Tipuri de RAID si caracteristicile lor, setarea ferestrelor și servere Linux

Tipuri de RAID și caracteristicile lor

Tipuri de RAID și caracteristicile lor

Ce este RAID, am considerat în primul articol. Acum, să vedem care sunt tipurile și modul în care acestea diferă.

Universitatea din California, Berkeley, a prezentat următoarele niveluri RAID specificații, care au fost acceptate ca standard de facto:

RAID 0 - Disk Array performanță îmbunătățită cu intercalați fără toleranță la erori;
RAID 1 - oglindită matrice de disc;
RAID 2 este rezervat pentru matricele, care folosesc codul Hamming;
RAID 3 și 4 - disc matrice intercalați și disc de paritate dedicat;
RAID 5 - Disk Array cu alternanță și "paritate de disc nealocat";
RAID 6 - matrice de disc, alternativ, folosind două checksum calculate prin două metode independente;
RAID 10 - RAID 0 matrice construit din RAID 1 matrice;
RAID 50 - RAID 0 matrice construit din RAID 5 matrice;
RAID 60 - RAID 0 construit in RAID 6 matrice.

Tipuri de RAID și caracteristicile lor

RAID hardware-controler poate suporta mai multe diferite pentru RAID-matrice în același timp, numărul total de hard disk-uri nu depășește numărul de conectori pentru ei. În acest controler, construit într-o placă de bază, o setare de BIOS are doar două stări (activat sau dezactivat), astfel încât noul hard disk, care este de ieșire la conectorul neutilizat controler atunci când modul, RAID activat, pot fi ignorate de sistem până când acesta este asociat cu un alt RAID JBOD -Solid tip (calibrat), constând dintr-un singur disc.

RAID 0 (striping - «alternanță")

RAID 1 (oglindire - «oglindirea»)

o serie de două unități care sunt copii perfecte între ele. A nu se confunda cu RAID 1 + 0, RAID 0 + 1 și RAID 10, care folosesc mai mult de două discuri și mecanisme mai complexe de oglindire.

Acesta asigură o viteză acceptabilă de înregistrare câștig și viteza de citire cu cereri de paralelizarea.

Ea are o fiabilitate ridicată - funcționează atâta timp cât funcția este cel puțin o unitate în matrice. Probabilitatea unei defecțiuni a două unități este produsul fiecărui eșec probabilitate unitate, adică, reduce semnificativ probabilitatea de defectare a unei unități separată. În practică, eșecul unuia dintre discurile ar trebui să ia urgent măsuri - din nou, pentru a restabili redundanță. Pentru a face acest lucru cu orice nivel de RAID (dar nu zero) recomandă utilizarea unei unități de rezervă la cald.

Similar cu discurile de distribuție a datelor de realizare RAID10, care permite utilizarea unui număr impar de discuri (min - 3)

RAID 2, 3, 4

Diferite variante ale discurilor de stocare de date distribuite dedicate codurilor de paritate și dimensiuni diferite de bloc. În prezent, aproape nu sunt folosite, din cauza productivității scăzute și necesitatea de a aloca o mulțime de capacitate de stocare pe disc pentru a codurilor ECC și / sau paritate.

Dezavantajul principal al nivelurilor RAID de la 2a-4a este incapacitatea de a produce o operație de scriere în paralel, deoarece utilizează o unitate de control separat pentru a stoca informații paritate. RAID 5 nu are acest dezavantaj. blocuri de date și checksum scrise ciclic la toate unitățile din matrice, nu există nici o asimetrie a configurației discului. Sub checksum a însemnat rezultatul operației XOR (sau exclusiv). XOR are o caracteristică ce permite să înlocuiască orice rezultat operand, și aplicarea algoritmului XOR. pentru a primi ca urmare a operandului lipsă. De exemplu: a xor b = c (în cazul în care a b c - trei disc RAID Array ..), în cazul unui eșec, putem obține, pune în locul său și a cheltuielilor XOR c c între a și b. c xor b = a. Acest lucru se aplică indiferent de numărul de operanzi: a xor b xor c xor d = e. În cazul în care refuză c dacă e sta în locul lui și a cheltuielilor XOR rezultatul este c. a xor b xor e xor d = c. Această metodă prevede, în esență, toleranță la defecte versiunea 5. Pentru a stoca XOR rezultat necesită doar un disc a cărui dimensiune este dimensiunea oricărui alt disc în raid.

RAID5 este larg răspândită, în primul rând datorită eficienței sale costurilor. Volume matrice RAID5 disc este calculat ca (n-1) * hddsize, unde n - numărul discurilor din matrice și hddsize - mărimea mai mic disc. De exemplu, pentru o serie de patru discuri de 80 GB volumul total va fi (4 - 1) * 80 = 240 GB. Pentru a înregistra informații cu privire la un RAID 5 pentru a cheltui resurse suplimentare și a productivității în scădere, după cum calcule suplimentare necesare și scrie operații, dar în lectură (în comparație cu un hard disk separat) are un câștig, deoarece fluxurile de date din matrice de mai multe discuri pot fi procesate în paralel.

Performanță RAID 5 este semnificativ mai mică, în special în operații de scriere random tip (scrie într-o ordine arbitrară) la care performanta scade cu 10-25% din performanța RAID 0 (sau RAID 10), deoarece necesită mai multe operații cu discuri (fiecare operațiune de înregistrare, cu excepția așa-numitul full-benzi scrie-uri, controler RAID serverul este înlocuit cu un patru-două de citire și două operații de scriere). RAID 5 Dezavantaje se manifestă în cazul defectării unuia unitate - tot ceea ce intră în modul critic (degrada), toate operațiunile de citire și scriere sunt însoțite de manipulare suplimentară, productivitatea este afectata. La acest nivel de fiabilitate este redus la fiabilitate RAID 0 cu un număr corespunzător de unități (adică n ori mai mici decât fiabilitatea unui singur disc). În cazul în care, înainte de restaurarea completă a șirului va eșec sau o eroare de citire iremediabilă apare chiar și pe o altă unitate, matrice este distrus, și a restabili datele de pe acesta nu se supune metodele uzuale. Ar trebui, de asemenea, să ia în considerare faptul că procesul de RAID (recuperare de date RAID datorită redundanței) Reconstrucție după părăsirea sistemului de antrenare este o sarcină intensivă lectură de a conduce timp de mai multe ore în mod continuu, aceasta poate provoca ieșirea oricare dintre drive-urile rămase nu în ultimul rând perioada protejata de RAID, precum și pentru a identifica eșecuri anterior neidentificate lectură în matrice de date rece (date care nu sunt tranzacționate în timpul funcționării normale a șirului și date de arhivă mai puțin active), ceea ce crește riscul de eșec în recuperare a datelor x.

Numărul minim de discuri utilizat este de trei.

matrice RAID5 analog, dar pe lângă codurile de paritate de stocare distribuite utilizate alocarea zonelor de schimb - hard disk efectiv activat, care pot fi adăugate la matrice ca RAID5 de rezervă (astfel de matrice sunt denumite 5 sau 5+ + rezervă). În RAID 5 unitate de rezervă este inactiv până atunci, până când nu-unul din hard disk principal, în timp ce în RAID matrice 5EE discului este utilizat în conjuncție cu alte HDD tot timpul, ceea ce afectează în mod pozitiv performanța matrice. De exemplu, o matrice de 5 RAID5EE HDD se pot efectua operații cu 25% mai mult I / O pe secundă decât RAID5 matrice cu 4 principal și unul de rezervă HDD. Numărul minim de unități pentru această matrice - 4.

Sub RAID 0 + 1 poate fi implicată în principiu, două opțiuni:

două RAID 0 combinate într-un RAID 1;
o matrice combinată a trei sau mai multe discuri, iar fiecare bloc de date este scris în două discuri de matrice; prin urmare, în această abordare, ca în „pur» RAID 1 matrice de volum util este jumătate din volumul total al tuturor discurilor (dacă discurile de aceeași capacitate).

RAID 10 (1 + 0)

RAID 10 - oglindă matrice, în care datele sunt scrise secvențial la mai multe discuri ca Vraid 0. Această arhitectură reprezintă un RAID 0 de tip matrice, în loc de segmente individuale care discurile sunt matrice RAID 1. Prin urmare, matricea acestui nivel trebuie să conțină cel puțin patru discuri ( și întotdeauna un număr par). RAID 10 combină de înaltă disponibilitate și performanță.

Adoptarea acestei RAID 10 este cel mai de încredere pentru stocarea de date este justificată de faptul că matrice va fi dezactivată după eșecul toate unitățile din aceeași matrice. Într-un dispozitiv de stocare a eșuat, șansa de eșec al doilea și aceeași matrice este egal cu 1/3 * 100 = 33%. RAID 0 + 1 eșuează în timp ce cele două unități care nu în diferite matrici. Șansele de eșec în matrice de acționare vecine este egal cu 2/3 * 100 = 66%, cu toate acestea, deoarece unitatea în matrice de a avea unitatea nu și nu este folosit, șansa ca stocarea următoare va dezactiva întreaga matrice este 2/2 * 100 = 100%

două matrice RAID6 în banda. Viteza de înregistrare este crescută cu aproximativ de două ori, în ceea ce privește viteza de înregistrare în RAID6. Numărul minim de discuri pentru a crea un astfel de matrice - 8. Informațiile care nu se pierde în caz de defecțiune a două unități de la fiecare matrice RAID 6