Raid úrovně vysvětlil

Pokud jste se někdy podívali na nákup zařízení NAS nebo serveru, zejména pro malé firmy, nepochybně narazíte na pojem RAID. RAID je zkratka pro redundantní pole levných (nebo někdy „nezávislých“) disků. Obecně platí, že systém podporující RAID používá dva nebo více pevných disků ke zlepšení výkonu nebo poskytnutí určité úrovně odolnosti proti chybám pro stroj - obvykle NAS nebo server. Odolnost proti poruchám jednoduše znamená poskytnutí bezpečnostní sítě pro selhání hardwaru zajištěním toho, že stroj s poškozenou součástí, obvykle pevným diskem, může stále fungovat. Odolnost proti chybám snižuje přerušení produktivity a také snižuje pravděpodobnost ztráty dat.

Způsob, jakým nakonfigurujete odolnost proti chybám, závisí na nastavené úrovni RAID. Úrovně RAID závisí na tom, kolik disků máte v úložném zařízení, na tom, jak kritické je převzetí služeb při selhání a obnova vašich datových potřeb, a jak důležité je maximalizovat výkon. Podnik bude obecně považovat za naléhavější uchovat data neporušená v případě selhání hardwaru, než například domácí uživatel. Různé úrovně RAID představují různé konfigurace zaměřené na poskytování různých rovnováh mezi optimalizací výkonu a ochranou dat.

Přehled RAID

RAID je tradičně implementováno v podnicích a organizacích, kde je odolnost proti poškození disku a optimalizovaný výkon nutností, nikoli luxusem. Servery a NAS v obchodních datových centrech mají obvykle řadič RAID - kus hardwaru, který řídí řadu disků. Tyto systémy obsahují více jednotek SSD nebo SATA v závislosti na konfiguraci RAID. Domácí zařízení NAS také podporují RAID z důvodu zvýšených požadavků na úložiště. Domácí NAS, prosumer a small business NASes se stále častěji dodávají se dvěma nebo více pozicemi na diskových jednotkách, takže uživatelé mohou využívat sílu RAID stejně jako podnik.

Softwarový RAID znamená, že můžete RAID nastavit bez potřeby vyhrazeného hardwarového řadiče RAID. Schopnost RAID je vlastní operačnímu systému. Funkce úložného prostoru Windows 8 a Windows 7 (verze Pro a Ultimate) mají vestavěnou podporu pro RAID. Můžete nastavit jeden disk se dvěma oddíly: jeden pro spouštění z a druhý pro ukládání dat a zrcadlení datového oddílu.

Tento typ RAID je k dispozici také v jiných operačních systémech, včetně serverů OS X, Linux a Windows. Protože tento typ RAID již přichází jako funkce v operačním systému, nelze cenu překonat. Softwarový RAID může také zahrnovat virtuální RAID řešení nabízená výrobci, jako je Dot Hill, k poskytování výkonných hostitelských virtuálních RAID adaptérů. To je však řešení více přizpůsobené podnikovým sítím.

Který RAID je pro mě vhodný?

Jak již bylo zmíněno, existuje několik úrovní RAID a ta, kterou vyberete, závisí na tom, zda používáte RAID pro výkon nebo odolnost proti chybám (nebo obojí). Záleží také na tom, zda máte hardwarový nebo softwarový RAID, protože software podporuje méně úrovní než hardwarový RAID. V případě hardwarového RAID záleží také na typu řadiče. Různé řadiče podporují různé úrovně RAID a také diktují druhy disků, které můžete použít v poli: SAS, SATA nebo SSD.

Zde je přehled o populárních úrovních RAID:

• RAID 0 se používá ke zvýšení výkonu serveru. Je také známý jako „strip striping“. U RAID 0 se data zapisují na více disků. To znamená, že práce, kterou počítač dělá, je řešena více disky, nikoli pouze jedním, což zvyšuje výkon, protože více jednotek čte a zapisuje data a zlepšuje vstupně-výstupní disk. Jsou vyžadovány minimálně dva disky. Softwarové i hardwarové RAID podporují RAID 0, stejně jako většina řadičů. Nevýhodou je, že neexistuje odolnost proti chybám. Pokud jeden disk selže, pak to ovlivní celé pole a zvyšuje se šance na ztrátu nebo poškození dat.

• RAID 1 je konfigurace odolná proti chybám známá jako „zrcadlení disku“. U RAID 1 jsou data zkopírována hladce a současně z jednoho disku na druhý, čímž se vytvoří replika nebo zrcadlo. Pokud se jeden disk smaží, druhý může pokračovat v práci. Je to nejjednodušší způsob, jak implementovat odolnost proti chybám a je to relativně nízká cena.

Nevýhodou je, že RAID 1 způsobuje mírné přetažení výkonu. RAID 1 lze implementovat prostřednictvím softwaru nebo hardwaru. Pro implementaci hardwaru RAID 1 jsou vyžadovány minimálně dva disky. Se softwarem RAID 1 lze namísto dvou fyzických disků zrcadlit data mezi svazky na jednom disku. Dalším bodem, který si pamatujete, je, že RAID 1 snižuje celkovou kapacitu disku na polovinu: Pokud je server se dvěma jednotkami 1TB nakonfigurován s RAID 1, bude celková kapacita úložiště 1 TB, nikoli 2 TB.

• RAID 5 je zdaleka nejběžnější konfigurace RAID pro obchodní servery a podniková zařízení NAS. Tato úroveň RAID poskytuje lepší výkon než zrcadlení a odolnost proti chybám. S RAID 5 jsou data a parita (což jsou další data použitá pro obnovu) prokládána na třech nebo více discích. Pokud disk dostane chybu nebo začne selhat, data se z tohoto distribuovaného datového a paritního bloku znovu vytvoří - hladce a automaticky. V zásadě je systém stále funkční, i když jeden disk kope do kbelíku a dokud nevyměníte poškozenou jednotku. Další výhodou RAID 5 je to, že umožňuje mnoha diskům NAS a serverům „vyměnitelné za chodu“, což znamená, že v případě selhání jednotky v poli může být tato jednotka vyměněna za novou jednotku bez vypnutí serveru nebo NAS a bez nutnosti přerušit uživatele, kteří mohou přistupovat k serveru nebo NAS. Je to skvělé řešení pro odolnost proti chybám, protože jak jednotky selžou (a nakonec budou), data mohou být přestavěna na nové disky, protože jsou nahrazeny selhávající disky. Nevýhodou RAID 5 je výkonnostní hit serverů, které provádějí mnoho operací zápisu. Například s RAID 5 na serveru, který má databázi, ke které má mnoho zaměstnanců přístup během pracovního dne, by mohlo dojít ke značnému zpoždění.

• RAID 6 se také často používá v podnicích. Je to identické s RAID 5, kromě toho, že je to ještě robustnější řešení, protože používá ještě jeden paritní blok než RAID 5. Můžete mít dva disky zemřít a stále mít systém funkční.

• RAID 10 je kombinací RAID 1 a 0 a je často označován jako RAID 1 + 0. Kombinuje zrcadlení RAID 1 s pruhováním RAID 0. Je to úroveň RAID, která poskytuje nejlepší výkon, ale je také nákladná, vyžaduje minimálně dvakrát tolik disků než jiné úrovně RAID, minimálně čtyři. Toto je úroveň RAID ideální pro vysoce využívané databázové servery nebo jakýkoli server, který provádí mnoho operací zápisu. RAID 10 lze implementovat jako hardware nebo software, ale obecná shoda spočívá v tom, že při používání softwaru RAID 10 dojde ke ztrátě mnoha výhod výkonu.

Další úrovně RAID Existují další úrovně RAID: 2, 3, 4, 7, 0 + 1… ale jsou to skutečně varianty hlavních již uvedených konfigurací RAID a používají se pro specifické případy. Zde je několik krátkých popisů:

• RAID 2 je podobný RAID 5, ale namísto stripování disků pomocí parity dochází k stripování na bitové úrovni. RAID 2 je zřídka nasazen, protože náklady na implementaci jsou obvykle neúnosné (typické nastavení vyžaduje 10 disků) a poskytuje nekvalitní výkon při některých operací I / O disku.

• RAID 3 je také podobný RAID 5, kromě toho, že toto řešení vyžaduje vyhrazený paritní disk. RAID 3 se používá zřídka, s výjimkou nej specializovanějších databázových nebo zpracovatelských prostředí, z nichž může těžit.

• RAID 4 je konfigurace, ve které se pruhování disku děje na úrovni bajtů, nikoli na úrovni bitů jako v RAID 3.

• RAID 7 je vlastní úroveň RAID, kterou vlastní nyní zaniklá společnost Storage Computer Corporation.

• RAID 0 + 1 je často zaměňován za RAID 10 (což je RAID 1 + 0), ale tyto dva nejsou stejné. RAID 0 + 1 je zrcadlené pole se segmenty, které jsou pole RAID 0. Je implementován do specifických infrastruktur vyžadujících vysoký výkon, ale nikoli vysokou úroveň škálovatelnosti.

Pro většinu malých až středně velkých firem postačuje RAID 0, 1, 5 a v některých případech 10 pro dobrou odolnost proti chybám a výkon. Pro většinu domácích uživatelů může být RAID 5 nadměrný, ale zrcadlení RAID 1 poskytuje slušnou odolnost proti chybám.

Je důležité si uvědomit, že RAID není záloha, ani nenahrazuje strategii zálohování - nejlépe automatizovanou. Zálohování do zařízení RAID může být součástí takové strategie. Vlastnění zařízení podporujícího RAID, které používáte jako primární server nebo úložné zařízení, není. RAID může být skvělý způsob, jak optimalizovat výkon NAS a serveru a rychle se zotavit po selhání hardwaru, ale je to pouze součást celkového řešení obnovy po havárii.