Дисковые массивы RAID
Дисковый массив RAID (Redundant Array of Independent Disks) — совокупность нескольких жёстких дисков (2 и более), объединённых в единую связку.
В зависимости от вида (базового уровня RAID) такое решение повышает скорость записи и считывания информации или увеличивает показатели отказоустойчивости носителей и защищенности данных от потерь.
Использование RAID-массива является одним из популярных и доступных аппаратных способов повышения отказоустойчивости при хранении и обработке данных.
Виды дисковых массивов RAID
RAID 0. Используются для увеличения скорости записи и чтения данных. В этом случае обмен информацией происходит одновременно со всеми дисками из массива. Файлы записываются частями: одна часть — на один диск, следующая — на другой.
Скорость в этом случае выше, чем при использовании только одного жесткого диска. Но о резервировании данных и повышении уровня защиты от потери речи нет.
Если важна сохранность информации, потребуется массив RAID уровня 1 и выше.
RAID 1. Применяется минимум 2 диска. Используется 100% копирование — все, что сохраняется на первый диск, в таком же виде копируется на второй.
RAID 2, RAID 3, RAID 4. Принцип записи, как в RAID 0 (блоками на разные носители). Но часть массива выделена под хранение кодов коррекции ошибок (используется код Хэмминга).
Благодаря этому повышается скорость обмена данными и показатели отказоустойчивости. Схожий принцип реализован в решениях уровней 3 и 4. Только под контрольные суммы (коды коррекции) выделяются разные объемы памяти.
Практически не используются на практике.
RAID 5. Принцип работы схож с RAID 1 (полное копирование), необходимый минимум — 3 диска. Но при этом один или несколько дисков используются для хранения контрольных сумм для восстановления информации.
RAID 6. Используется как минимум 4 диска. Такой массив может пережить одновременную поломку даже 2 носителей. Используется 2 контрольные суммы, вычисляемые разными способами. Высочайшая надёжность.
RAID 10. Их называют еще «1+0». Таким RAID присущи черты массивов 1 и 0 уровней. От нулевого они взяли увеличенную скорость доступа, от первого — высокие показатели надежности. RAID 10 подходит тем, у кого в приоритете высокая скорость операций чтения/записи. Для организации массива требуется четное количество дисков (минимум 4).
RAID 50. Представляет собой набор массивов RAID 5, объединенных в RAID 0. Минимальное количество дисков — 6. Обеспечивается надежность массива 5 уровня и вместе с этим решается проблема низкой скорости записи, присущая для него. Решение подходит для случаев, когда требуется высокая надежность и производительность.
RAID 60. Строится из 8 и более дисков. Это 2 и более массива 6 уровня, объединенных в RAID0. Отличительная черта — высокие показатели отказоустойчивости. Даже если из строя выйдет по 2 накопителя из RAID6, информация сохранится.
Решения под дисковые массивы
Системы хранения данных и сетевые хранилища NAS имеют встроенный контроллер для создания и управления RAID-массивами. Для реализации на серверах и рабочих станциях требуется контроллер, который управляет процессами записи, считывания информации и пр.
Контроллеры дисковых массивов делятся на 2 вида:
- Программный контроллер — самый доступный по цене вариант, применяется для простых задач. Представляет собой специальное ПО. Особенность — интенсивное потребление ресурсов компьютера, из-за чего может страдать быстродействие. Чаще используется для RAID 0 и 1.
- Аппаратный контроллер — представляет собой устройство расширения, подключающееся в слот компьютера или сервера. Диски подключаются к контроллеру через внутренние или внешние порты. Может иметь кэш-память, возможность установки батареи для хранения кэш-памяти при отсутствии питания, функции «горячей замены» и автоматической замены диска.
Выбор типа контроллера, как и самого RAID-массива, зависит от задач, где это будет использоваться.
Для выбора решения нужно понимать:
- какое взаимодействие будет с данными (чтение, записи, их соотношение);
- какой уровень нагрузки ожидается (редкое копирование файлов из архива или высокая нагрузка на запись со случайным доступом);
- есть ли требования под задачу по IOPS (показатель количества операций чтения\запись в секунду), пропускной способности дисковой системы, время задержки;
- нужна ли возможность «горячей замены» или автоматической замена диска (Hot Swap и Hot Spare).
Получить консультацию
Отправьте описание задачи, в решении которой нуждается ваш бизнес. Мы предложим возможные варианты её решения и оценим стоимость её выполнения.
RAID 6
RAID 6 — массив независимых жестких дисков шестого уровня, оснащенный двумя независимыми распределенными схемами четности контрольных сумм, благодаря чему отличается отказоустойчивостью и сохраняет работоспособность при отказе сразу двух дисков единовременно. RAID 6 осуществляет вычисление контрольных сумм на основе алгоритма, созданного на базе кода Рида-Соломона (Reed-Solomon).
RAID 6 во многом схож с RAID 5, но при этом более надежен потому, что под контрольные суммы выделяется ёмкость 2-х дисков и рассчитываются 2 контрольные суммы по разным алгоритмам. Первый такой же, что и в случае технологии RAID 5 («исключающее или» XOR), второй — требует наличия дополнительного жесткого диска Q, поэтому и сама технология называется проверкой четности P+Q.
Некоторые производители утверждают, что с введением технологии RAID 6 в их фирменной модификации устраняются все проблемы, связанные с готовностью данных. Формально RAID 6 предлагает высокий уровень защиты при отказе двух жестких дисков сразу, однако во многих возможных сценариях применения (к примеру, в случае user mistakes) RAID 6 отнюдь не обеспечивает максимальной готовности информации.
RAID 6 не самый удачный из простых уровней, на рынке пользуется весьма низкой популярностью, поскольку в сравнении с более младшими «собратьями» заметно проигрывает в параметрах.
Однако шестой RAID-уровень обладает высокой скоростью считывания данных, поскольку они хранятся блоками и не имеют выделенного диска для хранения контрольных сумм. При этом, имея большой объем контрольной информации, массив обладает низкой скоростью записи и низким коэффициентом использования дискового пространства (около 60% для массива из пяти дисков).
Особенности RAID 6
- Для реализации этого уровня потребуется более дорогой и мощный RAID-контроллер в сравнении с RAID 5;
- Для организации массива уронвня RAID 6 потребуется минимум 4 диска;
- RAID 6 может обеспечить работоспособность системы после выхода из строя двух дисков.
Достоинства системы:
- Высокий уровень отказоустойчивости;
- Высокая скорость обработки запросов.
Недостатки системы:
- Низкая скорость записи и чтения при единичных запросах данных небольшого объема;
- Сложное строение и реализация;
- Сложная процедура восстановления данных.
Производительность массива RAID 6 на 10-15% ниже производительности RAID 5, поскольку на 6 уровне появляется необходимость рассчитывать вторую контрольную сумму, а также прочитывать и перезаписывать большее количество блоков на диске.
ООО «Альтербит», 197183, Санкт-Петербург, Комендантский проспект, 2 схема проезда
Телефон: (812) 309-2602 ← Звони если хочешь купить сервер, схд, компьютер
Raid 6 сколько дисков
Пожалуйста, заполните и отправьте форму и в ближайшее время менеджеры компании AltaStor с вами свяжутся.
Спасибо за ваше обращение.
В ближайшее время менеджер компании AltaStor свяжется с вами.
Ваш запрос уже находится в обработке.
Нет необходимости в повторном обращении.
В ближайшее время менеджер компании AltaStor свяжется с вами.
Вы также можете через 10-15 минут обновить страницу, скорректировать запрос и при необходимости отправить его повторно.
Что-то пошло не так.
Мы уже знаем о проблеме и работаем над исправлением.
Попробуйте еще раз отправить запрос через некоторое время или свяжитесь с нами по телефону:
Уровни RAID — краткие теоретические сведения
Массивы RAID были разработаны в целях повышения надежности хранения данных, увеличения скорости работы с дисками и для обеспечения возможности объединения нескольких дисков в один большой диск. Разные типы RAID решают разные задачи, здесь мы рассмотрим несколько наиболее распространенных конфигураций RAID массивов из одинаковых по размеру дисков.
RAID 0
RAID 0 (Stripe). Режим, при использовании которого достигается максимальная производительность. Данные равномерно распределяются по дискам массива, диски объединяются в один, который может быть размечен на несколько. Распределенные операции чтения и записи позволяют значительно увеличить скорость работы, поскольку несколько дисков одновременно читают/записывают свою порцию данных. Пользователю доступен весь объем дисков, но это снижает надежность хранения данных, поскольку при отказе одного из дисков массив обычно разрушается и восстановить данные практически невозможно. Область применения — приложения, требующие высоких скоростей обмена с диском, например видеозахват, видеомонтаж. Рекомендуется использовать с высоконадежными дисками.
RAID 1
RAID 1 (Mirror). Несколько дисков (обычно 2), работающие синхронно на запись, то есть полностью дублирующие друг друга. Повышение производительности происходит только при чтении. Самый надежный способ защитить информацию от сбоя одного из дисков. Из-за высокой стоимости обычно используется при хранении очень важных данных. Высокая стоимость обусловлена тем, что лишь половина от общей емкости дисков доступна для пользователя.
RAID 10
RAID 10 , также иногда называется RAID 1+0 — комбинация двух первых вариантов. (Массив RAID0 из массивов RAID1). Имеет все скоростные преимущества RAID0 и преимущество надежности RAID1, сохраняя недостаток — высокую стоимость дискового массива, так как эффективная ёмкость массива равна половине ёмкости использованных в нём дисков. Для создания такого массива требуется минимум 4 диска. (При этом их число должно быть чётным).
RAID 0+1 — Массив RAID1 из массивов RAID0. Фактически не применяется из-за отсутствия преимуществ по сравнению с RAID10 и меньшей отказоустойчивости.
RAID 1E
RAID 1E — Похожий на RAID10 вариант распределения данных по дискам, допускающий использование нечётного числа дисков (минимальное количество — 3)
RAID 2, 3, 4 — различные варианты распределенного хранения данных с дисками, выделенными под коды четности и различными размерами блока. В настоящее время практически не используются из-за невысокой производительности и необходимости выделять много дисковой емкости под хранение кодов ЕСС и/или четности.
RAID 5
RAID 5 — массив, также использующий распределенное хранение данных аналогично RAID 0 (и объединение в один большой логический диск) + распределенное хранение кодов четности для восстановления данных при сбоях. Относительно предыдущих конфигураций размер Stripe-блока еще больше увеличен. Возможно как одновременное чтение, так и запись. Плюсом этого варианта является то, что доступная для пользователя емкость массива уменьшается на емкость лишь одного диска, хотя надежность хранения данных ниже, чем у RAID 1. По сути, является компромиссом между RAID0 и RAID1, обеспечивая достаточно высокую скорость работы при неплохой надежности хранения данных. При отказе одного диска из массива данные могут быть восстановлены без потерь в автоматическом режиме. Минимальное количество дисков для такого массива — 3.
«Программные» реализации RAID5, встроенные в южные мосты материнских плат, не отличаются высокой скоростью записи, поэтому годятся далеко не для всех применений.
RAID 5EE
RAID 5EE — массив, аналогичный RAID5, однако кроме распределенного хранения кодов четности используется распределение резервных областей — фактически задействуется жесткий диск, который можно добавить в массив RAID5 в качестве запасного (такие массивы называют 5+ или 5+spare). В RAID 5 массиве резервный диск простаивает до тех пор, пока не выйдет из строя один из основных жестких дисков, в то время как в RAID 5EE массиве этот диск используется совместно с остальными HDD все время, что положительно сказывается на производительность массива. К примеру, массив RAID5EE из 5 HDD сможет выполнить на 25% больше операций ввода/вывода за секунду, чем RAID5 массив из 4 основных и одного резервного HDD. Минимальное количество дисков для такого массива — 4.
RAID 6
RAID 6 — аналог RAID5 c большим уровнем избыточности — информация не теряется при отказе двух любых дисков, соответственно, общая ёмкость массива уменьшается на ёмкость двух дисков. Минимальное количество дисков, необходимое для создания массива такого уровня — 4. Скорость работы в общем случае примерно аналогична RAID5. Рекомендуется для применений, где важна максимально высокая надёжность.
RAID 50
RAID 50 — объединение двух(или более, но это крайне редко применяется) массивов RAID5 в страйп, т.е. комбинация RAID5 и RAID0, частично исправляющая главный недостаток RAID5 — низкую скорость записи данных за счёт параллельного использования нескольких таких массивов. Общая ёмкость массива уменьшается на ёмкость двух дисков, но, в отличие от RAID6, без потери данных такой массив переносит отказ лишь одного диска, а минимально необходимое число дисков для создания массива RAID50 равно 6. Наряду с RAID10, это наиболее рекомендуемый уровень RAID для использования в приложениях, где требуется высокая производительность в сочетании с приемлемой надёжностью.
RAID 60
RAID 60 — объединение двух массивов RAID6 в страйп. Скорость записи повышается примерно в два раза, относительно скорости записи в RAID6. Минимальное количество дисков для создания такого массива — 8. Информация не теряется при отказе двух дисков из каждого RAID 6 массива.
Matrix RAID
Matrix RAID — технология, реализованная фирмой Intel в своих южных мостах, начиная с ICH6R, позволяющая организовать всего на двух дисках несколько массивов RAID0 и RAID1, одновременно создавая разделы как с повышенной скоростью работы, так и с повышенной надёжностью хранения данных.
JBOD
JBOD (От английского «Just a Bunch Of Disks»)- последовательное объединение нескольких физических дисков в один логический, не влияющее на производительность (надёжность при этом падает аналогично RAID0), при этом диски могут иметь разные размеры. В настоящее время практически не применяется.