4 diskiem (un vienmēr pāra skaitlim). RAID 10 apvieno augstu kļūdu toleranci un veiktspēju.
Apgalvojums, ka RAID 10 ir visuzticamākā datu glabāšanas iespēja, ir diezgan pamatots ar to, ka masīvs tiks atspējots pēc visu tajā pašā masīvā esošo disku kļūmes. Ja neizdodas viens disks, otrā tajā pašā masīvā esošā diska atteices iespēja ir 1/3*100=33%. RAID 0+1 neizdosies, ja divi diskdziņi neizdosies dažādos masīvos. Blakus esošajā masīvā esošā diska atteices iespēja ir 2/3*100=66%, taču, tā kā disks masīvā ar jau bojātu disku vairs netiek izmantots, iespēja, ka nākamais disks neizdosies visā masīvā. ir 2/2 *100=100%
masīvs, kas līdzīgs RAID5, tomēr papildus izkliedētai paritātes kodu glabāšanai tiek izmantota rezerves apgabalu sadale - faktiski tiek izmantots cietais disks, kuru var pievienot RAID5 masīvam kā rezerves (tādus masīvus sauc 5+ vai 5+ rezerves). RAID 5 masīvā rezerves disks ir dīkstāvē līdz vienam no galvenajiem cietajiem diskiem, savukārt RAID 5EE masīvā šis disks visu laiku tiek koplietots ar pārējiem HDD, kas pozitīvi ietekmē cietā diska veiktspēju. masīvs. Piemēram, 5 HDD RAID5EE masīvs spēs veikt par 25% vairāk I/O darbību sekundē nekā RAID5 masīvs ar 4 primārajiem un viena rezerves HDD. Minimālais disku skaits šādam masīvam ir 4.
apvienojot divus (vai vairākus, bet tas tiek lietots ārkārtīgi reti) RAID5 masīvus svītrā, t.i. RAID5 un RAID0 kombinācija, kas daļēji izlabo RAID5 galveno mīnusu - zemo datu rakstīšanas ātrumu vairāku šādu masīvu paralēlas izmantošanas dēļ. Masīva kopējā ietilpība tiek samazināta par divu disku ietilpību, taču, atšķirībā no RAID6, šāds masīvs var izturēt tikai viena diska atteici bez datu zuduma, un minimālais nepieciešamais disku skaits, lai izveidotu RAID50 masīvu, ir 6. Kopā ar RAID10 šis ir visieteicamākais RAID līmenis lietošanai lietojumprogrammās, kur nepieciešama augsta veiktspēja apvienojumā ar pieņemamu uzticamību.
divu RAID6 masīvu apvienošana joslā. Rakstīšanas ātrums ir aptuveni divas reizes lielāks nekā RAID6 rakstīšanas ātrums. Minimālais disku skaits, lai izveidotu šādu masīvu, ir 8. Informācija netiek zaudēta, ja neizdodas divi diski no katra RAID 6 masīva.
RAID(Angļu) lieks neatkarīgu disku masīvs - lieks neatkarīgu cieto disku masīvs)- vairāku disku masīvs, ko kontrolē kontrolieris, kas savienoti ar ātrgaitas kanāliem un ārējā sistēma uztver kā vienotu veselumu. Atkarībā no izmantotā masīva veida tas var nodrošināt dažādas kļūdu pielaides un veiktspējas pakāpes. Kalpo, lai palielinātu datu glabāšanas uzticamību un/vai palielinātu informācijas lasīšanas/rakstīšanas ātrumu. Sākotnēji šādi masīvi tika veidoti kā rezerves kopija datu nesējiem, kuru pamatā bija brīvpiekļuves atmiņa (RAM), kas tajā laikā bija dārga. Laika gaitā saīsinājums ieguva otru nozīmi - masīvu jau veidoja neatkarīgi diski, kas nozīmēja vairāku disku izmantošanu, nevis viena diska nodalījumus, kā arī aprīkojuma augstās izmaksas (tagad salīdzinoši tikai vairāki diski). nepieciešams, lai izveidotu šo masīvu.
Apskatīsim, kādi RAID masīvi ir. Vispirms apskatīsim līmeņus, kurus prezentēja Bērklija zinātnieki, pēc tam to kombinācijas un neparastos režīmus. Ir vērts atzīmēt, ka, ja tiek izmantoti dažāda izmēra diski (kas nav ieteicams), tad tie darbosies ar mazāko apjomu. Lielo disku papildu ietilpība vienkārši nebūs pieejama.
RAID 0. Svītrains disku masīvs bez kļūdu pielaides/paritātes (Stripe)
Tas ir masīvs, kurā dati tiek sadalīti blokos (bloka izmēru var iestatīt, veidojot masīvu) un pēc tam ierakstīti atsevišķos diskos. Vienkāršākajā gadījumā ir divi diski, viens bloks tiek ierakstīts pirmajā diskā, otrs otrais, tad atkal pirmais un tā tālāk. Šis režīms tiek saukts arī par “starplapošanu”, jo, rakstot datu blokus, diski, uz kuriem tiek veikta ierakstīšana, tiek savstarpēji savienoti. Attiecīgi arī bloki tiek lasīti pa vienam. Tādā veidā I/O operācijas tiek izpildītas paralēli, tādējādi nodrošinot labāku veiktspēju. Ja agrāk mēs varējām nolasīt vienu bloku laika vienībā, tad tagad mēs to varam izdarīt no vairākiem diskiem vienlaikus. Šī režīma galvenā priekšrocība ir lielais datu pārraides ātrums.
Tomēr brīnumi nenotiek, un, ja notiek, tad tie ir reti. Veiktspēja nepalielinās N reizes (N ir disku skaits), bet mazāk. Pirmkārt, diska piekļuves laiks palielinās N reizes, kas jau ir augsts salīdzinājumā ar citām datoru apakšsistēmām. Tikpat svarīga ietekme ir arī kontroliera kvalitātei. Ja tas nav labākais, tad ātrums var tikko manāmi atšķirties no viena diska ātruma. Interfeisam, ar kuru RAID kontrolleris ir savienots ar pārējo sistēmu, ir būtiska ietekme. Tas viss var izraisīt ne tikai lineārās lasīšanas ātruma palielināšanos, kas ir mazāks par N, bet arī disku skaita ierobežojumu, virs kura nepalielināsies vispār. Vai, gluži pretēji, tas nedaudz samazinās ātrumu. Reālos uzdevumos ar lielu pieprasījumu skaitu iespēja saskarties ar šo parādību ir minimāla, jo ātrumu ļoti ierobežo pats cietais disks un tā iespējas.
Kā redzat, šajā režīmā redundances kā tādas nav. Tiek izmantota visa diska vieta. Taču, ja kāds no diskiem neizdodas, tad acīmredzot visa informācija tiek zaudēta.
RAID 1. Spoguļošana
Šī RAID režīma būtība ir izveidot diska kopiju (spoguli), lai palielinātu kļūdu toleranci. Ja neizdodas viens disks, tad darbs neapstājas, bet turpinās, bet ar vienu disku. Šim režīmam nepieciešams pāra skaits disku. Šīs metodes ideja ir tuvu dublēšanai, taču viss notiek lidojuma laikā, kā arī atveseļošanās pēc neveiksmes (kas dažreiz ir ļoti svarīga), un tam nav jātērē laiks.
Trūkumi: liela dublēšana, jo, lai izveidotu šādu masīvu, nepieciešams divreiz vairāk disku. Vēl viens trūkums ir tas, ka nav veiktspējas pieauguma - galu galā datu kopija no pirmā tiek vienkārši ierakstīta otrajā diskā.
RAID 2 masīvs, izmantojot kļūdu izturīgu Haminga kodu.
Šis kods ļauj labot un atklāt dubultkļūdas. Aktīvi izmantots kļūdu labošanas atmiņā (ECC). Šajā režīmā diski tiek sadalīti divās grupās – viena daļa tiek izmantota datu glabāšanai un darbojas līdzīgi kā RAID 0, sadalot datu blokus pa dažādiem diskiem; otro daļu izmanto ECC kodu glabāšanai.
Priekšrocības ietver kļūdu labošanu lidojuma laikā un lielu datu straumēšanas ātrumu.
Galvenais trūkums ir liela dublēšana (ar nelielu disku skaitu tas ir gandrīz divreiz, n-1). Palielinoties disku skaitam, konkrētais disku skaits, kas glabā ECC kodus, kļūst mazāks (īpatnējā dublēšana samazinās). Otrs trūkums ir zemais ātrums darbam ar maziem failiem. Sakarā ar tā apjomīgumu un lielo dublēšanu ar nelielu disku skaitu, šis RAID līmenis pašlaik netiek izmantots, jo tas ir nonācis augstākiem līmeņiem.
RAID 3. Kļūmju izturīgs masīvs ar bitu svītrojumu un paritāti.
Šis režīms ieraksta datus pa blokiem dažādos diskos, piemēram, RAID 0, bet izmanto citu disku paritātes glabāšanai. Tādējādi dublēšana ir daudz zemāka nekā RAID 2 un ir tikai viens disks. Ja viens disks neizdodas, ātrums praktiski nemainās.
Starp galvenajiem trūkumiem jāatzīmē zemais ātrums, strādājot ar maziem failiem un daudziem pieprasījumiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka visi kontroles kodi tiek glabāti vienā diskā un I/O darbību laikā tie ir jāpārraksta. Šī diska ātrums ierobežo visa masīva ātrumu. Paritātes biti tiek rakstīti tikai tad, kad tiek ierakstīti dati. Un lasot tie tiek pārbaudīti. Šī iemesla dēļ rodas lasīšanas/rakstīšanas ātruma nelīdzsvarotība. Nelielu failu vienreizējai lasīšanai raksturīgs arī mazs ātrums, kas ir saistīts ar neiespējamību paralēli piekļūt no neatkarīgiem diskiem, kad dažādi diski paralēli izpilda pieprasījumus.
RAID 4
Dati tiek ierakstīti blokos dažādos diskos, viens disks tiek izmantots paritātes bitu glabāšanai. Atšķirība no RAID 3 ir tāda, ka bloki tiek sadalīti nevis bitos un baitos, bet gan sektoros. Priekšrocības ietver lielu pārsūtīšanas ātrumu, strādājot ar lieliem failiem. Liels ir arī darba ātrums ar lielu skaitu lasīšanas pieprasījumu. Starp trūkumiem var atzīmēt no RAID 3 pārmantotos - lasīšanas/rakstīšanas operāciju ātruma nelīdzsvarotību un apstākļu esamību, kas apgrūtina paralēlu piekļuvi datiem.
RAID 5. Diska masīvs ar svītrojumu un sadalītu paritāti.
Metode ir līdzīga iepriekšējai, taču tā vietā, lai paritātes bitiem piešķirtu atsevišķu disku, šī informācija tiek sadalīta starp visiem diskiem. Tas ir, ja tiek izmantoti N diski, tad būs pieejama N-1 disku ietilpība. Viena apjoms tiks piešķirts paritātes bitiem, tāpat kā RAID 3.4. Bet tie netiek glabāti atsevišķā diskā, bet gan atsevišķi. Katram diskam ir (N-1)/N informācijas apjoms un 1/N no daudzuma ir piepildīta ar paritātes bitiem. Ja viens disks masīvā neizdodas, tas turpina darboties (tajā glabātie dati tiek aprēķināti, pamatojoties uz citu disku paritāti un datiem “lidojumā”). Tas nozīmē, ka kļūme rodas lietotājam pārredzami un dažreiz pat ar minimālu veiktspējas kritumu (atkarībā no RAID kontrollera skaitļošanas iespējām). Starp priekšrocībām mēs atzīmējam lielo datu lasīšanas un rakstīšanas ātrumu gan ar lielu apjomu, gan ar lielu pieprasījumu skaitu. Trūkumi: sarežģīta datu atkopšana un mazāks lasīšanas ātrums nekā RAID 4.
RAID 6. Diska masīvs ar svītrojumu un dubultu sadalītu paritāti.
Atšķirība ir saistīta ar to, ka tiek izmantotas divas paritātes shēmas. Sistēma ir izturīga pret divu disku kļūmēm. Galvenā grūtība ir tāda, ka, lai to īstenotu, rakstīšanas laikā ir jāveic vairāk darbību. Šī iemesla dēļ rakstīšanas ātrums ir ļoti lēns.
Kombinētie (ligzdotie) RAID līmeņi.
Tā kā RAID masīvi OS ir caurspīdīgi, drīz ir pienācis laiks izveidot masīvus, kuru elementi nav diski, bet gan citu līmeņu masīvi. Tie parasti ir rakstīti ar plusu. Pirmais cipars norāda, kāda līmeņa masīvi ir iekļauti kā elementi, un otrais cipars norāda, kāda veida organizācija ir augstākajam līmenim, kas apvieno elementus.
RAID 0+1
Kombinācija, kas ir RAID 1 masīvs, kas izveidots, pamatojoties uz RAID 0 masīviem Tāpat kā RAID 1 masīvā, būs pieejama tikai puse no diska ietilpības. Bet, tāpat kā ar RAID 0, ātrums būs lielāks nekā ar vienu disku. Lai ieviestu šādu risinājumu, ir nepieciešami vismaz 4 diski.
RAID 1+0
Zināms arī kā RAID 10. Tā ir spoguļu josla, tas ir, RAID 0 masīvs, kas izveidots no RAID 1 masīviem. Gandrīz līdzīgs iepriekšējam risinājumam.
RAID 0+3
Masīvs ar īpašu paritāti virs svītras. Tas ir 3. līmeņa masīvs, kurā dati ir sadalīti blokos un ierakstīti RAID 0 masīvos. Kombinācijām, kas nav visvienkāršākās 0+1 un 1+0, ir nepieciešami specializēti kontrolieri, kas bieži ir diezgan dārgi. Šāda veida uzticamība ir zemāka nekā nākamās opcijas uzticamība.
RAID 3+0
Pazīstams arī kā RAID 30. Tā ir josla (RAID 0 masīvs) no RAID 3 masīviem. Tam ir ļoti augsts datu pārraides ātrums, kā arī laba kļūdu tolerance. Dati vispirms tiek sadalīti blokos (kā RAID 0) un ievietoti elementu masīvos. Tur tie atkal tiek sadalīti blokos, tiek aprēķināta to paritāte, bloki tiek ierakstīti visos diskos, izņemot vienu, kuram tiek ierakstīti paritātes biti. Šādā gadījumā var neizdoties viens no katra RAID 3 masīva diskiem.
RAID 5+0 (50)
Tas ir izveidots, apvienojot RAID 5 masīvus RAID 0 masīvā. Tam ir liels datu pārsūtīšanas un vaicājumu apstrādes ātrums. Tam ir vidējais datu atkopšanas ātrums un laba kļūdu tolerance. RAID 0+5 kombinācija arī pastāv, bet vairāk teorētiski, jo sniedz pārāk maz priekšrocību.
RAID 5+1 (51)
Spoguļošanas un svītru kombinācija ar sadalītu paritāti. RAID 15 (1+5) ir arī iespēja. Ir ļoti augsta kļūdu tolerance. 1+5 masīvs var darboties ar trim diskdziņiem, un 5+1 masīvs var darboties ar pieciem no astoņiem diskdziņiem.
RAID 6+0 (60)
Interleaving ar dubulto sadalīto paritāti. Citiem vārdiem sakot, svītra no RAID 6. Kā jau minēts saistībā ar RAID 0+5, RAID 6 no svītrām nav kļuvis plaši izplatīts (0+6). Līdzīgas metodes (izņemšana no masīviem ar paritāti) var palielināt masīva ātrumu. Vēl viens ieguvums ir tas, ka jūs varat viegli palielināt jaudu, nesarežģot aizkavēšanos, kas nepieciešama, lai aprēķinātu un ierakstītu vairāk paritātes bitu.
RAID 100 (10+0)
RAID 100, arī rakstīts RAID 10+0, ir RAID 10 josla. Savā būtībā tas ir līdzīgs plašākam RAID 10 masīvam, kas izmanto divreiz vairāk disku. Bet šai "trīsstāvu" struktūrai ir savs izskaidrojums. Visbiežāk RAID 10 tiek izgatavots aparatūrā, tas ir, izmantojot kontrolieri, un no tiem programmatūrā tiek izgatavotas svītras. Šis triks tiek izmantots, lai izvairītos no problēmas, kas tika pieminēta raksta sākumā - kontrolieriem ir savi mērogojamības ierobežojumi un, ja vienā kontrollerī ievietojat dubultu disku skaitu, dažos apstākļos var netikt novērots pieaugums visi. Programmatūra RAID 0 ļauj to izveidot, pamatojoties uz diviem kontrolieriem, no kuriem katrs satur RAID 10. Tādējādi mēs izvairāmies no kontroliera attēlotā “šaurējās vietas”. Vēl viens noderīgs punkts ir novērst problēmu ar maksimālo savienotāju skaitu vienā kontrollerī — dubultojot to skaitu, mēs dubultojam pieejamo savienotāju skaitu.
Nestandarta RAID režīmi
Dubultā paritāte
Izplatīts papildinājums uzskaitītajiem RAID līmeņiem ir dubultā paritāte, kas dažreiz tiek ieviesta un tāpēc tiek saukta par "diagonālo paritāti". Dubultā paritāte jau ir ieviesta RAID 6. Bet atšķirībā no tā paritāte tiek skaitīta pār citiem datu blokiem. Nesen RAID 6 specifikācija tika paplašināta, tāpēc diagonālo paritāti var uzskatīt par RAID 6. Attiecībā uz RAID 6 paritāte tiek uzskatīta par rezultātu, pievienojot modulo 2 bitus pēc kārtas (tas ir, pirmā bita summa pirmajā bitā). disks, pirmais bits otrajā utt.), tad notiek diagonālās paritātes nobīde. Nav ieteicama darbība diska atteices režīmā (jo ir grūti aprēķināt zaudētos bitus no kontrolsummām).
Tas ir NetApp RAID masīva izstrāde ar dubultu paritāti un atbilst atjauninātajai RAID 6 definīcijai. Tas izmanto datu ierakstīšanas shēmu, kas atšķiras no klasiskās RAID 6 ieviešanas. Vispirms rakstīšana tiek veikta NVRAM kešatmiņā, kas ir nodrošināta ar nepārtrauktu barošanas avotu, lai novērstu datu zudumu strāvas padeves pārtraukuma laikā. Kad vien iespējams, kontrollera programmatūra diskos ieraksta tikai cietos blokus. Šī shēma nodrošina lielāku aizsardzību nekā RAID 1 un ir ātrāka nekā parastais RAID 6.
RAID 1.5
To ierosināja Highpoint, taču tagad to ļoti bieži izmanto RAID 1 kontrolleros, neuzsverot šo funkciju. Būtība ir saistīta ar vienkāršu optimizāciju – dati tiek ierakstīti kā parastajā RAID 1 masīvā (kas būtībā ir 1.5), un dati tiek nolasīti savīti no diviem diskiem (kā RAID 0). Īpašā Highpoint implementācijā, ko izmantoja DFI LanParty sērijas plates nForce 2 mikroshēmojumā, pieaugums bija tik tikko pamanāms un dažreiz pat nulle. Iespējams, tas ir saistīts ar šī ražotāja kontrolieru zemo ātrumu tobrīd kopumā.
Apvieno RAID 0 un RAID 1. Izveidots vismaz trīs diskos. Dati tiek rakstīti, izkliedēti uz trim diskiem, un kopija tiek ierakstīta ar nobīdi par 1 disku. Ja viens bloks ir ierakstīts trīs diskos, tad pirmās daļas kopija tiek ierakstīta otrajā diskā, bet otrās daļas kopija tiek ierakstīta trešajā diskā. Izmantojot pāra skaitu disku, protams, labāk ir izmantot RAID 10.
Parasti, veidojot RAID 5, viens disks tiek atstāts brīvs (rezerves), lai kļūmes gadījumā sistēma nekavējoties sāktu masīva atjaunošanu. Normālas darbības laikā šis disks darbojas dīkstāvē. RAID 5E sistēma ietver šī diska izmantošanu kā masīva elementu. Un šī bezmaksas diska apjoms ir sadalīts visā masīvā un atrodas disku galā. Minimālais disku skaits ir 4 gab. Pieejamais apjoms ir n-2, viena diska apjoms tiek izmantots (tiek sadalīts starp visiem) paritātei, cita diska apjoms ir brīvs. Ja disks neizdodas, masīvs tiek saspiests līdz 3 diskiem (kā piemēru izmantojot minimālo skaitu), aizpildot brīvo vietu. Rezultāts ir parasts RAID 5 masīvs, kas ir izturīgs pret cita diska kļūmēm. Kad ir pievienots jauns disks, masīvs paplašinās un atkal aizņem visus diskus. Ir vērts atzīmēt, ka saspiešanas un dekompresijas laikā disks nav izturīgs pret cita diska iznākšanu. Šobrīd tas arī netiek lasīts/rakstīts. Galvenā priekšrocība ir lielāks darbības ātrums, jo svītrošana notiek lielākam skaitam disku. Negatīvā puse ir tāda, ka šo disku nevar piešķirt vairākiem masīviem vienlaikus, kas ir iespējams vienkāršā RAID 5 masīvā.
RAID 5EE
Tas atšķiras no iepriekšējās tikai ar to, ka brīvās vietas apgabali uz diskiem nav rezervēti vienā gabalā diska galā, bet ir salikti blokos ar paritātes bitiem. Šī tehnoloģija ievērojami paātrina atveseļošanos pēc sistēmas kļūmes. Blokus var ierakstīt tieši brīvā vietā, bez nepieciešamības pārvietoties pa disku.
Līdzīgi kā RAID 5E, tas izmanto papildu disku, lai uzlabotu veiktspēju un slodzes sadalījumu. Brīvā vieta ir sadalīta starp citiem diskiem un atrodas disku galā.
Šī tehnoloģija ir Storage Computer Corporation reģistrēta preču zīme. Uz RAID 3, 4 balstīts masīvs, kas optimizēts veiktspējai. Galvenā priekšrocība ir lasīšanas/rakstīšanas kešatmiņas izmantošana. Datu pārsūtīšanas pieprasījumi tiek izpildīti asinhroni. Būvniecības laikā tiek izmantoti SCSI diski. Ātrums ir aptuveni 1,5–6 reizes lielāks nekā RAID 3.4 risinājumiem.
Intel Matrix RAID
Tā ir tehnoloģija, ko Intel ieviesa dienvidu tiltos, sākot ar ICH6R. Būtība ir saistīta ar iespēju apvienot dažādu līmeņu RAID masīvus diska nodalījumos, nevis atsevišķos diskos. Teiksim, divos diskos var sakārtot divus nodalījumus, divi no tiem saglabās operētājsistēmu RAID 0 masīvā, bet pārējie divi - strādājot RAID 1 režīmā - saglabās dokumentu kopijas.
Linux MD RAID 10
Šis ir Linux kodola RAID draiveris, kas nodrošina iespēju izveidot progresīvāku RAID 10 versiju. Tātad, ja RAID 10 bija ierobežots pāra disku skaits, tad šis draiveris var darboties ar nepāra disku. . Trīs disku princips būs tāds pats kā RAID 1E, kur diski tiek svītroti pa vienam, lai izveidotu kopiju un svītrotu blokus, kā tas ir RAID 0. Četriem diskiem tas būs līdzvērtīgs parastajam RAID 10. Turklāt varat norādīt, kurā apgabalā diskā tiks saglabāta kopija. Pieņemsim, ka oriģināls būs pirmā diska pirmajā pusē, bet tā kopija – otrā diska otrajā pusē. Ar datu otro pusi viss ir otrādi. Datus var dublēt vairākas reizes. Kopiju glabāšana dažādās diska daļās ļauj sasniegt lielāku piekļuves ātrumu cietā diska neviendabīguma rezultātā (piekļuves ātrums mainās atkarībā no datu atrašanās vietas uz šķīvja, parasti atšķirība ir divas reizes).
Izstrādāja Kaleidescape lietošanai savās multivides ierīcēs. Līdzīgi kā RAID 4, izmantojot dubulto paritāti, taču izmanto citu kļūdu pielaides metodi. Lietotājs var viegli paplašināt masīvu, vienkārši pievienojot diskus, un, ja tajā ir dati, dati tam tiks vienkārši pievienoti, nevis dzēsti, kā tas parasti tiek prasīts.
Izstrādāja Sun. Lielākā RAID 5 problēma ir informācijas zudums strāvas padeves pārtraukuma rezultātā, kad informācijai no diska kešatmiņas (kas ir nepastāvīga atmiņa, tas ir, neuzglabā datus bez elektrības) nav laika saglabāties magnētiskie šķīvji. Šo informācijas neatbilstību kešatmiņā un diskā sauc par nesakarību. Pati masīva organizācija ir saistīta ar Sun Solaris failu sistēmu – ZFS. Tiek izmantota diska kešatmiņas satura piespiedu ierakstīšana, ja kontrolsumma nesakrīt, jūs varat atjaunot ne tikai visu disku, bet arī bloku "lidojumā". Vēl viens svarīgs aspekts ir ZFS ideoloģija - tas nemaina datus, kad tas ir nepieciešams. Tā vietā tas ieraksta atjauninātus datus un pēc tam, pārliecinoties, ka darbība jau bija veiksmīga, maina uz to rādītāju. Tādējādi ir iespējams izvairīties no datu zuduma modifikācijas laikā. Mazie faili tiek dublēti, nevis izveidoti kontrolsummas. To dara arī failu sistēma, jo tā pārzina datu struktūru (RAID masīvu) un var šiem mērķiem piešķirt vietu. Ir arī RAID-Z2, kas, tāpat kā RAID 6, var izturēt divas diska kļūmes, izmantojot divas kontrolsummas.
Kaut kas, kas principā nav RAID, bet bieži tiek izmantots kopā ar to. Burtiski tulkots kā "tikai disku ķekars" Tehnoloģija apvieno visus sistēmā instalētos diskus vienā lielā loģiskā diskā. Tas ir, trīs disku vietā būs redzams viens liels. Tiek izmantota visa kopējā diska ietilpība. Nav paātrinājuma, nav uzticamības, nav veiktspējas.
Diska paplašinātājs
Funkcija iekļauta Window Home Server. Apvieno JBOD un RAID 1. Ja nepieciešams izveidot kopiju, tas uzreiz nedublē failu, bet uzliek NTFS nodalījumam etiķeti, kas norāda datus. Dīkstāves laikā sistēma kopē failu, lai diskā būtu maksimāli daudz vietas (var izmantot dažāda izmēra diskus). Ļauj sasniegt daudzas no RAID priekšrocībām – kļūdu toleranci un iespēju viegli nomainīt neizdevušos disku un atjaunot to fonā, faila atrašanās vietas caurspīdīgumu (neatkarīgi no tā, kurā diskā tas atrodas). Ir iespējams arī veikt paralēlu piekļuvi no dažādiem diskiem, izmantojot iepriekš minētās etiķetes, iegūstot līdzīgu veiktspēju kā RAID 0.
Izstrādāts Lime technology LLC. Šī shēma atšķiras no parastajiem RAID masīviem ar to, ka ļauj apvienot SATA un PATA diskus vienā masīvā un dažāda izmēra un ātruma diskus. Kontrolsummai (paritātei) tiek izmantots īpašs disks. Dati nav svītroti starp diskiem. Ja viens disks neizdodas, tiek zaudēti tikai tajā saglabātie faili. Tomēr tos var atgūt, izmantojot paritāti. UNRAID ir ieviests kā Linux MD (daudzdisku) papildinājums.
Lielākā daļa RAID masīvu veidu nav plaši izplatīti, daži tiek izmantoti šaurās pielietošanas jomās. Visizplatītākie, sākot no parastajiem lietotājiem un beidzot ar sākuma līmeņa serveriem, ir RAID 0, 1, 0+1/10, 5 un 6. Tas, vai jūsu uzdevumiem ir nepieciešams reida masīvs, ir atkarīgs no jums. Tagad jūs zināt, kā tie atšķiras viens no otra.
