RAID yra sprendimas, kuris iš pradžių buvo sukurtas tinklo serverių rinkai, nes tai leidžia sukurti didelį saugyklą mažesnėmis sąnaudomis. Iš esmės tai užtruks keletą pigesnių standžiųjų diskų ir juos sujungs per valdiklį, kad būtų galima pateikti vieną didelės talpos diską. Tai reiškia, kad RAID reiškia: nereikalingą nebrangių diskų ar diskų masyvą. Norėdami tai pasiekti, specializuotoms programoms ir valdikliams reikėjo valdyti duomenis, kurie buvo suskaidyti tarp įvairių diskų.
Galų gale jūsų standartinės kompiuterinės sistemos apdorojimo galia leido funkcijoms filtruoti savo kelią į asmeninių kompiuterių rinką .
Dabar RAID saugykla gali būti pagrįsta programine arba technine įranga ir gali būti naudojama trims skirtingiems tikslams. Tai apima pajėgumus, saugumą ir našumą. Talpa yra paprasta, paprastai naudojama beveik visuose naudojamo RAID tipo tipo. Pavyzdžiui, du standžiuosius diskus gali būti susieti kartu kaip vienas variklis su operacine sistema, todėl virtualus diskas yra dvigubai didesnis. Veikimas yra dar viena pagrindinė priežastis, dėl kurios RAID nustatymas naudojamas asmeniniame kompiuteryje. Tame pačiame dviem diskams, naudojamiems kaip vienas diskas, pavyzdys valdiklis gali suskaidyti duomenų skiltelę į dvi dalis, o po to kiekvieną iš šių dalių įdėti į atskirą diską. Tai iš esmės padvigubina duomenų saugojimo sistemos duomenų rašymo ar skaitymo rezultatus . Galiausiai, RAID gali būti naudojamas duomenų saugumui.
Tai atliekama naudojant tam tikrą diskų erdvę, iš esmės klonuodami duomenis, kurie yra parašyti abiem diskams. Dar kartą naudodamiesi dviem diskais, mes galime padaryti tai, kad duomenys būtų įrašomi į abi diskus. Taigi, jei vienas diskas sugenda, kitame vis dar yra duomenų.
Priklausomai nuo saugojimo masyvo, kurį norite sudaryti savo kompiuterinei sistemai, tikslai, jūs naudosite vieną iš įvairių RAID lygių, kad pasiektumėte šiuos tris tikslus.
Tiems, kurie naudoja standųjį diską savo kompiuteryje , našumas greičiausiai bus didesnis nei pajėgumas. Kita vertus, tie, kurie naudoja kietojo kūno diskus , greičiausiai norės, kad būtų galima paimti mažesnius diskus ir susieti juos, kad būtų sukurtas didesnis diskas. Taigi, pažvelkime į įvairius RAID lygius, kuriuos galite naudoti su asmeniniu kompiuteriu.
RAID 0
Tai yra žemiausias RAID lygis ir iš tikrųjų nesiūlo jokio atleidimo iš darbo formato, todėl jis yra nurodytas lygiu 0. Iš esmės, RAID 0 užima dvi ar daugiau diskų ir juos kartu sukuria didesnės talpos diską. Tai pasiekiama per procesorių, pavadintą "striping". Duomenų blokai suskaidomi į duomenų skiltis ir tada parašomi pagal visus diskus. Tai suteikia didesnį našumą, nes duomenų valdymas vienu metu gali būti įrašytas į diskų įrenginius, veiksmingai dauginant diskų greitį. Toliau pateikiamas pavyzdys, kaip tai gali veikti trijuose diskuose:
| Vairuoti 1 | Vairuoti 2 | Vairuoti 3 | |
|---|---|---|---|
| 1 blokas | 1 | 2 | 3 |
| 2 langelis | 4 | 5 | 6 |
| 3 langelis | 7 | 8 | 9 |
Norint, kad "RAID 0" efektyviai veiktų sistemos našumą, turite išbandyti ir suderinti diskų įrenginius. Kiekvienas variklis turi turėti tas pačias tikslias saugojimo galimybes ir savybes.
Jei jų nėra, tada pajėgumas bus ribojamas iki mažiausio iš diskų ir našumo iki daugiausiai diskų, nes jis turi laukti visų juostų rašymo prieš pereinant prie kito rinkinio. Galima naudoti nesuderintus diskus, tačiau tokiu atveju JBOD nustatymas gali būti efektyvesnis.
"JBOD" reiškia tik keletą diskų ir efektyviai yra tik diskų, kurias galima pasiekti nepriklausomai vienas nuo kito, kolekcija, bet atrodo kaip viena operacinės sistemos saugykla. Tai paprastai pasiekiama, kai duomenų tarpas yra tarp diskų. Dažnai tai vadinama SPAN arba BIG.
Efektyviai, operacija jas mato kaip vieną diską, tačiau blokai bus parašyti per pirmąjį diską, kol jis užpildys, tada pereis į antrąjį, trečiąjį ir tt Tai naudinga papildomiems pajėgumams pridėti prie esamos kompiuterinės sistemos ir su įvairių dydžių diskais, tačiau tai nepadidins pavaros masyvo našumo.
Didžiausia RAID 0 ir JBOD konfigūracijos problema yra duomenų saugumas. Kadangi turite kelis diskus, duomenų korupcijos tikimybė padidėjo, nes turite daugiau nesėkmių . Jei bet koks RAID 0 masyvo diskas nepavyksta, visi duomenys tampa nepasiekiami. "JBOD", dėl disko gedimo, bus prarasti visi duomenys, kurie atsitiko šiame diske. Dėl to tiems, kurie nori naudoti šį saugojimo būdą, geriausia turėti tam tikrų kitų priemonių savo duomenų atsarginę kopiją.
RAID 1
Tai yra pirmasis tikrasis RAID lygis, nes jis užtikrina visišką duomenų, kurie saugomi masyvo, atsarginį lygį. Tai daroma per procesą, kuris vadinamas veidrodžiu. Efektyviai visi duomenys, kurie yra įrašomi į sistemą, yra nukopijuojami į kiekvieną 1 lygio masyvo diską. Ši RAID forma paprastai atliekama tik su diskų pora, nes pridedant daugiau diskų nepadidins jokių papildomų pajėgumų, tik dar labiau sumažins darbo našumą. Norėdami geriau parodyti pavyzdį, čia pateikiama diagramos, kurioje parodyta, kaip ji būtų parašyta dviem diskams:
| Vairuoti 1 | Vairuoti 2 | |
|---|---|---|
| 1 blokas | 1 | 1 |
| 2 langelis | 2 | 2 |
| 3 langelis | 3 | 3 |
Kad būtų galima kuo efektyviau naudoti RAID 1 nustatymui, sistema dar kartą naudos suderintus įrenginius, kurie turi tokius pat pajėgumus ir našumo reitingus.
Jei naudojami nesuderinami varikliai, masyvo talpa bus lygi masyvo mažiausio talpos diske. Pavyzdžiui, jei RAID 1 masyvu buvo naudojama pusantrotelio terabaito ir vieno terabaito įrenginio, šios masyvo pajėgumas sistemoje būtų tik vienas terabaitas.
Šis RAID lygis yra labai veiksmingas duomenų saugumui, nes šie du diskai yra vienodi. Jei vienas iš dviejų diskų nepavyksta, kitas turi išsamius duomenis iš kito. Šios rūšies nustatymo problema paprastai lemia, kuri iš diskų yra nesėkminga, nes dažnai saugykla tampa nepasiekiama, kai vienas iš dviejų nesugeba ir netinkamai atkurtas, kol nebus įdiegtas naujas diskas vietoje nepavykusio ir atkūrimo procesas yra vykdomas. Kaip minėta anksčiau, taip pat nėra jokio našumo. Iš tikrųjų, RAID valdytojo pralaidumas bus nedidelis.
RAID 1 + 0 arba 10
Tai yra šiek tiek sudėtingas RAID lygių 0 ir 1 lygio derinys . Efektyviai, valdikliui reikės ne mažiau kaip keturių diskų, kad veiktų šiame režime, nes tai, ką jis ketina padaryti, yra padaryti dvi poros diskų. Pirmasis diskų rinkinys yra veidrodinis masyvas, kuris klonuoja duomenis tarp dviejų. Antrasis diskų komplektas taip pat yra veidrodinis, tačiau jis yra pirmosios juostelės. Tai užtikrina duomenų dubliavimą ir našumą. Toliau pateikiamas pavyzdys, kaip duomenys būtų parašyti keturiuose įrenginiuose, naudojant šį tipo nustatymą:
| Vairuoti 1 | Vairuoti 2 | Vairuoti 3 | Vairuoti 4 | |
|---|---|---|---|---|
| 1 blokas | 1 | 1 | 2 | 2 |
| 2 langelis | 3 | 3 | 4 | 4 |
| 3 langelis | 5 | 5 | 6 | 6 |
Tiesą sakant, tai nėra pageidautinas RAID režimas, kuris veiktų kompiuterinėje sistemoje. Nors tai užtikrina tam tikrą našumo padidėjimą, iš tikrųjų tai nėra toks geras dėl didžiulės pridėtinės sistemos sumos. Be to, tai yra didžiulė tuša erdvėje, nes pavaros masyvas bus ne daugiau kaip pusė visų kartu sumontuotų pavarų. Jei naudojami neatitinkantys pavarai, našumas bus ribojamas lėčiausiomis pavaromis, o talpa bus dvigubai mažiausia.
RAID 5
Tai aukščiausias RAID lygis, kurį galima rasti vartotojų kompiuterių sistemose, ir yra daug veiksmingesnis būdas didinti pajėgumus ir atleisti darbuotojus. Tai pasiekiama per duomenų ištraukimo procesą su paritetu. Tam reikia mažiausiai trys diskai, nes duomenys yra suskaidyti į kelių diskų juostas, tačiau po to vienetas visoje juostoje yra lygus. Norėdami tai geriau paaiškinti, pirmiausia galite sužinoti, kaip duomenys gali būti parašyti trijose diskus:
| Vairuoti 1 | Vairuoti 2 | Vairuoti 3 | |
|---|---|---|---|
| 1 blokas | 1 | 2 | p |
| 2 langelis | 3 | p | 4 |
| 3 langelis | p | 5 | 6 |
Iš esmės, disko valdiklis užima daugybę duomenų, kurie turi būti parašyti visose masyvo diskus. Pirmasis duomenų kiekis pateikiamas ant pirmojo disko, antras - ant antrojo. Trečiasis diskas gauna pariteto bitų, kuris iš esmės yra pirmojo ir antrojo dvejetainių duomenų palyginimas. Dvejetainėje matematikoje jūs turite tik 0 ir 1. Biuletenio matematinis procesas yra atliekamas bitų palyginimui. Jei abu prideda prie lygiojo skaičiaus (0 + 0 arba 1 + 1), pariteto bitas bus lygus nuliui. Jei abu susiejami su nelyginiu numeriu (1 + 0 arba 0 + 1), pariteto bitas bus vienas. Tai yra ta, kad jei vienas iš diskų nepavyksta, valdiklis gali išsiaiškinti, kokie trūksta duomenų. Pavyzdžiui, jei vairuoti nepavyksta, paliekant tik dvi ir tris variklius, o dvi vairuotojai turi vieno bloko duomenų bloką, o trijų variklių - lygiavertį bloką, tada trūkstamas duomenų blokas diske turi būti lygus nuliui.
Tai užtikrina veiksmingą duomenų dubliavimą, kuris leidžia atkurti visus duomenis disko gedimo atveju. Dabar daugumai vartotojų sąrankos atveju vis tiek sugedus sistemai nebus, nes ji nėra funkcinė būsena. Norint, kad sistema veiktų, reikia nepakeistą diską pakeisti nauja diskine. Tada duomenų atkūrimo procesas turi būti atliekamas valdiklio lygyje, kuris tada atliks atvirkštinę loginę funkciją, kad atkurtų trūkstamo pavaros duomenis. Tai gali užtrukti šiek tiek laiko, ypač didesniems talpos diskams, tačiau jis yra bent jau atgautinas.
Dabar RAID 5 masyvo pajėgumas priklauso nuo masyvo diskų skaičiaus ir jų pajėgumo. Dar kartą masyvas ribojamas masyvo mažiausio talpos disko, todėl geriausia naudoti suderintus įrenginius. Veiksminga saugojimo vieta yra lygi diskų skaičiui, minus vienam kartai mažiausio talpos. Taigi matematikos požiūriu, tai yra (n-1) * Talpa min . Taigi, jei turite tris 2 GB RAID 5 masyvo, bendras pajėgumas būtų 4 GB. Kitas RAID 5 masyvas, kuriame naudojami keturi 2GB diskai, turėtų 6 GB talpos.
Dabar RAID 5 našumas yra šiek tiek sudėtingesnis nei kai kurių kitų RAID formų, nes tai yra loginis procesas, kurį reikia atlikti norint sukurti pariteto bitą, kai duomenys yra įrašomi į diskus. Tai reiškia, kad rašymo našumas bus mažesnis nei RAID 0 masyvas su tuo pačiu diskų skaičiumi. Kita vertus, skaitymo našumas nepakenks tiek, kiek raštu, nes loginis procesas nėra atliktas, nes jis skaito tiesius duomenis iš diskų.
Didelis problema su visais RAID nustatymus
Mes aptarėme įvairius privalumus ir trūkumus kiekvieno RAID lygmens, kuris gali būti naudojamas asmeniniams kompiuteriams, tačiau yra dar viena problema, kurią daugelis žmonių nesupranta, kai reikia sukurti RAID disko nustatymus. Prieš pradedant naudoti RAID, pirmiausia turi būti sukurta aparatinės įrangos valdiklio programinė įranga arba operacinės sistemos programinė įranga. Tai iš esmės inicijuoja specialų formatą, reikalingą tinkamai stebėti, kaip duomenys bus parašyti ir perskaityti diske.
Tai tikriausiai neatrodo, kad yra problema, tačiau jei net reikia pakeisti, kaip norite, kad jūsų RAID masyvas būtų sukonfigūruotas. Pvz., Pasakykite, kad naudojate mažai duomenų ir norėtumėte pridėti papildomą diską, naudodami RAID 0 arba RAID 5 masyvą. Daugeliu atvejų negalėsite pirmiausia perkonfigūruoti RAID masyvo, kuris taip pat pašalins bet kokius duomenis, kurie buvo saugomi tuose įrenginiuose. Tai reiškia, kad jūs turite visiškai atsarginę savo duomenų kopiją, pridėti naują diską, pertvarkyti pavaros masyvą, formatuoti tvarkyklės masyvą ir tada atkurti pradinius duomenis atgal į diską. Tai gali būti labai skausmingas procesas. Dėl to įsitikinkite, kad masyvo nustatymas yra toks, kaip norite, kai pirmą kartą tai atliksite.