Ha érdekli ez a cikk, akkor valószínűleg találkozott vagy várhatóan hamarosan szembesül a következő problémák egyikével a számítógépén:
- nyilvánvalóan nincs elegendő fizikai kapacitása a merevlemeznek egyetlen logikai meghajtóként. Leggyakrabban ez a probléma nagy fájlokkal (videó, grafika, adatbázisok) végzett munka során jelentkezik;A RAID rendszer létrehozása a számítógépen megoldhatja ezeket és néhány más problémát.
- a merevlemez teljesítménye egyértelműen nem elég. Leggyakrabban ez a probléma akkor fordul elő, ha nemlineáris videószerkesztő rendszerekkel dolgozik, vagy amikor nagyszámú felhasználó egyidejűleg fér hozzá a merevlemezen lévő fájlokhoz;
- A merevlemez megbízhatósága egyértelműen hiányzik. Leggyakrabban ez a probléma akkor merül fel, ha olyan adatokkal kell dolgozni, amelyek soha nem veszhetnek el, vagy amelyeknek mindig elérhetőnek kell lenniük a felhasználó számára. A szomorú tapasztalatok azt mutatják, hogy még a legmegbízhatóbb berendezések is elromlanak néha, és általában a leginkább alkalmatlan pillanatban.
Mi az a "RAID"?
1987-ben Patterson, Gibson és Katz, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem munkatársai megjelentették „A Case for Redundant Arrays of Olcsó lemezek (RAID)” című könyvét. Ez a cikk a lemeztömbök különböző típusait ismerteti, rövidítve RAID – Független (vagy olcsó) lemezek redundáns tömbje (független (vagy olcsó) lemezmeghajtók redundáns tömbje). A RAID a következő ötletre épül: több kis és/vagy olcsó lemezmeghajtó egy tömbbe kombinálásával olyan rendszert kaphatunk, amely kapacitásában, sebességében és megbízhatóságában felülmúlja a legdrágább lemezmeghajtókat. Ráadásul a számítógép szemszögéből egy ilyen rendszer egyetlen lemezmeghajtónak tűnik.Ismeretes, hogy a meghajtótömb meghibásodásai közötti átlagos idő egyenlő az egyetlen meghajtó meghibásodásai közötti átlagos idővel, osztva a tömbben lévő meghajtók számával. Ennek eredményeként a tömb átlagos meghibásodási ideje túl rövid sok alkalmazás számára. Egy lemeztömb azonban többféleképpen is toleránssá tehető egyetlen meghajtó meghibásodásával szemben.
A fenti cikkben a lemeztömbök öt típusát (szintjét) határoztuk meg: RAID-1, RAID-2, ..., RAID-5. Mindegyik típus hibatűrést, valamint különböző előnyöket biztosított egyetlen meghajtóhoz képest. Ezzel az öt típussal együtt népszerűvé vált a NEM redundáns RAID-0 lemeztömb is.
Milyen RAID szintek vannak, és melyiket érdemes választani?
RAID-0. Általában paritás nélküli, nem redundáns lemezmeghajtókként definiálható. A RAID-0-t néha „csíkozásnak” nevezik, attól függően, hogy a tömbben lévő meghajtókon hogyan helyezik el az információkat:Mivel a RAID-0 nem rendelkezik redundanciával, egy meghajtó meghibásodása a teljes tömb meghibásodásához vezet. Másrészt a RAID-0 maximális adatátviteli sebességet és a lemezterület hatékony kihasználását biztosítja. Mivel a RAID-0 nem igényel bonyolult matematikai vagy logikai számításokat, megvalósítási költségei minimálisak.
Alkalmazási terület: nagy sebességű folyamatos adatátvitelt igénylő audio- és videoalkalmazások, melyeket egyetlen meghajtó nem biztosít. Például a Mylex által egy nemlineáris videószerkesztő állomás optimális lemezrendszer-konfigurációjának meghatározására végzett kutatás azt mutatja, hogy egyetlen lemezmeghajtóval összehasonlítva a két lemezmeghajtóból álló RAID-0 tömb 96%-kal növeli az írási/olvasási sebességet. sebesség, három lemezmeghajtó esetében - 143%-kal (a Miro VIDEO EXPERT Benchmark tesztje szerint).
A „RAID-0” tömbben a meghajtók minimális száma 2.
RAID-1. Ismertebb nevén a "tükrözés" egy olyan meghajtópár, amely ugyanazt az információt tartalmazza, és egyetlen logikai meghajtót alkot:
A rögzítés az egyes párok mindkét meghajtóján történik. A párban lévő meghajtók azonban egyidejű olvasási műveleteket is végrehajthatnak. Így a "tükrözés" megduplázhatja az olvasási sebességet, de az írási sebesség változatlan marad. A RAID-1 100%-os redundanciával rendelkezik, és egy meghajtó meghibásodása nem vezet a teljes tömb meghibásodásához – a vezérlő egyszerűen átkapcsolja az olvasási/írási műveleteket a fennmaradó meghajtóra.
A RAID-1 biztosítja a legnagyobb sebességet az összes redundáns tömb (RAID-1 - RAID-5) közül, különösen többfelhasználós környezetben, de a lemezterület legrosszabb kihasználását. Mivel a RAID-1 nem igényel bonyolult matematikai vagy logikai számításokat, megvalósítási költségei minimálisak.
A „RAID-1” tömbben a meghajtók minimális száma 2.
Az írási sebesség növelése és a megbízható adattárolás biztosítása érdekében több RAID-1 tömb kombinálható RAID-0-ba. Ezt a konfigurációt „kétszintű” RAID-nek vagy RAID-10-nek (RAID 0+1) nevezik:
A „RAID 0+1” tömbben a meghajtók minimális száma 4.
Alkalmazási terület: olcsó tömbök, amelyekben a legfontosabb az adattárolás megbízhatósága.
RAID-2. Az adatokat szektor méretű csíkokra osztja szét lemezmeghajtók csoportjában. Egyes meghajtók ECC (Error Correction Code) tárolására szolgálnak. Mivel a legtöbb meghajtó alapértelmezés szerint szektoronként tárolja az ECC kódokat, a RAID-2 nem kínál sok előnyt a RAID-3-hoz képest, ezért a gyakorlatban nem használják.
RAID-3. Akárcsak a RAID-2 esetében, az adatok egy szektor méretű csíkokon vannak elosztva, és az egyik tömbmeghajtót a paritásinformációk tárolására osztják ki:
A RAID-3 az egyes szektorokban tárolt ECC kódokra támaszkodik a hibák észleléséhez. Ha az egyik meghajtó meghibásodik, a rajta tárolt információk visszaállíthatók a kizárólagos VAGY (XOR) kiszámításával a fennmaradó meghajtók információi alapján. Az egyes rekordok jellemzően az összes meghajtó között el vannak osztva, ezért ez a tömbtípus jó a lemezigényes alkalmazásokhoz. Mivel minden I/O művelet hozzáfér a tömb összes lemezmeghajtójához, a RAID-3 nem tud egyszerre több műveletet végrehajtani. Ezért a RAID-3 jó egyfelhasználós, egyfeladatos környezetekben, hosszú rekordokkal. A rövid felvételek használatához szinkronizálni kell a lemezmeghajtók forgását, különben elkerülhetetlen az adatcsere sebességének csökkenése. Ritkán használt, mert lemezterület-használat szempontjából gyengébb a RAID-5-nél. A megvalósítás jelentős költségeket igényel.
A „RAID-3” tömbben a meghajtók minimális száma 3.
RAID-4. A RAID-4 megegyezik a RAID-3-mal, kivéve, hogy a csík mérete sokkal nagyobb, mint egy szektor. Ebben az esetben az olvasás egyetlen meghajtóról történik (nem számítva a paritásinformációt tároló meghajtót), így egyszerre több olvasási művelet is végrehajtható. Mivel azonban minden írási műveletnek frissítenie kell a paritásmeghajtó tartalmát, nem lehet egyszerre több írási műveletet végrehajtani. Ennek a tömbtípusnak nincs észrevehető előnye a RAID-5 tömbhöz képest.
RAID-5. Ezt a tömbtípust néha "forgó paritástömbnek" is nevezik. Az ilyen típusú tömb sikeresen legyőzi a RAID-4 eredendő hátrányát - azt, hogy nem tud egyszerre több írási műveletet végrehajtani. Ez a tömb a RAID-4-hez hasonlóan használja csíkok nagy méretű, de a RAID-4-től eltérően a paritásinformációkat nem egy meghajtón tárolják, hanem az összes meghajtón:
Az írási műveletek egy meghajtót érnek el adatokkal, egy másik meghajtóval pedig paritásinformációkat. Mivel a különböző csíkokhoz tartozó paritásinformációkat különböző meghajtókon tárolják, több egyidejű írás nem lehetséges, kivéve, ha az adatsáv vagy a paritáscsík ugyanazon a meghajtón található. Minél több meghajtó található a tömbben, annál ritkábban esik egybe az információs és a paritáscsíkok elhelyezkedése.
Alkalmazási terület: megbízható nagy térfogatú tömbök. A megvalósítás jelentős költségeket igényel.
A „RAID-5” tömbben a meghajtók minimális száma 3.
RAID-1 vagy RAID-5?
A RAID-5 a RAID-1-hez képest gazdaságosabban használja fel a lemezterületet, mivel redundanciához nem az információ „másolatát”, hanem egy csekkszámot tárol. Ennek eredményeként a RAID-5 tetszőleges számú meghajtót képes kombinálni, amelyek közül csak az egyik tartalmaz majd redundáns információkat.
A nagyobb lemezterület-hatékonyság azonban az alacsonyabb információcsere-sebesség rovására megy. Amikor információkat ír a RAID-5-be, a paritásinformációkat minden alkalommal frissíteni kell. Ehhez meg kell határoznia, hogy mely paritásbitek változtak. Először a frissítendő régi információkat olvassuk be. Ezt az információt azután az új információval XOR-beírjuk. Ennek a műveletnek az eredménye egy bitmaszk, amelyben minden =1 bit azt jelenti, hogy a megfelelő pozícióban lévő paritásinformáció értéket le kell cserélni. A frissített paritásinformáció ezután a megfelelő helyre kerül. Ezért a RAID-5 minden egyes program információírási kérésére két olvasást, két írást és két XOR műveletet hajt végre.
A lemezterület hatékonyabb felhasználásának költsége van (az adatok másolata helyett paritásblokk tárolása): további időre van szükség a paritásinformációk létrehozásához és írásához. Ez azt jelenti, hogy a RAID-5 írási sebessége 3:5 vagy akár 1:3 arányban alacsonyabb, mint a RAID-1-en (azaz a RAID-5 írási sebessége az írási sebesség 3/5-1/3-a RAID-1). Emiatt a RAID-5-öt értelmetlen szoftveresen létrehozni. Olyan esetekben sem ajánlhatók, amikor a rögzítési sebesség kritikus.
Melyik RAID megvalósítási módot válassza – szoftvert vagy hardvert?
A különböző RAID-szintek leírásának elolvasása után észreveheti, hogy sehol nem esik szó a RAID megvalósításához szükséges konkrét hardverkövetelményekről. Amiből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a RAID megvalósításához nem kell mást, mint a szükséges számú lemezmeghajtót csatlakoztatni a számítógépben elérhető vezérlőhöz, és speciális szoftvert telepíteni a számítógépre. Ez igaz, de nem teljesen!Valójában lehetséges a RAID szoftverben való megvalósítása. Példa erre a Microsoft Windows NT 4.0 Server operációs rendszer, amelyben lehetséges a RAID-0, -1 és még a RAID-5 szoftveres megvalósítása is (a Microsoft Windows NT 4.0 Workstation csak RAID-0-t és RAID-1-et biztosít). Ez a megoldás azonban rendkívül leegyszerűsítettnek tekinthető, és nem teszi lehetővé a RAID-tömb képességeinek teljes körű megvalósítását. Elegendő megjegyezni, hogy a RAID szoftveres megvalósítása esetén az információk lemezmeghajtókra való elhelyezése, a vezérlőkódok kiszámítása stb. a központi processzorra esik, ami természetesen nem növeli a rendszer teljesítményét és megbízhatóságát. Ugyanezen okok miatt itt gyakorlatilag nincsenek szervizfunkciók, és a hibás meghajtó cseréjére, új meghajtó hozzáadására, a RAID-szint megváltoztatására stb. vonatkozó összes műveletet teljes adatvesztéssel és minden egyéb végrehajtás teljes tilalmával hajtják végre. tevékenységek. A RAID szoftveres megvalósításának egyetlen előnye a minimális költség.
- egy speciális vezérlő megszabadítja a központi processzort az alapvető RAID műveletektől, és a vezérlő hatékonysága annál észrevehetőbb, minél magasabb a RAID összetettségi szintje;A hardveres RAID megvalósítás hátránya a RAID vezérlők viszonylag magas költsége. Viszont egyrészt mindenért fizetni kell (megbízhatóság, gyorsaság, szerviz). Másrészt a közelmúltban, a mikroprocesszoros technológia fejlődésével a RAID-vezérlők (különösen a fiatalabb modellek) költsége meredeken csökkenni kezdett, és összehasonlíthatóvá vált a hagyományos lemezvezérlők költségeivel, ami lehetővé teszi a RAID-rendszerek telepítését nemcsak drága nagyszámítógépeken, de belépő szintű szervereken, sőt munkaállomásokon is.
- a vezérlők általában olyan illesztőprogramokkal vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik RAID létrehozását szinte minden népszerű operációs rendszerhez;
- a vezérlő beépített BIOS-a és a hozzá tartozó menedzselő programok lehetővé teszik a rendszergazda számára a RAID-ben szereplő meghajtók egyszerű csatlakoztatását, leválasztását vagy cseréjét, több RAID tömb létrehozását, akár különböző szinteken, a lemeztömb állapotának figyelését, stb. A „fejlett” vezérlőkkel ezek a műveletek „menet közben” végezhetők, azaz. a rendszeregység kikapcsolása nélkül. Számos művelet elvégezhető a „háttérben”, pl. az aktuális munka megszakítása nélkül és akár távolról is, pl. bármely (természetesen, ha van hozzáférése) munkahelyről;
- a vezérlők felszerelhetők egy puffermemóriával („cache”), amelyben az utolsó néhány adatblokk tárolódik, ami ugyanazon fájlokhoz való gyakori hozzáféréssel jelentősen növelheti a lemezrendszer teljesítményét.
Hogyan válasszunk RAID vezérlő modellt?
A RAID-vezérlők többféle típusa létezik, működésüktől, kialakításuktól és költségüktől függően:1. Meghajtóvezérlők RAID funkcióval.
Lényegében ez egy közönséges lemezvezérlő, amely a speciális BIOS firmware-nek köszönhetően lehetővé teszi a lemezmeghajtók RAID tömbbé való kombinálását, általában 0, 1 vagy 0+1 szintű.
Ultra (Ultra Wide) SCSI vezérlő a Mylex KT930RF-től (KT950RF).
Külsőleg ez a vezérlő nem különbözik egy közönséges SCSI vezérlőtől. Minden „specializáció” a BIOS-ban található, amely két részre oszlik - „SCSI-konfiguráció” / „RAID-konfiguráció”. Alacsony költsége (kevesebb, mint 200 dollár) ellenére ez a vezérlő számos funkcióval rendelkezik:
- akár 8 meghajtó kombinálása RAID 0, 1 vagy 0+1 formátumba;
- támogatás Hot Spare meghibásodott lemezmeghajtó menet közbeni cseréjéhez;
- a hibás hajtás automatikus (kezelői beavatkozás nélkül) cseréjének képessége;
- az adatok integritásának és azonosságának automatikus ellenőrzése (RAID-1 esetén);
- jelszó jelenléte a BIOS-hoz való hozzáféréshez;
- RAIDPlus program, amely információt nyújt a RAID-ben lévő meghajtók állapotáról;
- DOS, Windows 95, NT 3.5x, 4.0 illesztőprogramok
RAID (Független lemezek redundáns tömbje)— független lemezek redundáns tömbje, azaz. a fizikai merevlemezek egy logikai meghajtóba való egyesítése az esetleges problémák megoldása érdekében. Valószínűleg hibatűrésre fogja használni. Ha az egyik lemez meghibásodik, a rendszer tovább működik. Az operációs rendszerben a tömb úgy fog kinézni, mint egy normál HDD. RAJTAÜTÉS– a tömbök a szervermegoldások szegmenséből származtak, de mára elterjedtek és már itthon is használatosak. A RAID kezelésére egy speciális intelligenciával rendelkező chipet használnak, amelyet RAID-vezérlőnek neveznek. Ez vagy egy lapkakészlet az alaplapon, vagy egy külön külső kártya.
A RAID tömbök típusai
Hardver– ilyenkor egy speciális chip vezérli a tömb állapotát. A chipnek saját CPU-ja van, és minden számítás rá esik, megszabadítva a szerver CPU-ját a felesleges terheléstől.
Program– ilyenkor a tömb állapotát egy speciális program vezérli az operációs rendszerben. Ebben az esetben további terhelés jön létre a szerver CPU-ján. Hiszen minden számítás rá esik.
Lehetetlen egyértelműen megmondani, hogy melyik típusú raid jobb. Szoftveres raid esetén nem kell drága raidvezérlőt vásárolnunk. Ami általában 250 USD-tól kezdődik. (70 dollárért megtalálod, de nem kockáztatnám az adatokat) De minden számítás a szerver CPU-jára esik. Szoftver
a megvalósítás jól használható a 0. és 1. raidhez. Ezek meglehetősen egyszerűek, és nem igényelnek nagy számításokat a működésükhöz. Ezért a szoftveres raideket gyakrabban használják a belépő szintű megoldásokban. A hardveres raid raidvezérlőt használ a működéshez. A raidvezérlőnek saját processzora van a számításokhoz, és ez a processzor hajtja végre az I/O műveleteket.
RAID szintek
Elég sok van belőlük. Ezek a főbbek - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 és a kombinált - 10, 30, 50, 53... Csak a legnépszerűbbeket vesszük figyelembe, amelyeket a modern vállalkozásokban használnak. infrastruktúra. A diagramokon a D betű a Data vagy adatblokkot jelenti.
RAID 0 (csíkos lemeztömb hibatűrés nélkül)
Más néven csík. Ez az, amikor két vagy több fizikai meghajtót egyetlen logikai meghajtóba egyesítenek a tér kombinálása céljából. Vagyis veszünk két 500 GB-os lemezt, kombináljuk őket RAID 0-ba és a rendszerben 1 db 1 TB kapacitású HDD-t látunk. Az információ egyenletesen oszlik el az összes raid lemez között kis blokkok (csíkok) formájában.
Előnyök – Nagy teljesítmény, egyszerű kivitelezés.
Hátrányok: a hibatűrés hiánya. A raid használatakor a rendszer megbízhatósága felére csökken (ha két lemezt használunk). Végül is, ha legalább egy lemez meghibásodik, elveszíti az összes adatot.
RAID 1 (tükrözés és kétoldalas nyomtatás)
Más néven tükör. Ilyenkor két vagy több fizikai meghajtót egyetlen logikai meghajtóvá egyesítenek a hibatűrés javítása érdekében. Az információ egyszerre kerül kiírásra a tömb mindkét lemezére, és amikor az egyik kilép, az információ a másikon tárolódik.
Előnyök: nagy olvasási/írási sebesség, egyszerű kivitelezés.
Hátrányok: nagy redundancia. 2 lemez használata esetén ez 100%.
RAID 1E
A RAID 1E a következőképpen működik: három fizikai lemezt egyesítenek egy tömbbe, ami után létrejön egy logikai kötet. Az adatok lemezek között vannak elosztva, blokkokat képezve. A ** jelű adat (csík) az előző rész * másolata. Ebben az esetben a tükörmásolat minden blokkja eltolással egy lemezre van írva
A legkönnyebben megvalósítható hibatűrő megoldás a RAID 1 (tükrözés), amely két lemez tükörképe. Az adatok magas rendelkezésre állását két teljes másolat jelenléte garantálja. A tömbszerkezetnek ez a redundanciája befolyásolja a költségét – elvégre a hasznos kapacitás feleannyi, mint a használté. Mivel a RAID 1 két HDD-re épül, ez nyilvánvalóan nem elég a modern, lemezigényes alkalmazásokhoz. Az ilyen követelmények miatt a RAID 1 hatóköre általában a szolgáltatási mennyiségekre korlátozódik (OS, SWAP, LOG), csak kis költségvetésű megoldásokban használják felhasználói adatok tárolására.
A RAID 1E az információk lemezek közötti elosztásának (csíkozásnak) a RAID 0 és a RAID 1 tükrözésének kombinációja. Az adatterület egyik meghajtóra való írásával egyidejűleg a tömb következő lemezén létrejön egy másolat. A RAID 1-hez képest az a különbség, hogy a merevlemezek száma páratlan lehet (minimum 3). A RAID 1-hez hasonlóan a használható kapacitás a tömblemezek teljes kapacitásának 50%-a. Igaz, ha a lemezek száma páros, akkor érdemes a RAID 10-et használni, amely azonos kapacitáskihasználtság mellett két (vagy több) „tükörből” áll. Ha az egyik RAID 1E meghajtó fizikailag meghibásodik, a vezérlő olvasási és írási kéréseket vált a tömb többi meghajtójára.
Előnyök:
- magas szintű adatbiztonság;
- jó teljesítmény.
Hibák:
- a RAID 1-hez hasonlóan a tömb lemezkapacitásának csak 50%-a van kihasználva.
RAID 2
Az ilyen típusú tömbökben a lemezeket két csoportra osztják - adatokhoz és hibajavító kódokhoz, és ha az adatokat lemezeken tárolják, akkor lemezekre van szükség a korrekciós kódok tárolására. Az adatok a RAID 0-hoz hasonlóan íródnak a megfelelő lemezekre, kis blokkokra vannak osztva az információ tárolására szánt lemezek száma szerint. A fennmaradó lemezek hibajavító kódokat tárolnak, amelyek felhasználhatók információk visszaállítására, ha valamelyik merevlemez meghibásodik. A Hamming-módszert régóta használják az ECC memóriában, és lehetővé teszi az egyszeri hibák menet közbeni javítását és a kettős hibák észlelését.
A RAID 2 tömb hátránya, hogy működéséhez közel dupla lemezszámú struktúra szükséges, így ez a tömbtípus nem elterjedt.
RAID 3
A RAID 3 lemeztömbben az adatok szektornál kisebb darabokra (byte-okra) vagy blokkra osztva, és szétosztásra kerülnek a lemezek között. Egy másik lemez a paritásblokkok tárolására szolgál. A RAID 2 lemezt használt erre a célra, de a vezérlőlemezeken lévő információk nagy része menet közbeni hibajavításra szolgált, míg a legtöbb felhasználó megelégszik azzal, hogy lemezhiba esetén egyszerűen visszaállítja az információkat, ami elég információ. hogy elférjen egy dedikált merevlemezen.
A RAID 3 és RAID 2 közötti különbségek: a hibák menet közbeni javításának képtelensége és kevesebb redundancia.
Előnyök:
- nagy sebességű adatok olvasása és írása;
- A tömb létrehozásához szükséges lemezek minimális száma három.
Hibák:
- egy ilyen típusú tömb csak nagy fájlokkal végzett egyfeladatos munkához jó, mivel az egyes szektorok elérési ideje, lemezekre osztva, megegyezik az egyes lemezek szektoraihoz való hozzáférési intervallumok maximumával. Kis blokkok esetén a hozzáférési idő sokkal hosszabb, mint az olvasási idő.
- nagy terhelés van a vezérlőlemezen, és ennek eredményeként a megbízhatósága jelentősen csökken az adatokat tároló lemezekhez képest.
RAID 4
A RAID 4 hasonló a RAID 3-hoz, de abban különbözik, hogy az adatok nem bájtokra, hanem blokkra vannak osztva. Így részben sikerült megoldani a kis kötetek alacsony adatátviteli sebességének problémáját. Az írás lassú, mivel a blokk paritása a rögzítés során keletkezik, és egyetlen lemezre íródik. A széles körben elterjedt tárolórendszerek közül a RAID-4 a NetApp tárolóeszközökön (NetApp FAS) használatos, ahol a hiányosságai sikeresen kiküszöbölhetők a lemezek speciális csoportos rögzítési módban történő működése miatt, amelyet a belső WAFL fájlrendszer határoz meg. eszközöket.
RAID 5 (független adatlemezek elosztott paritásblokkokkal)
A raid tömb legnépszerűbb típusa általában, az adathordozók használatának költséghatékonysága miatt. Az adatblokkok és ellenőrző összegek ciklikusan íródnak a tömb összes lemezére. Ha az egyik lemez meghibásodik, a teljesítmény észrevehetően csökken, mivel a tömb működéséhez további manipulációkat kell végrehajtani. Maga a raid meglehetősen jó olvasási/írási sebességgel rendelkezik, de valamivel gyengébb, mint a RAID 1. A RAID 5 rendszerezéséhez legalább három lemezre van szüksége.
Előnyök: gazdaságos médiahasználat, jó olvasási/írási sebesség. A teljesítménybeli különbség a RAID 1-hez képest nem olyan észrevehető, mint a lemezterület-megtakarítás. Három HDD használata esetén a redundancia csak 33%.
Hátrányok: Komplex adat-helyreállítás és megvalósítás.
RAID 5E
A RAID 5E így működik. Négy fizikai lemezből egy tömböt állítunk össze, és egy logikai lemezt hozunk létre benne. Az elosztott tartalék lemez szabad terület. Az adatok meghajtók között vannak elosztva, blokkokat hozva létre egy logikai lemezen. Az ellenőrző összegek a tömb lemezei között is el vannak osztva, és lemezről lemezre váltással íródnak, mint a RAID 5-ben. A biztonsági mentési HDD üres marad.
A „klasszikus” RAID 5-öt évek óta a lemezalrendszerek hibatűrésének szabványának tekintik. Adateloszlást (csíkozást) használ a HDD-tömbön keresztül; a benne meghatározott részek (csíkok) mindegyikéhez ellenőrző összegeket (paritást) számítanak ki és írnak. Ennek megfelelően a rögzítési sebesség csökken a CS folyamatos újraszámítása miatt az új adatok érkezésével. A teljesítmény növelése érdekében a CS-rekordokat az összes tömbmeghajtó között elosztják az adatokkal váltakozva. A CD-k tárolása egy adathordozó kapacitását fogyasztja, így a RAID 5 egy lemezzel kevesebbet használ, mint a tömbben lévő lemezek száma. A RAID 5 legalább három (legfeljebb 16) HDD-t igényel, és a lemezterület-hatékonysága a lemezek számától függően 67–94% között mozog. Nyilvánvalóan ez több, mint a RAID 1, amely a rendelkezésre álló kapacitás 50%-át használja ki.
A RAID 5 redundanciájának alacsony költsége meglehetősen bonyolult megvalósítást és hosszadalmas adat-helyreállítási folyamatot eredményez. Az ellenőrző összegek és címek kiszámítása a hardveres RAID-vezérlőhöz van hozzárendelve, amely magas követelményeket támaszt a processzorral, a logikával és a gyorsítótárral szemben. A RAID 5 tömb teljesítménye leromlott állapotában rendkívül alacsony, a helyreállítási időt órákban mérik. Ennek eredményeként a tömb elégtelenségének problémáját súlyosbítja az egyik lemez ismételt meghibásodásának kockázata a RAID visszaállítása előtt. Ez az adatmennyiség megsemmisülését okozza.
Egy általános megközelítés az, hogy egy dedikált hot-spare lemezt helyeznek be a RAID 5-be, hogy csökkentsék az állásidőt a meghibásodott lemez fizikai cseréje előtt. Miután az eredeti tömb egyik meghajtója meghibásodik, a vezérlő egy tartalék meghajtót tartalmaz a tömbben, és megkezdi a RAID újraépítési folyamatát. Fontos tisztázni, hogy az első hiba előtt a tartalék meghajtó üresjáratban van, és előfordulhat, hogy évekig nem vesz részt a tömb működésében, és nem ellenőrizhető felületi hibákra. Ugyanúgy, mint a későbbiekben garanciális cserére behozott a hibás helyett, a lemezkosárba kerül, és tartalékként lesz kijelölve. Nagy meglepetés lehet a működésképtelensége, és ez a legalkalmatlanabb pillanatban derül ki.
A RAID 5E egy RAID 5, a tömbben található állandó hot-spare lemezzel, amelynek kapacitása a tömb minden eleméhez egyformán hozzáadódik. A RAID 5E legalább négy HDD-t igényel. A RAID 5-höz hasonlóan az adatok és az ellenőrző összegek el vannak osztva a tömb lemezei között. A RAID 5E hasznos kapacitásának kihasználtsága valamivel alacsonyabb, de a teljesítmény magasabb, mint a hot-spare RAID 5-é.
A RAID 5E logikai kötet kapacitása két adathordozó térfogatával kisebb, mint a teljes kapacitás (az egyik kapacitása ellenőrző összegekre, a másik a hot-spare-re használatos). De az olvasás és írás négy fizikai RAID 5E eszközre gyorsabb, mint a három fizikai RAID 5 meghajtóval végzett műveletek klasszikus hot-spare-rel (míg a negyedik, a hot-spare nem vesz részt a munkában). A RAID 5E biztonsági mentési lemeze a tömb teljes értékű állandó tagja. Nem rendelhető hozzá két különböző tömb biztonsági mentéséhez ("két mester szolgája" – a RAID 5-ben megengedett).
Ha az egyik fizikai lemez meghibásodik, a meghibásodott meghajtó adatai visszaállnak. A tömb tömörítésre kerül, és az elosztott tartalék lemez a tömb részévé válik. A logikai meghajtó RAID 5E szinten marad. A meghibásodott lemez újra cseréje után a logikai lemezen lévő adatok visszaállnak a HDD elosztási séma eredeti állapotába. Ha RAID 5E logikai lemezt használ feladatátvételi fürtökben, az nem fogja ellátni a funkcióit az adattömörítés/kitömörítés során.
Előnyök:
- magas szintű adatbiztonság;
- A felhasználható kapacitáskihasználás magasabb, mint a RAID 1 vagy RAID 1E;
- a teljesítmény jobb, mint a RAID 5.
Hibák:
- a teljesítmény alacsonyabb, mint a RAID 1E;
- nem oszthatja meg a tartalék lemezt más tömbökkel.
RAID 5EE
Megjegyzés: Nem minden vezérlő támogatja. A RAID level-5EE hasonló a RAID-5E-hez, de a tartaléklemez hatékonyabb felhasználásával és rövidebb helyreállítási idővel. A RAID level-5E-hez hasonlóan ez a RAID tömbszint adatsorokat és ellenőrző összegeket hoz létre a tömb összes meghajtóján. A RAID-5EE fokozott biztonságot és teljesítményt nyújt. RAID level-5E használatakor a logikai kötet kapacitása a tömbben lévő két fizikai merevlemez kapacitására korlátozódik (egy a vezérléshez, egy a biztonsági mentéshez). A tartalék lemez egy RAID szintű 5EE tömb része. Azonban a RAID level-5E-vel ellentétben, amely partícionálatlan szabad területet használ a tartalékoláshoz, a RAID level-5EE ellenőrző összeg blokkokat szúr be a tartalék lemezbe, amint az a következő példában látható. Ez lehetővé teszi az adatok gyorsabb újraépítését, ha egy fizikai lemez meghibásodik. Ezzel a konfigurációval nem fogja tudni használni más tömbökkel. Ha tartalék meghajtóra van szüksége egy másik tömbhöz, akkor legyen másik tartalék merevlemeze. A RAID level-5E legalább négy meghajtót igényel, és a firmware-szinttől és azok kapacitásától függően 8-16 meghajtót támogat. A RAID level-5E speciális firmware-rel rendelkezik. Megjegyzés: RAID level-5EE esetén csak egy logikai kötetet használhat a tömbben.
Előnyök:
- 100%-os adatvédelem
- Nagy fizikai lemezkapacitás a RAID-1-hez vagy RAID-1E-hez képest
- Nagyobb teljesítmény a RAID-5-höz képest
- Gyorsabb RAID helyreállítás a RAID-5E-hez képest
Hibák:
- Alacsonyabb teljesítmény, mint a RAID-1 vagy RAID-1E
- Tömbönként csak egy logikai kötetet támogat
- Képtelenség megosztani egy tartalék meghajtót más tömbökkel
- Nem minden vezérlő támogatott
RAID 6
A RAID 6 hasonló a RAID 5-höz, de nagyobb a megbízhatósága - 2 lemez kapacitása van lefoglalva az ellenőrző összegekhez, 2 mennyiséget különböző algoritmusok segítségével számítanak ki. Erősebb RAID-vezérlőt igényel. Biztosítja a működést két lemez egyidejű meghibásodása után - több meghibásodás elleni védelem. A tömb rendszerezéséhez legalább 4 lemezre van szükség. A RAID-6 használata általában körülbelül 10-15%-kal csökkenti a lemezcsoport teljesítményét a hasonló RAID-5 teljesítményhez képest, a vezérlő nagy mennyiségű feldolgozása miatt (a második ellenőrző összeg kiszámítása, valamint az olvasási és minden blokk írásakor írjon át több lemezblokkot).
RAID 7
A RAID 7 a Storage Computer Corporation bejegyzett védjegye, és nem különálló RAID-szint. A tömb felépítése a következő: az adatok lemezeken vannak tárolva, egy lemez a paritásblokkok tárolására szolgál. A lemezekre írás RAM segítségével gyorsítótárazott, maga a tömb kötelező UPS-t igényel; Áramkimaradás esetén az adatok megsérülnek.
RAID 10 vagy RAID 1+0 (nagyon nagy megbízhatóság és nagy teljesítmény)
Tükör raid és lemezcsíkos raid kombinációja. Az ilyen típusú raidben a lemezeket páronként tükrözött raidekké (RAID 1) egyesítik, majd ezeket a tükrözött párokat egy csíkos tömbbé (RAID 0) egyesítik. Egy raidben csak páros számú lemez kombinálható, a minimum 4, a maximum 16. A RAID 1-től a megbízhatóságot, a RAID 0-tól a sebességet örököljük.
Előnyök – magas hibatűrés és teljesítmény
Hátrányok - magas költségek
RAID 50 vagy RAID 5+0 (magas I/O sebesség és adatátviteli teljesítmény)
RAID 50 néven is ismert, ez a RAID 5 és RAID 0 kombinációja. A tömb egyesíti a nagy teljesítményt és a hibatűrést.
Előnyök – nagy hibatűrés, adatátviteli sebesség és lekérdezés-végrehajtás
Hátrányok - magas költségek
RAID 60
A RAID 60 szintű tömb egyesíti a 6. és a 0. szint jellemzőit. A RAID 60 tömb a RAID 0 közvetlen blokkszintű csíkozását kombinálja a RAID 6 kettős paritásos csíkozásával, nevezetesen: a RAID 0 a RAID 6 elemei között van elosztva. Egy RAID 60 virtuális lemez adatvesztés nélkül képes átvészelni két merevlemez elvesztését minden RAID 6 beállításban. A leghatékonyabb olyan adatoknál, amelyek nagy megbízhatóságot, magas kérési sebességet, nagy adatátvitelt és közepes és nagy kapacitást igényelnek. A lemezek minimális száma 8.
Lineáris RAID
A lineáris RAID lemezek egyszerű kombinációja, amely nagy virtuális lemezt hoz létre. A lineáris RAID-ben a blokkokat először a tömbben lévő egyik lemezen osztják ki, majd ha az megtelt, egy másikon stb. Az ilyen konszolidáció nem nyújt teljesítményelőnyöket, mivel az I/O műveletek valószínűleg nem lesznek elosztva a lemezek között. A lineáris RAID-ből szintén hiányzik a redundancia, és valójában növeli a meghibásodás valószínűségét – ha csak egy meghajtó meghibásodik, az egész tömb meghibásodik. A tömb kapacitása megegyezik az összes lemez teljes kapacitásával.
A levonható fő következtetés az, hogy minden raid szintnek megvannak a maga előnyei és hátrányai.
Még fontosabb következtetés, hogy a raid nem garantálja az adatok sértetlenségét. Vagyis ha valaki letöröl egy fájlt, vagy valami folyamat megsérül, a raid nem segít rajtunk. Ezért a raid nem mentesít bennünket a biztonsági mentések szükségességétől. De segít, ha fizikai szinten problémák merülnek fel a lemezekkel.
Üdvözlök mindenkit, a blogoldal kedves olvasóit. Azt hiszem, sokan közületek legalább egyszer találkoztak egy ilyen érdekes kifejezéssel az interneten - „RAID tömb”. Hogy mit jelent, és miért lehet rá szüksége az átlagfelhasználónak, ma erről fogunk beszélni. Köztudott tény, hogy ez a PC leglassabb komponense, és rosszabb, mint a processzor ill.
A „veleszületett” lassúság kompenzálására ott, ahol az teljesen oda nem illő (elsősorban szerverekről és nagy teljesítményű PC-kről beszélünk), egy úgynevezett RAID lemeztömb – egyfajta „köteg” – alkalmazását állították elő. több azonos merevlemez párhuzamosan működik. Ez a megoldás lehetővé teszi a működési sebesség és a megbízhatóság jelentős növelését.
Először is, a RAID-tömb lehetővé teszi, hogy magas hibatűrő képességet biztosítson számítógépe merevlemezeinek (HDD) számára, több merevlemez egyetlen logikai elembe történő kombinálásával. Ennek megfelelően a technológia megvalósításához legalább két merevlemezre lesz szüksége. Ezenkívül a RAID egyszerűen kényelmes, mert minden olyan információ, amelyet korábban biztonsági mentési forrásokra (külső merevlemezekre) kellett másolni, most „ahogy van”, mivel a teljes elvesztésének kockázata minimális, és nullára hajlamos, de nem mindig, erről egy kicsit lejjebb.
A RAID nagyjából így fordítható: olcsó lemezek védett készlete. Az elnevezés azokból az időkből származik, amikor a nagy merevlemezek nagyon drágák voltak, és olcsóbb volt a kisebb lemezek egy közös tömbjét összeszerelni. A lényeg azóta sem változott, általánosságban a névhez hasonlóan, csak mostanra több nagy HDD-ből lehet csak egy gigantikus tárhelyet készíteni, vagy megcsinálni úgy, hogy az egyik lemez duplikálja a másikat. A két funkciót kombinálhatja is, így kihasználva az egyik és a másik előnyeit.
Ezek a tömbök mindegyike saját szám alatt található, valószínűleg már hallott róluk - raid 0, 1...10, azaz különböző szintű tömbök.
A RAID típusai
Speed Raid 0
A Raid 0-nak semmi köze a megbízhatósághoz, mert csak a sebességet növeli. Legalább 2 merevlemezre van szükség, és ebben az esetben az adatok „kivágásra” és mindkét lemezre egyszerre íródnak. Vagyis ezeknek a lemezeknek a teljes kapacitásához hozzáférhet, és ez elméletileg azt jelenti, hogy 2-szer nagyobb olvasási/írási sebességet kap.
De képzeljük el, hogy az egyik lemez elromlik – ebben az esetben elkerülhetetlen az ÖSSZES adat elvesztése. Más szóval, továbbra is rendszeres biztonsági másolatot kell készítenie, hogy később vissza tudja állítani az információkat. Általában 2-4 lemezt használnak itt.
Raid 1 vagy „tükör”
A megbízhatóság itt nem csorbul. Csak egy merevlemez lemezterületét és teljesítményét kapja meg, de a megbízhatóság duplája. Az egyik lemez eltörik - az információ a másikra kerül mentésre.
A RAID 1 szintű tömb nem a sebességet, hanem a kötetet befolyásolja - itt a teljes lemezterületnek csak a fele áll a rendelkezésére, amiből egyébként a RAID 1-ben lehet 2, 4 stb. ez egy páros szám. Általánosságban elmondható, hogy az első szintű raid fő jellemzője a megbízhatóság.
Raid 10
A korábbi típusok legjobbjait egyesíti. Azt javaslom, hogy nézzük meg, hogyan működik ez négy HDD példáján. Tehát az információk párhuzamosan íródnak két lemezre, és ezek az adatok megkettőződnek két másik lemezen.
Ennek eredményeként kétszeresére nőtt a hozzáférési sebesség, de a tömbben lévő négy lemezből csak kettő kapacitása is. De ha bármelyik két lemez meghibásodik, nem történik adatvesztés.
Raid 5
Ez a típusú tömb rendeltetését tekintve nagyon hasonlít a RAID 1-hez, csak most legalább 3 lemezre van szüksége, az egyik a helyreállításhoz szükséges információkat tárolja. Például, ha egy ilyen tömb 6 HDD-t tartalmaz, akkor ezek közül csak 5 kerül felhasználásra információ rögzítésére.
Annak köszönhetően, hogy egyszerre több merevlemezre íródnak az adatok, nagy az olvasási sebesség, ami kiválóan alkalmas nagy mennyiségű adat tárolására. De drága raidvezérlő nélkül a sebesség nem lesz túl magas. Isten ments, hogy az egyik lemez eltörjön - az információk visszaállítása sok időt vesz igénybe.
Raid 6
Ez a tömb túléli egyszerre két merevlemez meghibásodását. Ez azt jelenti, hogy egy ilyen tömb létrehozásához legalább négy lemezre lesz szüksége, annak ellenére, hogy az írási sebesség még alacsonyabb lesz, mint a RAID 5-é.
Kérjük, vegye figyelembe, hogy erős raidvezérlő nélkül egy ilyen tömb (6) valószínűleg nem kerül összeállításra. Ha csak 4 merevlemeze van, akkor jobb, ha RAID 1-et épít.
RAID tömb létrehozása és konfigurálása
RAID vezérlő
Raid tömb készíthető úgy, hogy több HDD-t csatlakoztatunk egy számítógép alaplapjához, amely támogatja ezt a technológiát. Ez azt jelenti, hogy egy ilyen alaplapon van egy integrált vezérlő, ami általában a . De a vezérlő lehet külső is, amely PCI vagy PCI-E csatlakozón keresztül csatlakozik. Általában minden vezérlőnek saját konfigurációs szoftvere van.
A raid hardver és szoftver szinten is megszervezhető, ez utóbbi lehetőség a legelterjedtebb az otthoni PC-k között. A felhasználók nem szeretik az alaplapba épített vezérlőt annak gyenge megbízhatósága miatt. Ezenkívül, ha az alaplap sérült, az adatok helyreállítása nagyon problémás lesz. Szoftver szinten a kontroller szerepe van, ha valami történik, könnyedén átviheti a raid tömböt egy másik PC-re.
Hardver
Hogyan készítsünk RAID tömböt? Ehhez szüksége van:
- Raid támogatással szerezd be valahova (hardveres RAID esetén);
- Vásároljon legalább két egyforma merevlemezt. Jobb, ha nem csak jellemzőikben azonosak, hanem ugyanazon gyártótól és modelltől is, és a szőnyeghez csatlakoznak. tábla segítségével egy .
- Vigyen át minden adatot a HDD-ről más adathordozóra, különben megsemmisülnek a raid létrehozási folyamata során.
- Ezután engedélyeznie kell a RAID támogatást a BIOS-ban, de nem tudom megmondani, hogyan kell ezt megtenni a számítógépe esetében, mivel mindenkinek más a BIOS. Általában ezt a paramétert valahogy így hívják: „SATA Configuration or Configure SATA as RAID”.
- Ezután indítsa újra a számítógépet, és megjelenik egy táblázat a részletesebb raid beállításokkal. Előfordulhat, hogy meg kell nyomnia a „ctrl+i” billentyűkombinációt a POST eljárás során, hogy ez a táblázat megjelenjen. Azok számára, akik rendelkeznek külső vezérlővel, valószínűleg meg kell nyomniuk az „F2” gombot. Magában a táblázatban kattintson a „Tömeges létrehozása” gombra, és válassza ki a kívánt tömbszintet.
Miután létrehozta a raid tömböt a BIOS-ban, el kell lépnie a „lemezkezeléshez” az OS –10 rendszerben, és formáznia kell a fel nem osztott területet - ez a mi tömbünk.
Program
Szoftveres RAID létrehozásához semmit sem kell engedélyeznie vagy letiltania a BIOS-ban. Valójában nincs is szüksége raid támogatásra az alaplapon. Mint fentebb említettük, a technológia a PC központi processzora és maga a Windows segítségével valósul meg. Igen, még csak harmadik féltől származó szoftvert sem kell telepítenie. Igaz, így csak az első típusú RAID-et lehet létrehozni, ami egy „tükör”.
Kattintson a jobb gombbal a „saját számítógép” - „kezelés” - „lemezkezelés” elemre. Ezután kattintson a raidhez szánt merevlemezek bármelyikére (lemez1 vagy lemez2), és válassza a „Tükrös kötet létrehozása” lehetőséget. A következő ablakban válasszon ki egy lemezt, amely egy másik merevlemez tükre lesz, majd rendeljen hozzá egy betűt, és formázza meg a végső partíciót.
Ebben a segédprogramban a tükrözött kötetek egy színnel (pirossal) vannak kiemelve, és egy betű jelöli őket. Ebben az esetben a fájlok átmásolódnak mindkét kötetre, egyszer az egyik kötetre, és ugyanaz a fájl a második kötetre. Figyelemre méltó, hogy a „sajátgépem” ablakban a tömbünk egy részként jelenik meg, a második rész pedig el van rejtve, hogy ne legyen szemünk bántódása, mert ott ugyanazok a duplikált fájlok találhatók.
Ha egy merevlemez meghibásodik, a „Failed Redundancy” hibaüzenet jelenik meg, míg a második partíción minden érintetlen marad.
Foglaljuk össze
A RAID 5-re korlátozott számú feladathoz van szükség, amikor sokkal több HDD-t (4 lemeznél) állítanak össze hatalmas tömbökké. A legtöbb felhasználó számára a raid 1 a legjobb megoldás. Például, ha négy, egyenként 3 terabájt kapacitású lemez van, a RAID 1-ben ebben az esetben 6 terabájt kapacitás áll rendelkezésre. A RAID 5 ebben az esetben több helyet biztosít, azonban a hozzáférési sebesség jelentősen csökken. A RAID 6 ugyanannyit 6 terabájtot ad, de még alacsonyabb hozzáférési sebességet, és drága vezérlőt is igényel.
Adjunk hozzá további RAID lemezeket, és látni fogja, hogyan változik minden. Például vegyünk nyolc azonos kapacitású (3 terabájt) lemezt. A RAID 1-ben már csak 12 terabájtnyi hely áll majd rendelkezésre a rögzítéshez, a kötet fele zárva lesz! A RAID 5 ebben a példában 21 terabájt lemezterületet ad, + bármely sérült merevlemezről le lehet szerezni adatokat. A RAID 6 18 terabájtot ad, és bármely két lemezről beszerezhető az adat.
Általánosságban elmondható, hogy a RAID nem olcsó dolog, de én személy szerint szeretnék egy első szintű, 3 terabájtos lemezes RAID-et a rendelkezésemre állni. Vannak még kifinomultabb módszerek is, mint például a RAID 6 0 vagy a „raid a raid tömbökből”, de ez logikus sok HDD esetén, legalább 8, 16 vagy 30 – el kell fogadni, ez messze túlmutat a normál „háztartási” használat és van kereslet leginkább a szervereken van.
Valami ilyesmi, írj kommenteket, add hozzá az oldalt a könyvjelzőkhöz (a kényelem kedvéért), sok érdekes és hasznos dolog lesz még, és hamarosan találkozunk a blog oldalain!
Minden modern alaplap integrált RAID vezérlővel van felszerelve, a csúcsmodellek pedig több integrált RAID vezérlőt is tartalmaznak. Külön kérdés, hogy az otthoni felhasználók milyen mértékben keresik az integrált RAID-vezérlőket. Mindenesetre egy modern alaplap lehetőséget biztosít a felhasználónak több lemezből álló RAID-tömb létrehozására. Azonban nem minden otthoni felhasználó tudja, hogyan kell RAID-tömböt létrehozni, milyen tömbszintet válasszon, és általában kevés fogalma van a RAID-tömbök használatának előnyeiről és hátrányairól.
Ebben a cikkben rövid ajánlásokat adunk a RAID-tömbök otthoni számítógépeken történő létrehozásához, és egy konkrét példa segítségével bemutatjuk, hogyan tesztelheti önállóan egy RAID-tömb teljesítményét.
A teremtés története
A „RAID-tömb” kifejezés először 1987-ben jelent meg, amikor Patterson, Gibson és Katz amerikai kutatók a Kaliforniai Berkeley Egyetemről „A Case for Redundant Arrays of Olcsó lemezek, RAID” című cikkükben leírták, hogy Ily módon többféleképpen kombinálható. olcsó merevlemezeket egyetlen logikai eszközbe helyezni, így a rendszer ebből eredő kapacitása és teljesítménye megnő, és az egyes meghajtók meghibásodása nem vezet a teljes rendszer meghibásodásához.
A cikk megjelenése óta több mint 20 év telt el, de a RAID-tömbök felépítésének technológiája ma sem veszítette el relevanciáját. Az egyetlen dolog, ami azóta változott, az a RAID betűszó dekódolása. A helyzet az, hogy kezdetben a RAID-tömbök egyáltalán nem épültek olcsó lemezekre, így az Olcsó (olcsó) szó Independent-re (független) változott, ami jobban megfelelt a valóságnak.
Működési elve
Tehát a RAID független lemezek redundáns tömbje (Redundant Arrays of Independent Discs), amelynek feladata a hibatűrés biztosítása és a teljesítmény növelése. A hibatűrést redundanciával érik el. Vagyis a lemezterület kapacitásának egy részét hivatalos célokra allokálják, így elérhetetlenné válik a felhasználó számára.
A lemez alrendszer nagyobb teljesítményét több lemez egyidejű működése biztosítja, és ebben az értelemben minél több lemez van a tömbben (egy bizonyos határig), annál jobb.
A tömbben lévő lemezek együttes működése párhuzamos vagy független hozzáféréssel is megszervezhető. Párhuzamos hozzáférés esetén a lemezterület blokkokra (csíkokra) van osztva az adatok rögzítéséhez. Hasonlóképpen, a lemezre írandó információ ugyanazokra a blokkokra van osztva. Íráskor az egyes blokkok különböző lemezekre, és több blokk egyidejűleg különböző lemezekre íródnak, ami az írási műveletek teljesítményének növekedéséhez vezet. A szükséges információk külön blokkokban, egyidejűleg több lemezről is beolvasásra kerülnek, ami szintén a tömbben lévő lemezek számával arányosan növeli a teljesítményt.
Megjegyzendő, hogy a párhuzamos hozzáférési modell csak akkor valósul meg, ha az adatírási kérelem mérete nagyobb, mint magának a blokknak a mérete. Ellenkező esetben több blokk párhuzamos rögzítése szinte lehetetlen. Képzeljünk el egy olyan helyzetet, amikor egy egyedi blokk mérete 8 KB, és egy adatírási kérés mérete 64 KB. Ebben az esetben a forrásinformáció nyolc, egyenként 8 KB-os blokkra van vágva. Ha négylemezes tömbje van, egyszerre négy blokkot vagy 32 KB-ot írhat. Nyilvánvaló, hogy a vizsgált példában az írási és olvasási sebesség négyszer nagyobb lesz, mint egyetlen lemez használatakor. Ez csak ideális helyzetre igaz, de a kérés mérete nem mindig a blokkméret és a tömbben lévő lemezek számának többszöröse.
Ha a rögzített adatok mérete kisebb, mint a blokkméret, akkor egy alapvetően más modellt - független hozzáférést - valósítanak meg. Ezenkívül ez a modell akkor is használható, ha az írandó adat mérete nagyobb, mint egy blokk mérete. Független hozzáféréssel az egyetlen kérésből származó összes adat külön lemezre íródik, vagyis a helyzet megegyezik az egyetlen lemezzel való munkavégzéssel. A független hozzáférési modell előnye, hogy ha több írási (olvasási) kérés érkezik egyidejűleg, akkor ezek egymástól függetlenül, külön lemezeken kerülnek végrehajtásra. Ez a helyzet jellemző például a szerverekre.
A különböző hozzáférési típusoknak megfelelően különböző típusú RAID-tömbök léteznek, amelyeket általában RAID-szintek jellemeznek. A hozzáférés típusa mellett a RAID-szintek különböznek a redundáns információk befogadásának és generálásának módjában. A redundáns információk elhelyezhetők egy dedikált lemezen, vagy eloszthatók az összes lemez között. Számos módja van ennek az információnak a létrehozására. Ezek közül a legegyszerűbb a teljes duplikáció (100 százalékos redundancia), vagy a tükrözés. Ezenkívül hibajavító kódokat, valamint paritásszámításokat használnak.
RAID szintek
Jelenleg több szabványosnak tekinthető RAID szint létezik – ezek a RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5 és RAID 6.
A RAID-szintek különféle kombinációit is használják, ami lehetővé teszi azok előnyeinek kombinálását. Ez általában valamilyen hibatűrő szint és a teljesítmény javítására használt nulla szint kombinációja (RAID 1+0, RAID 0+1, RAID 50).
Ne feledje, hogy minden modern RAID vezérlő támogatja a JBOD (Just a Bench Of Disks) funkciót, amely nem tömbök létrehozására szolgál – lehetővé teszi az egyes lemezek csatlakoztatását a RAID vezérlőhöz.
Megjegyzendő, hogy az otthoni PC-k alaplapjaira integrált RAID-vezérlők nem támogatják az összes RAID-szintet. A kétportos RAID vezérlők csak a 0 és 1 szintet támogatják, míg a több porttal rendelkező RAID vezérlők (például az ICH9R/ICH10R lapkakészlet déli hídjába integrált 6 portos RAID vezérlő) a 10. és 5. szintet is támogatják.
Ezen kívül, ha már Intel chipkészletekre épülő alaplapokról beszélünk, ezek megvalósítják az Intel Matrix RAID funkciót is, ami lehetővé teszi, hogy több merevlemezen egyszerre több szintű RAID mátrixot hozzunk létre, mindegyikhez lefoglalva a lemezterület egy részét.
RAID 0
A 0. szintű RAID szigorúan véve nem egy redundáns tömb, és ennek megfelelően nem biztosít megbízható adattárolást. Mindazonáltal ezt a szintet aktívan használják olyan esetekben, amikor szükséges a lemez alrendszer nagy teljesítményének biztosítása. RAID 0. szintű tömb létrehozásakor az információkat blokkokra osztják (néha ezeket a blokkokat csíkoknak nevezik), amelyeket külön lemezekre írnak, azaz párhuzamos hozzáférésű rendszer jön létre (ha természetesen a blokk mérete ezt lehetővé teszi ). Több lemezről történő egyidejű I/O engedélyezésével a RAID 0 biztosítja a leggyorsabb adatátviteli sebességet és a maximális lemezterület-hatékonyságot, mivel nincs szükség tárterületre az ellenőrző összegekhez. Ennek a szintnek a megvalósítása nagyon egyszerű. A RAID 0 főként olyan területeken használatos, ahol nagy mennyiségű adat gyors átvitelére van szükség.
RAID 1 (tükrözéses lemez)
A RAID 1. szint két lemezből álló tömb 100 százalékos redundanciával. Vagyis az adatok egyszerűen teljesen megkettőződnek (tükrözve), aminek köszönhetően nagyon magas szintű megbízhatóság (valamint a költségek) érhető el. Vegye figyelembe, hogy az 1. szint megvalósításához nem szükséges először a lemezeket és az adatokat blokkokra particionálni. A legegyszerűbb esetben két lemez ugyanazt az információt tartalmazza, és egy logikai lemez. Ha az egyik lemez meghibásodik, a funkcióit egy másik hajtja végre (ami teljesen átlátható a felhasználó számára). Egy tömb visszaállítása egyszerű másolással történik. Ráadásul ez a szint megduplázza az információolvasás sebességét, mivel ez a művelet egyszerre két lemezről is végrehajtható. Ezt a fajta információtárolási sémát főleg olyan esetekben alkalmazzák, amikor az adatbiztonság költsége jóval magasabb, mint egy tárolórendszer megvalósításának költsége.
RAID 5
A RAID 5 egy hibatűrő lemeztömb elosztott ellenőrzőösszeg-tárolással. Rögzítéskor az adatfolyamot blokkokra (csíkokra) osztják bájt szinten, és egyidejűleg a tömb összes lemezére írják ciklikus sorrendben.
Tegyük fel, hogy a tömb tartalmazza n lemezek és a csík mérete d. Minden egyes részéhez n–1 csíkok, az ellenőrző összeg kiszámítása megtörténik p.
Csík d 1 rögzítve az első lemezre, csíkra d 2- a másodikon és így tovább egészen a csíkig dn–1, amelyre írva ( n–1)-edik lemez. Legközelebb n-lemez ellenőrző összeg írva p n, és a folyamat ciklikusan megismétlődik attól a lemeztől kezdve, amelyre a csíkot írták d n.
Rögzítési folyamat (n–1) a csíkokat és azok ellenőrző összegét egyszerre állítják elő mindenki számára n lemezek.
Az ellenőrző összeg kiszámítása bitenkénti kizárólagos vagy (XOR) művelettel történik az írandó adatblokkra. Szóval, ha van n merevlemezek, d- adatblokk (csík), akkor az ellenőrző összeget a következő képlet alapján számítjuk ki:
pn=d1 d 2 ... d 1–1.
Ha valamelyik lemez meghibásodik, a rajta lévő adatok visszaállíthatók a vezérlő adatok és a működő lemezeken maradt adatok felhasználásával.
Példaként tekintsünk négy bites blokkokat. Legyen csak öt lemez az adatok tárolására és az ellenőrző összegek rögzítésére. Ha van egy 1101 0011 1100 1011 bitsorozat, négy bites blokkokra bontva, akkor az ellenőrző összeg kiszámításához a következő bitenkénti műveletet kell végrehajtani:
1101 0011 1100 1011 = 1001.
Így az ötödik lemezre írt ellenőrző összeg 1001.
Ha az egyik lemez, például a negyedik meghibásodik, akkor a blokk d 4= 1100 nem lesz elérhető olvasás közben. Értéke azonban könnyen visszaállítható az ellenőrző összeg és a fennmaradó blokkok értékeinek használatával, ugyanazzal a „kizárólagos VAGY” művelettel:
d4 = d1 d 2d 4p5.
Példánkban a következőket kapjuk:
d4 = (1101) (0011) (1100) (1011) = 1001.
RAID 5 esetén a tömbben lévő összes lemez egyforma méretű, de az írásra rendelkezésre álló lemezalrendszer teljes kapacitása pontosan egy lemezzel kisebb lesz. Például, ha öt lemez 100 GB méretű, akkor a tömb tényleges mérete 400 GB, mivel 100 GB van lefoglalva a vezérlési információkhoz.
A RAID 5 három vagy több merevlemezre építhető. Ahogy a tömbben lévő merevlemezek száma növekszik, a redundanciája csökken.
A RAID 5 független hozzáférési architektúrával rendelkezik, amely lehetővé teszi több olvasás vagy írás egyidejű végrehajtását.
RAID 10
A 10-es RAID-szint a 0 és az 1-es szint kombinációja. Ehhez a szinthez négy meghajtó szükséges. A négy meghajtóból álló RAID 10 tömbben ezek páronként 0. szintű tömbökké vannak kombinálva, és mindkét tömb logikai meghajtóként egy 1. szintű tömbbe egyesül. Egy másik megközelítés is lehetséges: kezdetben a lemezeket tükrözött tömbökké egyesítik 1. szintre, majd ezeken a tömbökön alapuló logikai meghajtókat - egy 0. szintű tömbbe.
Intel Matrix RAID
A figyelembe vett 5. és 1. szintű RAID-tömböket ritkán használják otthon, ami elsősorban az ilyen megoldások magas költségének tudható be. Az otthoni számítógépek esetében leggyakrabban két lemezen lévő 0 szintű tömböt használnak. Ahogy már említettük, a RAID 0. szintje nem biztosít biztonságos adattárolást, ezért a végfelhasználók választás előtt állnak: hozzon létre egy gyors, de megbízhatatlan RAID 0. szintű tömböt, vagy a lemezterület költségének megduplázásával RAID-egy 1. szintű tömböt. amely megbízható adattárolást biztosít, de nem nyújt jelentős teljesítményelőnyt.
Ennek a nehéz problémának a megoldására az Intel kifejlesztette az Intel Matrix Storage Technology-t, amely mindössze két fizikai lemezen egyesíti a Tier 0 és Tier 1 tömbök előnyeit. És annak hangsúlyozására, hogy ebben az esetben nem csak RAID tömbről beszélünk, hanem fizikai és logikai lemezeket is egyesítő tömbről, a technológia nevében a „mátrix” szót használjuk a „tömb” szó helyett. ”.
Tehát mi az a kétlemezes RAID-mátrix, amely Intel Matrix Storage technológiát használ? Az alapötlet az, hogy ha a rendszerben több merevlemez és Intel Matrix Storage Technology technológiát támogató Intel lapkakészlettel ellátott alaplap található, akkor lehetőség van a lemezterület több részre osztására, amelyek mindegyike külön RAID tömbként fog működni.
Nézzünk egy egyszerű példát egy RAID-mátrixra, amely két, egyenként 120 GB-os lemezből áll. Bármely lemez két logikai lemezre osztható, például 40 és 80 GB-os. Ezután két azonos méretű (például egyenként 40 GB-os) logikai meghajtó egy RAID 1-es szintű mátrixba, a többi logikai meghajtó pedig egy RAID-0-s szintű mátrixba kombinálható.
Elvileg két fizikai lemez használatával is lehet csak egy vagy két RAID 0. szintű mátrixot létrehozni, de nem lehet csak 1. szintű mátrixot szerezni. Vagyis ha a rendszernek csak két lemeze van, akkor az Intel Matrix Storage technológia lehetővé teszi a következő típusú RAID mátrixok létrehozását:
- egy 0. szintű mátrix;
- két 0 szintű mátrix;
- 0. szintű mátrix és 1. szintű mátrix.
Ha a rendszer három merevlemezzel rendelkezik, a következő típusú RAID-mátrixok hozhatók létre:
- egy 0. szintű mátrix;
- egy 5. szintű mátrix;
- két 0 szintű mátrix;
- két 5. szintű mátrix;
- 0. szintű mátrix és 5. szintű mátrix.
Ha a rendszernek négy merevlemeze van, akkor ezenkívül lehetőség van 10-es szintű RAID-mátrix létrehozására, valamint 10-es és 0 vagy 5-ös szintű kombinációk létrehozására.
Elmélettől gyakorlatig
Ha otthoni számítógépekről beszélünk, akkor a legnépszerűbbek és legnépszerűbbek a 0 és 1 szintű RAID tömbök. A három vagy több lemezből álló RAID tömbök otthoni PC-kben való használata inkább kivétel a szabály alól. Ez annak köszönhető, hogy egyrészt a RAID tömbök költsége a benne lévő lemezek számával arányosan nő, másrészt az otthoni számítógépeknél a lemeztömb kapacitása elsődleges fontosságú. , és nem a teljesítménye és megbízhatósága.
Ezért a jövőben csak két lemezen fogjuk figyelembe venni a 0 és 1 RAID szintet. Kutatásunk célja a több integrált RAID vezérlő alapján létrehozott 0 és 1 szintű RAID tömbök teljesítményének és funkcionalitásának összehasonlítása, valamint a RAID tömb sebességi jellemzőinek a csíktól való függésének vizsgálata. méret.
A helyzet az, hogy bár elméletileg a 0. szintű RAID tömb használatakor az olvasási és írási sebességnek meg kell duplázódnia, a gyakorlatban a sebességjellemzők növekedése jóval szerényebb, és a különböző RAID vezérlőknél eltérő. Ugyanez igaz a RAID 1-es szintű tömbre is: annak ellenére, hogy elméletileg az olvasási sebességnek meg kellene duplázódnia, a gyakorlatban ez nem olyan sima.
A RAID vezérlők összehasonlító teszteléséhez a Gigabyte GA-EX58A-UD7 alaplapot használtuk. Ez az alaplap az Intel X58 Express lapkakészleten alapul ICH10R déli híddal, amely integrált RAID vezérlővel rendelkezik hat SATA II porthoz, amely támogatja a 0, 1, 10 és 5 szintű RAID tömbök szervezését az Intel Matrix RAID funkcióval. Ezenkívül a Gigabyte GA-EX58A-UD7 kártya integrálja a GIGABYTE SATA2 RAID vezérlőt, amely két SATA II porttal rendelkezik, amelyek képesek 0, 1 és JBOD szintű RAID tömbök rendezésére.
Szintén a GA-EX58A-UD7 kártyán található egy integrált Marvell 9128 SATA III vezérlő, amely alapján két SATA III portot valósítottak meg 0, 1 és JBOD szintű RAID tömbök szervezésére.
Így a Gigabyte GA-EX58A-UD7 kártya három különálló RAID vezérlővel rendelkezik, amelyek alapján 0 és 1 szintű RAID tömbök hozhatók létre és összehasonlíthatók egymással. Emlékezzünk vissza, hogy a SATA III szabvány visszafelé kompatibilis a SATA II szabvánnyal, ezért a SATA III interfésszel rendelkező meghajtókat támogató Marvell 9128 vezérlő alapján SATA II interfésszel rendelkező meghajtókat használva RAID tömböket is létrehozhatunk.
A próbapad a következő konfigurációval rendelkezett:
- processzor - Intel Core i7-965 Extreme Edition;
- alaplap - Gigabyte GA-EX58A-UD7;
- BIOS verzió - F2a;
- merevlemezek - két Western Digital WD1002FBYS meghajtó, egy Western Digital WD3200AAKS meghajtó;
- integrált RAID vezérlők:
- ICH10R,
- GIGABYTE SATA2,
- Marvell 9128;
- memória - DDR3-1066;
- memóriakapacitás - 3 GB (három modul, egyenként 1024 MB);
- memória üzemmód - DDR3-1333, háromcsatornás üzemmód;
- videokártya - Gigabyte GeForce GTS295;
- tápegység - Tagan 1300W.
A tesztelést Microsoft Windows 7 Ultimate (32 bites) operációs rendszer alatt végeztük. Az operációs rendszert egy Western Digital WD3200AAKS meghajtóra telepítették, amely az ICH10R déli hídba integrált SATA II vezérlő portjához csatlakozott. A RAID tömböt két SATA II interfésszel rendelkező WD1002FBYS meghajtón állították össze.
A létrehozott RAID tömbök sebességjellemzőinek mérésére az IOmeter segédprogramot használtuk, amely a lemezrendszerek teljesítményének mérésére szolgáló iparági szabvány.
IOmeter segédprogram
Mivel ezt a cikket egyfajta felhasználói útmutatónak szántuk a RAID tömbök létrehozásához és teszteléséhez, logikus lenne az IOmeter (Input/Output meter) segédprogram leírásával kezdeni, amely, mint már említettük, egyfajta ipari szabvány a lemezrendszerek teljesítményének mérésére. Ez a segédprogram ingyenes, és letölthető a http://www.iometer.org címről.
Az IOmeter segédprogram egy szintetikus teszt, és lehetővé teszi, hogy olyan merevlemezekkel dolgozzon, amelyek nincsenek logikai partíciókra particionálva, így a fájlszerkezettől függetlenül tesztelheti a meghajtókat, és nullára csökkentheti az operációs rendszer hatását.
A tesztelés során lehetőség van egy adott hozzáférési modell vagy „minta” létrehozására, amely lehetővé teszi, hogy meghatározza az egyes műveletek merevlemez általi végrehajtását. Ha egy adott hozzáférési modellt hoz létre, akkor a következő paramétereket módosíthatja:
- az adatátviteli kérelem mérete;
- véletlenszerű/szekvenciális eloszlás (%-ban);
- olvasási/írási műveletek megoszlása (%-ban);
- A párhuzamosan futó egyedi I/O műveletek száma.
Az IOmeter segédprogramot nem kell számítógépre telepíteni, és két részből áll: magából az IOmeterből és a Dynamo-ból.
Az IOmeter a program vezérlő része egy felhasználói grafikus felülettel, amely lehetővé teszi az összes szükséges beállítás elvégzését. A Dynamo egy terhelésgenerátor, amelynek nincs interfésze. Az IOmeter.exe minden egyes futtatásakor automatikusan elindul a Dynamo.exe terhelésgenerátor.
Az IOmeter programmal való munka megkezdéséhez futtassa az IOmeter.exe fájlt. Ez megnyitja az IOmeter program főablakát (1. ábra).
Rizs. 1. Az IOmeter program fő ablaka
Meg kell jegyezni, hogy az IOmeter segédprogram nem csak a helyi lemezrendszerek (DAS), hanem a hálózathoz csatlakoztatott tárolóeszközök (NAS) tesztelését is lehetővé teszi. Használható például egy szerver lemezalrendszerének (fájlszervernek) teljesítményének tesztelésére több hálózati kliens használatával. Ezért az IOmeter segédprogram ablakában néhány könyvjelző és eszköz kifejezetten a program hálózati beállításaihoz kapcsolódik. Nyilvánvaló, hogy a lemezek és RAID-tömbök tesztelésekor nem lesz szükségünk ezekre a programképességekre, ezért nem magyarázzuk el az összes fül és eszköz célját.
Tehát az IOmeter program elindításakor a főablak bal oldalán (a Topológia ablakban) megjelenik az összes futó terhelésgenerátor (Dynamo példányok) fastruktúrája. Minden futó Dynamo terhelésgenerátor példányt menedzsernek neveznek. Ezenkívül az IOmeter program többszálú, és a Dynamo terhelésgenerátor példányán futó minden egyes szálat Workernek neveznek. A futó Workerek száma mindig megegyezik a logikai processzormagok számával.
Példánkban csak egy számítógépet használunk négymagos processzorral, amely támogatja a Hyper-Threading technológiát, így csak egy menedzser (a Dynamo egy példánya) és nyolc (a logikai processzormagok számától függően) Worker indul el.
Valójában a lemezek teszteléséhez ebben az ablakban nem kell semmit módosítani vagy hozzáadni.
Ha a futó Dynamo példányok fastruktúrájában az egérrel kiválasztja a számítógép nevét, akkor az ablakban Cél a lapon Lemezcél Megjelenik a számítógépre telepített összes lemez, lemeztömb és egyéb meghajtó (beleértve a hálózati meghajtókat is). Ezekkel a meghajtókkal tud dolgozni az IOmeter. A média sárgával vagy kékkel jelölhető. Az adathordozók logikai partíciói sárgával, a rajtuk létrehozott logikai partíciók nélküli fizikai eszközök pedig kékkel vannak jelölve. Egy logikai szakaszt át lehet húzni, de lehet, hogy nem. A tény az, hogy ahhoz, hogy a program egy logikai partícióval működjön, először fel kell készíteni egy speciális fájl létrehozásával, amely megegyezik a teljes logikai partíció kapacitásával. Ha a logikai partíció át van húzva, ez azt jelenti, hogy a szakasz még nincs előkészítve tesztelésre (a tesztelés első szakaszában automatikusan előkészítésre kerül), de ha a szakasz nincs áthúzva, akkor ez azt jelenti, hogy egy fájl már el van készítve. létrehozva a logikai partíción, teljesen készen a tesztelésre.
Vegye figyelembe, hogy a logikai partíciókkal való együttműködés támogatottsága ellenére optimális a logikai partíciókra nem particionált meghajtók tesztelése. A logikai lemezpartíciót nagyon egyszerűen törölheti – egy beépülő modulon keresztül Lemezkezelés. A hozzáféréshez kattintson a jobb gombbal az ikonra Számítógép az asztalon, és válassza ki az elemet a megnyíló menüben Kezelése. A megnyíló ablakban Számítógép-kezelés a bal oldalon ki kell választani az elemet Tárolás, és benne - Lemezkezelés. Ezt követően az ablak jobb oldalán Számítógép-kezelés Az összes csatlakoztatott meghajtó megjelenik. Jobb gombbal a kívánt meghajtóra kattintva és a megnyíló menüben kiválasztva az elemet Kötet törlése..., törölhet egy logikai partíciót a fizikai lemezen. Emlékeztetjük Önt, hogy ha egy logikai partíciót töröl egy lemezről, a rajta lévő összes információ törlődik a helyreállítás lehetősége nélkül.
Általában az IOmeter segédprogram használatával csak üres lemezeket vagy lemeztömböket tesztelhet. Vagyis nem tesztelhet olyan lemezt vagy lemeztömböt, amelyre az operációs rendszer telepítve van.
Tehát térjünk vissza az IOmeter segédprogram leírásához. Az ablakban Cél a lapon Lemezcél ki kell választania a tesztelni kívánt lemezt (vagy lemeztömböt). Ezután meg kell nyitnia a lapot Hozzáférési specifikációk(2. ábra), amelyen meg lehet határozni a tesztelési forgatókönyvet.
Rizs. 2. Nyissa meg az IOmeter segédprogram Specifications fülét
Az ablakban Globális hozzáférési specifikációk Van egy lista az előre meghatározott tesztszkriptekről, amelyek hozzárendelhetők a rendszerindítás-kezelőhöz. Ezekre a szkriptekre azonban nem lesz szükségünk, így mindegyik kiválasztható és törölhető (van egy gomb erre Töröl). Ezt követően kattintson a gombra Újúj tesztszkript létrehozásához. A megnyíló ablakban Hozzáférési specifikáció szerkesztése Meghatározhatja a rendszerindítási forgatókönyvet egy lemezhez vagy RAID-tömbhöz.
Tegyük fel, hogy meg akarjuk találni a szekvenciális (lineáris) olvasás és írás sebességének függését az adatátviteli kérés blokk méretétől. Ehhez létre kell hoznunk a rendszerindító szkriptek sorozatát szekvenciális olvasási módban különböző blokkméretekben, majd egy rendszerindító szkriptek sorozatát szekvenciális írási módban különböző blokkméretekben. Jellemzően a blokkméreteket sorozatként választják ki, amelynek minden tagja kétszer akkora, mint az előző, és ennek a sorozatnak az első tagja 512 bájt. Vagyis a blokkméretek a következők: 512 bájt, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 MB. A szekvenciális műveleteknél nincs értelme 1 MB-nál nagyobb blokkméretet készíteni, mivel ilyen nagy adatblokkméreteknél a szekvenciális műveletek sebessége nem változik.
Tehát hozzunk létre egy betöltő szkriptet szekvenciális olvasási módban egy 512 bájtos blokkhoz.
A terepen Név ablak Hozzáférési specifikáció szerkesztéseírja be a betöltő szkript nevét. Például: Sequential_Read_512. Következő a mezőn Átviteli kérelem mérete az adatblokk méretét 512 bájtra állítjuk be. Csúszka Százalékos véletlenszerű/szekvenciális eloszlás(a szekvenciális és a szelektív műveletek százalékos aránya) egészen balra toljuk el, hogy minden műveletünk csak szekvenciális legyen. Nos, a csúszka , amely az olvasási és írási műveletek százalékos arányát állítja be, egészen jobbra tolódik, így minden műveletünk csak olvasható. Egyéb paraméterek az ablakban Hozzáférési specifikáció szerkesztése nem kell változtatni (3. ábra).
Rizs. 3. Szerkessze a hozzáférési specifikáció ablakot egy szekvenciális olvasási betöltési parancsfájl létrehozásához
512 bájt adatblokk mérettel
Kattintson a gombra Rendben, és az első általunk készített szkript megjelenik az ablakban Globális hozzáférési specifikációk a lapon Hozzáférési specifikációk IOmeter segédprogramok.
Ehhez hasonlóan a fennmaradó adatblokkokhoz is szkriptet kell készíteni, azonban a munka megkönnyítése érdekében egyszerűbb, ha a gombra kattintva nem készíti el minden alkalommal újra a szkriptet. Új, és miután kiválasztotta az utoljára létrehozott forgatókönyvet, nyomja meg a gombot Másolás szerkesztése(másolat szerkesztése). Ezt követően az ablak újra megnyílik Hozzáférési specifikáció szerkesztése a legutóbb létrehozott szkriptünk beállításaival. Elég lesz csak a blokk nevét és méretét megváltoztatni. Miután elvégezte az összes többi blokkmérethez hasonló eljárást, megkezdheti a szkriptek létrehozását a szekvenciális rögzítéshez, ami pontosan ugyanúgy történik, kivéve, hogy a csúszka Százalékos olvasási/írási megoszlás, amely az olvasási és írási műveletek százalékos arányát állítja be, egészen balra kell mozgatni.
Hasonlóképpen készíthet szkripteket a szelektív íráshoz és olvasáshoz.
Miután az összes szkript készen van, hozzá kell rendelni a letöltéskezelőhöz, azaz jelezni kell, hogy mely szkriptekkel fog működni Dinamó.
Ehhez újra ellenőrizzük, mi van az ablakban Topológia A számítógép neve (vagyis a helyi számítógép terheléskezelője) van kiemelve, és nem az egyes dolgozó. Ez biztosítja, hogy a betöltési forgatókönyvek az összes dolgozóhoz egyszerre lesznek hozzárendelve. Következő az ablakban Globális hozzáférési specifikációk válassza ki az általunk létrehozott összes betöltési forgatókönyvet, és nyomja meg a gombot Hozzáadás. Az összes kiválasztott betöltési forgatókönyv hozzáadódik az ablakhoz (4. ábra).
Rizs. 4. A létrehozott betöltési forgatókönyvek hozzárendelése a terheléskezelőhöz
Ezt követően a lapra kell lépnie Tesztbeállítás(5. ábra), ahol minden általunk készített szkript végrehajtási idejét állíthatjuk be. Ehhez csoportban Futási időállítsa be a betöltési forgatókönyv végrehajtási idejét. Elég lesz az időt 3 percre állítani.
Rizs. 5. A betöltési forgatókönyv végrehajtási idejének beállítása
Ráadásul terepen Teszt leírása Meg kell adnia a teljes teszt nevét. Ezen a lapon elvileg sok egyéb beállítás is van, de ezekre nincs szükség a feladatainkhoz.
Az összes szükséges beállítás elvégzése után ajánlott a létrehozott tesztet elmenteni az eszköztáron a floppy lemez képével ellátott gombra kattintva. A teszt *.icf kiterjesztéssel kerül mentésre. Ezt követően használhatja a létrehozott betöltési forgatókönyvet úgy, hogy nem az IOmeter.exe fájlt futtatja, hanem az *.icf kiterjesztésű mentett fájlt.
Most már közvetlenül megkezdheti a tesztelést a zászlóval ellátott gombra kattintva. A rendszer kéri, hogy adja meg a teszteredményeket tartalmazó fájl nevét, és válassza ki a helyét. A teszteredményeket egy CSV fájlba mentjük, amelyet könnyen exportálhatunk Excelbe, és az első oszlopban szűrőt állítva kiválaszthatjuk a kívánt adatokat a teszteredményekkel együtt.
A tesztelés során a köztes eredmények a fülön láthatók Eredmény megjelenítése, és a lapon meghatározhatja, hogy melyik betöltési forgatókönyvhöz tartoznak Hozzáférési specifikációk. Az ablakban Hozzárendelt hozzáférési specifikáció a futó szkript zölden, a kész szkriptek pirosan, a nem végrehajtott szkriptek kéken jelennek meg.
Tehát megvizsgáltuk az IOmeter segédprogrammal való munka alapvető technikáit, amelyre szükség lesz az egyes lemezek vagy RAID-tömbök teszteléséhez. Ne feledje, hogy nem beszéltünk az IOmeter segédprogram összes képességéről, de az összes képesség leírása túlmutat e cikk keretein.
RAID tömb létrehozása a GIGABYTE SATA2 vezérlő alapján
Elkezdjük tehát létrehozni a két lemezen alapuló RAID-tömböt a kártyára integrált GIGABYTE SATA2 RAID vezérlővel. Természetesen maga a Gigabyte nem gyárt chipeket, ezért a GIGABYTE SATA2 chip alatt egy másik cégtől átcímkézett chip rejtőzik. Amint az az illesztőprogram INF fájljából kiderül, egy JMicron JMB36x sorozatú vezérlőről beszélünk.
A vezérlőbeállítás menü elérése a rendszerindítási szakaszban lehetséges, ehhez a Ctrl+G billentyűkombinációt kell megnyomni, amikor a megfelelő felirat megjelenik a képernyőn. Természetesen először a BIOS beállításokban meg kell határozni a GIGABYTE SATA2 vezérlőhöz kapcsolódó két SATA port működési módját RAID-ként (ellenkező esetben a RAID tömb konfigurátor menüje nem érhető el).
A GIGABYTE SATA2 RAID vezérlő beállítási menüje meglehetősen egyszerű. Mint már említettük, a vezérlő kétportos, és lehetővé teszi 0 vagy 1 szintű RAID-tömbök létrehozását. A vezérlőbeállítások menüjében törölhet vagy hozhat létre RAID-tömböt. RAID tömb létrehozásakor megadhatja a nevét, kiválaszthatja a tömb szintjét (0 vagy 1), beállíthatja a RAID 0 csíkméretét (128, 84, 32, 16, 8 vagy 4K), és meghatározhatja a tömb méretét is. sor.
A tömb létrehozása után a tömb módosítása már nem lehetséges. Ez azt jelenti, hogy utólag nem módosíthatja a létrehozott tömb szintjét vagy csíkméretét. Ehhez először törölnie kell a tömböt (adatvesztéssel), majd újra létre kell hoznia. Valójában ez nem csak a GIGABYTE SATA2 vezérlőre jellemző. A létrehozott RAID-tömbök paramétereinek megváltoztatásának képtelensége minden vezérlőre jellemző, ami a RAID-tömb megvalósításának alapelvéből következik.
A GIGABYTE SATA2 vezérlőn alapuló tömb létrehozása után az aktuális információ megtekinthető a GIGABYTE RAID Configurer segédprogrammal, amely automatikusan települ az illesztőprogrammal együtt.
RAID tömb létrehozása a Marvell 9128 vezérlő alapján
A Marvell 9128 RAID vezérlő konfigurálása csak a Gigabyte GA-EX58A-UD7 kártya BIOS-beállításain keresztül lehetséges. Általánosságban elmondható, hogy a Marvell 9128 vezérlő konfigurátor menüje kissé nyers, és félrevezetheti a tapasztalatlan felhasználókat. Ezekről a kisebb hiányosságokról azonban egy kicsit később fogunk beszélni, de most a Marvell 9128 vezérlő fő funkcióit vesszük figyelembe.
Tehát bár ez a vezérlő támogatja a SATA III meghajtókat, teljesen kompatibilis a SATA II meghajtókkal is.
A Marvell 9128 vezérlő lehetővé teszi egy 0 és 1 szintű RAID tömb létrehozását két lemez alapján. 0. szintű tömb esetén beállíthatja a csík méretét 32 vagy 64 KB-ra, és megadhatja a tömb nevét is. Ezen kívül van egy lehetőség, például a Gigabyte Rounding, amely magyarázatot igényel. A gyártó nevéhez hasonló név ellenére a Gigabyte Rounding funkciónak semmi köze ehhez. Ráadásul semmilyen módon nem kapcsolódik a RAID 0. szintű tömbhöz, bár a vezérlő beállításaiban kifejezetten egy ilyen szintű tömbhöz definiálható. Valójában ez az első a Marvell 9128 vezérlőkonfigurátor általunk említett hiányosságok közül. A Gigabyte Rounding szolgáltatás csak az 1. szintű RAID-hez van definiálva. Lehetővé teszi, hogy két meghajtót (például különböző gyártók vagy különböző modellek) használjon kissé eltérő kapacitással egy 1. szintű RAID tömb létrehozásához. A Gigabyte Rounding funkció pontosan beállítja a RAID 1. szintű tömb létrehozásához használt két lemez méretének különbségét A Marvell 9128 vezérlőben a Gigabyte Rounding funkcióval 1-re vagy 10-re állíthatjuk a lemezek méretének különbségét GB.
A Marvell 9128 vezérlőkonfigurátor másik hibája, hogy 1. szintű RAID tömb létrehozásakor a felhasználónak lehetősége van kiválasztani a csíkméretet (32 vagy 64 KB). A csík fogalma azonban egyáltalán nincs definiálva az 1. szintű RAID esetében.
RAID-tömb létrehozása az ICH10R-be integrált vezérlő alapján
A legelterjedtebb az ICH10R déli hídba integrált RAID vezérlő. Mint már említettük, ez a RAID vezérlő 6 portos, és nem csak a RAID 0 és RAID 1 tömbök létrehozását támogatja, hanem a RAID 5 és RAID 10 tömbök létrehozását is.
A vezérlőbeállítás menü elérése a rendszerindítási szakaszban lehetséges, ehhez meg kell nyomnia a Ctrl + I billentyűkombinációt, amikor a megfelelő felirat megjelenik a képernyőn. Természetesen először a BIOS-beállításokban a vezérlő működési módját RAID-ként kell megadni (ellenkező esetben nem lehet hozzáférni a RAID-tömb konfigurátor menüjéhez).
A RAID-vezérlő beállítási menüje meglehetősen egyszerű. A vezérlőbeállítások menüjében törölhet vagy hozhat létre RAID-tömböt. A RAID tömb létrehozásakor megadhatja a nevét, kiválaszthatja a tömb szintjét (0, 1, 5 vagy 10), beállíthatja a RAID 0 csíkméretét (128, 84, 32, 16, 8 vagy 4K), valamint a tömb mérete.
RAID teljesítmény összehasonlítás
A RAID-tömbök IOmeter segédprogrammal történő teszteléséhez szekvenciális olvasási, szekvenciális írási, szelektív olvasási és szelektív írási betöltési forgatókönyveket hoztunk létre. Az egyes betöltési forgatókönyvekben az adatblokkok mérete a következő volt: 512 bájt, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 MB.
Mindegyik RAID vezérlőn létrehoztunk egy RAID 0 tömböt az összes megengedett csíkmérettel és egy RAID 1 tömböt. Ezen kívül a RAID tömb használatával elért teljesítménynövekedés értékeléséhez egyetlen lemezt is teszteltünk. mindegyik RAID-vezérlőn.
Nézzük tehát tesztünk eredményeit.
GIGABYTE SATA2 vezérlő
Először is nézzük meg a GIGABYTE SATA2 vezérlőn alapuló RAID tömbök tesztelésének eredményeit (6-13. ábra). Általában a vezérlő szó szerint titokzatosnak bizonyult, és teljesítménye egyszerűen csalódást okozott.
|
|
Rizs. 6. Szekvenciális sebesség |
Rizs. 7. Sebesség szekvenciális |
|
|
Rizs. 12.Soros sebesség |
Rizs. 13.Soros sebesség |
Ha egy lemez sebességjellemzőit nézzük (RAID tömb nélkül), akkor a maximális szekvenciális olvasási sebesség 102 MB/s, a maximális szekvenciális írási sebesség pedig 107 MB/s.
128 KB csíkméretű RAID 0 tömb létrehozásakor a maximális szekvenciális olvasási és írási sebesség 125 MB/s-ra nő, ami körülbelül 22%-os növekedés.
64, 32 vagy 16 KB csíkméret esetén a maximális szekvenciális olvasási sebesség 130 MB/s, a maximális szekvenciális írási sebesség pedig 141 MB/s. Vagyis a megadott csíkméretekkel a maximális szekvenciális olvasási sebesség 27%-kal, a maximális szekvenciális írási sebesség pedig 31%-kal nő.
Valójában ez nem elég egy 0. szintű tömbhöz, és szeretném, ha a szekvenciális műveletek maximális sebessége nagyobb lenne.
8 KB-os csíkméret mellett a szekvenciális műveletek (olvasás és írás) maximális sebessége megközelítőleg ugyanaz marad, mint 64, 32 vagy 16 KB csíkméret esetén, azonban nyilvánvaló problémák vannak a szelektív olvasással. Ahogy az adatblokk mérete 128 KB-ra nő, a szelektív olvasási sebesség (ahogy kell) az adatblokk méretével arányosan nő. Ha azonban az adatblokk mérete meghaladja a 128 KB-ot, a szelektív olvasási sebesség majdnem nullára csökken (körülbelül 0,1 MB/s-ra).
A 4 KB-os csíkméretnél nemcsak a szelektív olvasási sebesség csökken, ha a blokk mérete meghaladja a 128 KB-ot, hanem a szekvenciális olvasási sebesség is, ha a blokk mérete meghaladja a 16 KB-ot.
A RAID 1 tömb használata GIGABYTE SATA2 vezérlőn nem változtatja meg jelentősen a szekvenciális olvasási sebességet (egy meghajtóhoz képest), de a maximális szekvenciális írási sebesség 75 MB/s-ra csökken. Emlékezzünk vissza, hogy egy RAID 1 tömb esetén az olvasási sebességnek növekednie kell, az írási sebességnek pedig nem szabad csökkennie egyetlen lemez olvasási és írási sebességéhez képest.
A GIGABYTE SATA2 vezérlő tesztelésének eredményei alapján csak egy következtetés vonható le. Csak akkor érdemes ezt a vezérlőt használni a RAID 0 és RAID 1 tömbök létrehozásához, ha az összes többi RAID vezérlő (Marvell 9128, ICH10R) már használatban van. Bár elég nehéz elképzelni egy ilyen helyzetet.
Marvell 9128 vezérlő
A Marvell 9128 vezérlő sokkal nagyobb sebességjellemzőket mutatott, mint a GIGABYTE SATA2 vezérlő (14-17. ábra). Valójában a különbségek akkor is megjelennek, ha a vezérlő egy lemezzel működik. Ha a GIGABYTE SATA2 vezérlőnél a maximális szekvenciális olvasási sebesség 102 MB/s és 128 KB adatblokk-mérettel érhető el, akkor a Marvell 9128 vezérlőnél a maximális szekvenciális olvasási sebesség 107 MB/s, és adattal érhető el. blokk mérete 16 KB.
|
|
Rizs. 18. Szekvenciális sebesség Ha az ICH10R vezérlőn lévő RAID 0 tömbről beszélünk, akkor a maximális szekvenciális olvasási és írási sebesség nem függ a csík méretétől és 212 MB/s. A csík méretétől csak az adatblokk mérete függ, amelynél a maximális szekvenciális olvasási és írási sebesség érhető el. Amint a teszteredmények mutatják, az ICH10R vezérlőn alapuló RAID 0 esetén optimális egy 64 KB méretű csík használata. Ebben az esetben a maximális szekvenciális olvasási és írási sebesség mindössze 16 KB-os adatblokk-mérettel érhető el. Összefoglalva tehát még egyszer hangsúlyozzuk, hogy az ICH10R-be épített RAID vezérlő teljesítményében jelentősen felülmúlja az összes többi integrált RAID vezérlőt. És tekintettel arra, hogy nagyobb funkcionalitással is rendelkezik, optimális ezt a vezérlőt használni, és egyszerűen elfelejteni az összes többi létezését (kivéve persze, ha a rendszer SATA III meghajtókat használ). |
Kezdjük kicsiben: „RAID array” vagy köznyelvben „RAID”, mi ez?
RAJTAÜTÉS egy rövidítés, amely a következőt jelenti (angolul: "Redundant Array of Independent Disks"), ami oroszra fordítva azt jelenti, hogy "független lemezek redundáns (biztonsági) tömbje".
Egyszerűen fogalmazva, a „RAID tömb” fizikai merevlemez-meghajtók kombinációja egyetlen logikai meghajtóvá.
Logikai meghajtó– ez egy normál HDD lemez, amely több logikai lemezre van osztva. Ezt általában asztali számítógépekben használják; egyből több is készül.
Mint fentebb említettük, egy normál fizikai lemez több logikai lemezre osztható. A „RAID”-ben minden fordítva történik - több HDD-meghajtót telepítenek a csatlakozó elembe (ahol tárolják), majd az operációs rendszer az összes HDD-meghajtót egyként érzékeli. azaz az operációs rendszer 100%-ban biztos abban, hogy csak egy fizikai lemez csatlakozik hozzá.
Milyen RAID tömbök léteznek? Csak két típus létezik, hardver és szoftver:
1) Hardveres RAID tömbök- általában az operációs rendszer betöltése előtt jön létre a „RAID-vezérlőbe” telepített (vezetékes) speciális segédprogramok segítségével - például a „BIOS”. A feldolgozás után, amikor csatlakoztat egy „RAID-tömböt”, az operációs rendszer a telepítési szakaszban a HDD-meghajtókat egyként látja.
2) Szoftver RAID tömbök- HDD-meghajtók bármilyen operációs rendszerhez való csatlakoztatásával jönnek létre. azaz HDD meghajtók csatlakoztatásakor több fizikai lemezt észlel és csak az Operációs rendszer segítségével, szoftver segítségével egyesíti a HDD meghajtókat egy tömbbe. Maga az operációs rendszer nem magán a „RAID-tömbön” található, mivel a tömb létrehozása előtt telepítve van.
"Mire való?"- kérdésed van! A válasz egyszerű: az adatok olvasási és írási sebességének növelése vagy a biztonság és a hibatűrés javítása érdekében.
Nézzük meg, hogy végül is egy „RAID tömb” hogyan növeli az adatok teljesítményét és biztonságát?” – A kérdés megválaszolásához megvizsgáljuk a „RAID tömbök” különböző típusait, hogyan jönnek létre és mi jön ki belőle. abból.
Vegye figyelembe a "RAID-0"-t:
Soros kapcsolaton keresztül egynél több HDD lemezt egyesítenek egybe, ami után összegzik a köteteket, azaz. - ha több HDD-meghajtót veszünk, amelyek mindegyike „500 GB” kapacitású, és létrehozunk belőlük „RAID-0”-t, akkor az operációs rendszer egyként fogja fel a telepített HDD-meghajtókat, összeadva őket, amiből kapjuk egy merevlemez-meghajtó 1000 Gb (1 Tb) kapacitással. Miután a lemezeket egy tömbbe egyesítette, a meghajtó olvasási és írási sebessége kétszer olyan gyors lesz, mint a különálló lemezeké.
Példa– két fizikai HDD lemezen elhelyezkedő adatbázis, amelyek közül az egyik csak adatokat olvas, míg a másik egy másik HDD lemezre ír adatokat, és mindezt egyszerre teszi meg. De ha az adatbázis csak egy lemezen található, akkor maga a HDD-lemez hajtja végre az olvasási vagy írási funkciót teljesen más felhasználók számára a szoftvere által. A RAID-0 tömb lehetővé teszi a párhuzamos olvasást és írást. A sebesség alapján arra következtethet - hány HDD lemez van a RAID-0 tömbben, szorozza meg az Ito számot a meglévő sebességgel (ennél a sebességnél a RAID-0 gyorsabban fog működni) - a tömb teljes függősége arányos - a HDD-kérés sebessége N-szeresére nő, ahol N = a telepített HDD-k száma a tömbben.
A RAID-0 tömbnek egyetlen hátránya van, ez a mínusz mindent felülmúl, még a használat előnyeit is - a RAID-0 tömbből hiányzik a hibatűrés. A probléma a következő: ha a tömbbe telepített fizikai merevlemezek egyike meghibásodik, akkor az egész tömb elhal.
Van egy régi vicc ezzel kapcsolatban: „Mit jelent a „0” a RAID-0-ban? - a tömb halála után visszaállított információ mennyisége! (bár az egyáltalán nem szórakoztató, ha van ott valami nagyon fontos).
Ezután vegye figyelembe a „RAID-1” tömböt:
Több vagy több HDD lemezt egyesítenek egy speciális tömbbe történő telepítéssel, pl. ha több 500 GB kapacitású HDD-meghajtót vesz és „RAID-1” tömböt készít belőlük, 
az operációs rendszer egy 500 GB-os tömbként fogja fel.
A „RAID-1” tömb olvasási és írási sebessége pontosan megegyezik egy HDD-lemezével, mivel az olvasás és írás mindkét HDD-lemezen egyszerre történik.
A RAID-1 tömb nem növeli a gyártási sebességet, de hibatűréssel rendelkezik; ha az egyik HDD-meghajtó meghibásodik, a második merevlemez-meghajtó teljes biztonsági másolatot készít az információkról. Ha szándékosan törlünk adatokat a tömbből, a törlés mindkét lemezről egyszerre történik!
Ezután a „RAID-5” tömböt vesszük figyelembe:
A legbiztonságosabb lehetőség a RAID-5. A tömb információval való feltöltése számítással történik, az „(N - 1) * DiskSize” képlet betartásával, ahol N szám a tömbben található HDD lemezek száma, a „DiskSize” rövidítés pedig az egyes lemezek térfogata. telepített HDD lemez, azaz. 3 db 500 GB kapacitású HDD-meghajtó „RAID-5” verziójának tömbjének létrehozásakor egy 1000 Gb 1 terabájt memóriakapacitású tömböt kapunk.
A RAID-5 tömb lényege a következő - több HDD-lemezt „RAID-0”-ba egyesítenek, és a harmadik HDD-lemezen (amit nem vesszük figyelembe) tárolódik, nevezzük „ellenőrző összegnek” - ezek az információk a tömb egyik lemezének visszaállítására szolgálnak, a halála esetén. A RAID-5 tömb írási sebessége valamivel alacsonyabb, mivel kis időt vesz igénybe az eredmény kiszámítása és egy további lemezre írása, miközben az olvasási sebesség ugyanaz marad, mint a RAID-0 tömbben.
Ha megtörténik, hogy a RAID-5 tömb egyik HDD-lemeze meghibásodik, az olvasási és írási sebesség azonnal jelentősen csökken, mivel minden előforduló műveletet további manipulációs műveletek kísérnek.
Valójában a RAID-5 RAID-0-vá változik, és ha nem gondoskodik a RAID-tömb kellő időben történő visszaállításáról, jelentős az adatok teljes elvesztésének kockázata.
A RAID-5 tömbbel párhuzamosan lehetőség van egy „tartaléklemez” használatára - egy tartalék lemezre. A RAID tömb stabil működése során a tartalék lemez nincs használatban, és készenléti állapotban van. De bármilyen kritikus helyzet esetén a „RAID tömb” biztonsági mentése automatikus módban kezdődik - a sérült HDD-ről származó információk visszaállításra kerülnek a tartalék HDD-lemezre ellenőrző összegek segítségével, amelyek egy külön HDD-lemezen találhatók.
A „RAID-5” tömb általában legalább három merevlemez-meghajtóból jön létre, és csak az egyszeri hibáktól mentheti meg az adatokat. Ha különböző hibák egyszerre jelennek meg különböző merevlemezeken, a RAID-5 tömb nem segít.
A következő a „RAID-6” tömb:
A „RAID-5” tömbhöz képest jobb képességekkel rendelkezik. Általánosságban elmondható, hogy a munka lényege ugyanaz, mint a RAID-5 tömbnél, csak az ellenőrző összegek kiszámítása nem egy HDD-lemezen, hanem két HDD-lemezen történik, és az ellenőrző összegek teljes számítása teljesen más módon történik. algoritmusok, ami hozzájárul a hibatűrés jelentős növekedéséhez a teljes „RAID tömb” egészében. A RAID-6 tömb főként 4 HDD-meghajtóból áll össze. A tömbmemória méretének kiszámításához használt képlet a következő - (N - 2) * DiskSize, ahol N a tömbbe telepített HDD meghajtók száma, a „DiskSize” pedig az egyes HDD meghajtók memóriamérete, azaz. ha 500 GB névleges értékű „RAID-6” tömböt hoz létre öt HDD lemezből, a teljes mennyiség egy 1500 Gb (1,5 Tb-terabyte) méretű tömb lesz.
A RAID-6 tömb írási sebessége körülbelül 10-15%-kal alacsonyabb lesz, mint a RAID-5 tömb, a sebesség csökkenése az ellenőrző összegek kiszámítására és írására fordított többletidőnek köszönhető.
"RAID-10" tömb:
Néha „RAID 0+1”-nek vagy „RAID 1+0”-nak is nevezik, ami a „RAID-0 és RAID-1” szimbiózisa. Ezt a tömböt általában legalább négy HDD lemezből hozzák létre: az első „RAID-0” és a második „RAID-0” partíción az olvasási és írási sebesség növelése érdekében egymás között helyezkednek el egy a „RAID-1” tömb tükre - ez szükséges a hibatűrés növeléséhez. A RAID-10 tömb képes volt egyesíteni az első két lehetőség előnyeit – ami teljesítményt és hibatűrést eredményezett.
A „RAID-50” tömb a „RAID-10” analógja, amely a „RAID-0 és RAID-5” szimbiózisa – valójában „RAID-5” tömbként van összeállítva, csak az alkotóeleme. A benne szereplő elemek nem fizikai merevlemez-meghajtók lesznek, hanem a „RAID-0” terv tömbjéből áll majd. Így a RAID-50 tömb figyelemre méltó olvasási és írási sebességet biztosít működés közben, és hozzájárul a RAID-5 stabilitásához és megbízhatóságához.
A következő a „RAID-60” tömb:
Ugyanez az elv: valójában „RAID-6”, amely több „RAID-0” tömbből van összeállítva.
Vannak más tömbkombinációk is, mint például a „RAID 5+1 / RAID 6+1” – valójában hasonlóak a „RAID-50 / RAID-60”-hoz, azzal a különbséggel, hogy tömbelemeik alapja nem „ RAID-0", mint mások, a tömbtükrök pedig "RAID-1".
A kombinált "RAID" tömbök fogalmai:
Lényegében olyan tömbök, mint a „RAID-10” / „RAID-50” / „RAID-60” és „RAID X+1”- ezek az olyan alapvető tömbök közvetlen leszármazottai, mint a „RAID-0” / RAID-1 / RAID-5 és RAID-6 - főként az olvasási vagy írási sebesség növelésére vagy a hibatűrés növelésére szolgálnak a szabványos funkcionalitásokkal alapvető, szabványos típusú RAID tömbök.
Ha gyakorlati szempontból nézzük, és megvitatjuk bármely „RAID tömb” alkalmazását az életben, akkor logikusan minden nagyon egyszerű:
1) RAID-0 tömb tiszta formájában (egyáltalán!) nem használják;
2) "RAID-1" a tömböt főleg ott használják, ahol az olvasási vagy írási sebesség nem játszik különösebben nagy szerepet, és nagyobb a hibatűrés igénye - például: nagyon jó „RAID-1” tömbre különféle operációs rendszereket telepíteni. Ebben az esetben az operációs rendszeren kívül senki nem fér hozzá a HDD-lemezekhez, maguknak a HDD-lemezeknek a sebessége elegendő a működéshez, és a hibatűrés biztosított;
3) RAID-5 olyan helyre telepítjük, ahol hibatűrő sebességre van szükség, de nincs lehetőség több HDD meghajtó vásárlására, vagy ha sérülés esetén tömbök helyreállítására van szükség, és ugyanakkor maga a tömb működése nem áll le - ebben az esetben a tartalék meghajtók segítenek.
4)
A RAID-5 tömb szabványos használata:
Adattárolásban vagy más néven NAS szerverben;
5) "RAID-6" tömb:
Ott használatos, ahol fennáll annak a veszélye, hogy egy tömbben több HDD meghajtó egyszerre meghibásodhat. A gyakorlatban ez gyakorlatilag nem így van, hacsak nem paranoiás emberekről van szó;
6) "RAID-10" tömb:
Ott használják, ahol gyorsaságra van szükség, a gyors munkavégzés és a megbízhatóság érdekében. Ezenkívül a RAID-10 tömb használatának fő iránya az adatbázis- és fájlkiszolgálók.
Lényegében ennyit szerettem volna megtudni, hogy mi és miért!