Hva er RAID-arrayer og hvorfor trengs de? Hva er RAID - en array. Alternativer for RAID-array Installerer raid 0

La oss nå se hvilke typer det er og hvordan de skiller seg.

University of California i Berkeley introduserte følgende nivåer av RAID-spesifikasjonen, som har blitt tatt i bruk som de facto-standarden:

• RAID 0- Høyytelses diskarray med striping, uten feiltoleranse;
• - speilet diskarray;
• RAID 2 reservert for arrays som bruker Hamming-kode;
• RAID 3 og 4- diskmatriser med striping og en dedikert paritetsdisk;
• - diskarray med striping og "uallokert paritetsdisk";
• - interleaved diskarray ved å bruke to kontrollsummer beregnet på to uavhengige måter;
• - RAID 0-array bygget fra RAID 1-arrayer;
• - RAID 0-array bygget fra RAID 5-arrayer;
• - RAID 0-array bygget fra RAID 6-arrayer.

En maskinvare-RAID-kontroller kan støtte flere forskjellige RAID-arrayer samtidig, hvor det totale antallet harddisker ikke overstiger antallet kontakter for dem. I dette tilfellet er kontrolleren innebygd i hovedkortet BIOS-innstillinger har bare to tilstander (aktivert eller deaktivert), så den nye HDD, koblet til en ubrukt kontrollerkontakt når RAID-modus er aktivert, kan ignoreres av systemet til den er tilknyttet som en annen JBOD (spand) RAID-array som består av én disk.

RAID 0 (striping - "veksling")

Modusen som brukes for å oppnå maksimal ytelse. Dataene er jevnt fordelt over diskene i arrayet; diskene er kombinert til én, som kan deles inn i flere. Distribuerte lese- og skriveoperasjoner kan øke driftshastigheten betydelig, siden flere disker samtidig leser/skriver sin del av data. Brukeren har tilgang til hele volumet av disker, men dette reduserer påliteligheten til datalagring, siden hvis en av diskene svikter, blir arrayet vanligvis ødelagt og datagjenoppretting er nesten umulig. Anvendelsesområde - applikasjoner som krever høye utvekslingshastigheter med disken, for eksempel videoopptak, videoredigering. Anbefalt for bruk med svært pålitelige stasjoner.

(speiling - "speiling")

en rekke av to disker, som er hele eksemplarer hverandre. Må ikke forveksles med RAID 1+0, RAID 0+1 og RAID 10-arrayer, som bruker mer enn to stasjoner og mer komplekse speilmekanismer.

Gir akseptabel skrivehastighet og økt lesehastighet ved parallellisering av spørringer.

Den har høy pålitelighet - den fungerer så lenge minst én disk i arrayet fungerer. Sannsynligheten for feil på to disker samtidig er lik produktet av sannsynlighetene for feil på hver disk, dvs. betydelig lavere enn sannsynligheten for feil på en individuell disk. I praksis, hvis en av diskene svikter, må det iverksettes umiddelbare tiltak for å gjenopprette redundans. For å gjøre dette, anbefales det å bruke hot spare-disker med et hvilket som helst RAID-nivå (unntatt null).

En variant av datadistribusjon på tvers av disker, lik RAID10, som tillater bruk av et oddetall disker (minste antall er 3)

RAID 2, 3, 4

forskjellige distribuerte datalagringsalternativer med disker tildelt for paritetskoder og forskjellige blokkstørrelser. Foreløpig brukes de praktisk talt ikke på grunn av lav ytelse og behovet for å tildele mye diskkapasitet for lagring av ECC og/eller paritetskoder.

Den største ulempen med RAID-nivå 2 til 4 er manglende evne til å utføre parallelle skriveoperasjoner, siden en separat kontrolldisk brukes til å lagre paritetsinformasjon. RAID 5 har ikke denne ulempen. Datablokker og kontrollsummer skrives syklisk til alle disker i arrayet; det er ingen asymmetri i diskkonfigurasjonen. Kontrollsummer betyr resultatet av en XOR (eksklusiv eller) operasjon. Xor har en funksjon som gjør det mulig å erstatte enhver operand med resultatet, og ved å bruke algoritmen xor, får den manglende operanden som et resultat. For eksempel: a xor b = c(Hvor en, b, c- tre disker av raid-arrayet), i tilfelle en nekter, kan vi få ham ved å sette ham på plass c og etter å ha brukt xor mellom c Og b: c xor b = a. Dette gjelder uavhengig av antall operander: a xor b xor c xor d = e. Hvis den nekter c Deretter e tar hans plass og holder xor som et resultat vi får c: a xor b xor e xor d = c. Denne metoden gir i hovedsak versjon 5 feiltoleranse. For å lagre resultatet av xor, kreves det bare 1 disk, hvis størrelse er lik størrelsen på en hvilken som helst annen disk i raidet.

Fordeler

RAID5 har blitt utbredt, først og fremst på grunn av kostnadseffektiviteten. Kapasiteten til en RAID5-diskmatrise beregnes ved hjelp av formelen (n-1)*hddsize, der n er antall disker i matrisen, og hddsize er størrelsen på den minste disken. For eksempel, for en matrise med fire 80 gigabyte disker, vil det totale volumet være (4 - 1) * 80 = 240 gigabyte. Å skrive informasjon til et RAID 5-volum krever ekstra ressurser og ytelsen reduseres, siden det kreves ytterligere beregninger og skriveoperasjoner, men ved lesing (sammenlignet med en separat harddisk), er det en gevinst fordi datastrømmer fra flere disker i arrayet kan behandles parallelt.

Feil

Ytelsen til RAID 5 er merkbart lavere, spesielt ved operasjoner som Random Write, der ytelsen synker med 10-25 % av ytelsen til RAID 0 (eller RAID 10), siden den krever flere diskoperasjoner (hver operasjon skriver, med med unntak av de såkalte full-stripe-skrivingene, erstattes serveren på RAID-kontrolleren med fire - to leseoperasjoner og to skriveoperasjoner). Ulempene med RAID 5 vises når en av diskene svikter - hele volumet går i kritisk modus (forringes), alle skrive- og leseoperasjoner er ledsaget av ytterligere manipulasjoner, og ytelsen synker kraftig. I dette tilfellet reduseres pålitelighetsnivået til påliteligheten til RAID-0 med tilsvarende antall disker (det vil si n ganger lavere enn påliteligheten til en enkelt disk). Hvis før full bedring Hvis matrisen svikter, eller en uopprettelig lesefeil oppstår på minst én disk til, blir matrisen ødelagt og dataene på den kan ikke gjenopprettes med konvensjonelle metoder. Det bør også tas i betraktning at prosessen med RAID-rekonstruksjon (gjenoppretting av RAID-data gjennom redundans) etter en diskfeil forårsaker en intensiv lesebelastning fra diskene i mange timer kontinuerlig, noe som kan forårsake feil på en av de gjenværende diskene i den minst beskyttede perioden med RAID-drift, samt identifisere tidligere uoppdagede lesefeil i kalde datamatriser (data som ikke er tilgjengelig under normal drift av matrisen, arkiverte og inaktive data), noe som øker risikoen for feil under datagjenoppretting.

Minimum antall disker som brukes er tre.

RAID 6 ligner på RAID 5, men har en høyere grad av pålitelighet - kapasiteten til 2 disker er allokert for kontrollsummer, 2 beløp beregnes ved hjelp av forskjellige algoritmer. Krever en kraftigere RAID-kontroller. Sikrer drift etter samtidig feil på to disker - beskyttelse mot flere feil. Det kreves minimum 4 disker for å organisere arrayet. Vanligvis forårsaker bruk av RAID-6 omtrent 10-15 % reduksjon i diskgruppeytelse i forhold til RAID 5, som er forårsaket av den store mengden prosessering for kontrolleren (behovet for å beregne en andre kontrollsum, samt lese og skrive om flere diskblokker når du skriver hver blokk).

RAID 0+1

RAID 0+1 kan i hovedsak bety to alternativer:

• to RAID 0 kombineres til RAID 1;
• tre eller flere disker er kombinert til en matrise, og hver datablokk skrives til to disker i denne matrisen; Med denne tilnærmingen, som i "ren" RAID 1, er det nyttige volumet til arrayet halvparten av det totale volumet på alle disker (hvis disse er disker med samme kapasitet).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 er en speilet array der data skrives sekvensielt på flere disker, som RAID 0. Denne arkitekturen er en array av RAID 0-typen, hvis segmenter er RAID 1-arrays i stedet for individuelle disker. nivå må inneholde minst 4 disker (og alltid et partall). RAID 10 kombinerer høy feiltoleranse og ytelse.

Påstanden om at RAID 10 er det mest pålitelige alternativet for datalagring er ganske berettiget av det faktum at arrayet vil bli deaktivert etter feil på alle stasjoner i samme array. Hvis en stasjon feiler, er sjansen for feil for den andre i samme array 1/3*100=33%. RAID 0+1 vil mislykkes hvis to stasjoner feiler i forskjellige arrays. Sjansen for feil på en stasjon i en nabomatrise er 2/3*100=66 %, men siden en stasjon i en matrise med en allerede defekt stasjon ikke lenger brukes, er sjansen for at neste stasjon svikter hele matrisen er 2/2 *100=100 %

en matrise som ligner på RAID5, men i tillegg til distribuert lagring av paritetskoder, brukes fordelingen av reserveområder - faktisk brukes en harddisk, som kan legges til RAID5-matrisen som reserve (slike matriser kalles 5+ eller 5+reserve). I en RAID 5-array er backup-disken inaktiv til en av hovedharddiskene svikter, mens i en RAID 5EE-array deles denne disken med resten av harddiskene hele tiden, noe som har en positiv effekt på ytelsen til matrisen. For eksempel vil en RAID5EE-array med 5 HDD-er kunne utføre 25 % flere I/O-operasjoner per sekund enn en RAID5-array med 4 primære og én backup-HDD. Minimum antall disker for en slik matrise er 4.

å kombinere to (eller flere, men dette brukes ekstremt sjelden) RAID5-arrayer til en stripe, dvs. en kombinasjon av RAID5 og RAID0, som delvis korrigerer hovedulempen med RAID5 - den lave dataskrivehastigheten på grunn av parallell bruk av flere slike arrays. Den totale kapasiteten til arrayet reduseres med kapasiteten til to disker, men i motsetning til RAID6 kan en slik array tolerere feil på bare én disk uten tap av data, og det minste nødvendige antallet disker for å lage en RAID50-array er 6. Sammen med RAID10 er dette det mest anbefalte RAID-nivået å bruke i applikasjoner der høy ytelse kombinert med akseptabel pålitelighet kreves.

kombinere to RAID6-matriser til en stripe. Skrivehastigheten er omtrent doblet sammenlignet med skrivehastigheten i RAID6. Minste antall disker for å lage en slik matrise er 8. Informasjon går ikke tapt hvis to disker fra hver RAID 6-matrise mislykkes

RAID 00

RAID 00 er veldig sjelden; jeg kom over det på LSI-kontrollere. RAID 00-diskgruppe er en sammensatt gruppe med disker som lager et stripet sett med
diskarrayer RAID 0. RAID 00 gir ikke dataredundans, men tilbyr sammen med RAID 0 den beste ytelsen på alle RAID-nivåer. RAID 00 deler data inn i mindre segmenter og striper deretter datasegmentene på hver stasjon i lagringsgruppen. Størrelsen på hvert datasegment bestemmes av stripestørrelsen. RAID 00 tilbyr høy gjennomstrømning. RAID-nivå 00 er ikke feiltolerant. Hvis en disk i en RAID 0-diskgruppe feiler, vil hele
Den virtuelle disken (alle disker knyttet til den virtuelle disken) vil mislykkes. Ved å dele opp en stor fil i mindre segmenter, kan RAID-kontrolleren bruke både SAS
kontroller for å lese eller skrive en fil raskere. RAID 00 forutsetter ikke paritet; beregninger kompliserer skriveoperasjoner. Dette gjør RAID 00 ideell for
applikasjoner som krever høy gjennomstrømning, men som ikke krever feiltoleranse. Kan bestå av fra 2 til 256 disker.

Hva er raskere RAID 0 eller RAID 00?

Jeg utførte testene mine beskrevet i artikkelen om å optimalisere hastigheten til solid-state-stasjoner på LSI-kontrollere og fikk disse tallene på arrays med 6 SSD-er

Hilsen alle sammen, kjære lesere av bloggsiden. Jeg tror mange av dere minst en gang har kommet over et så interessant uttrykk på Internett - "RAID-array". Hva det betyr og hvorfor den gjennomsnittlige brukeren kan trenge det, det er det vi skal snakke om i dag. Det er en kjent sak at det er den tregeste komponenten i en PC, og er dårligere enn prosessoren og.

For å kompensere for den "medfødte" tregheten der den er helt malplassert (vi snakker først og fremst om servere og høyytelses-PCer), kom de opp med bruken av en såkalt RAID-diskarray - en slags "bunt" av flere identiske harddisker som opererer parallelt. Denne løsningen lar deg øke driftshastigheten betydelig kombinert med pålitelighet.

Først av alt lar en RAID-array deg gi høy feiltoleranse for harddiskene (HDD) på datamaskinen din ved å kombinere flere harddisker til ett logisk element. Følgelig, for å implementere denne teknologien trenger du minst to harddisker. I tillegg er RAID ganske enkelt praktisk, fordi all informasjonen som tidligere måtte kopieres til sikkerhetskopikilder (eksterne harddisker) nå kan stå "som den er", fordi risikoen for fullstendig tap er minimal og har en tendens til null, men ikke alltid, om dette litt lavere.

RAID oversettes omtrent slik: et beskyttet sett med rimelige disker. Navnet kommer fra tiden da store harddisker var veldig dyre og det var billigere å sette sammen en felles rekke mindre disker. Essensen har ikke endret seg siden da, generelt, som navnet, bare nå kan du lage bare en gigantisk lagring av flere store HDD-er, eller gjøre det slik at en disk dupliserer en annen. Du kan også kombinere begge funksjonene, og dermed få fordelene til den ene og den andre.

Alle disse arrayene er under sine egne nummer, mest sannsynlig har du hørt om dem - raid 0, 1...10, det vil si arrays på forskjellige nivåer.

Typer RAID

Speed ​​Raid 0

Raid 0 har ingenting med pålitelighet å gjøre, fordi det bare øker hastigheten. Du trenger minst 2 harddisker, og i dette tilfellet vil dataene bli "kuttet" og skrevet til begge diskene samtidig. Det vil si at du vil ha tilgang til full kapasitet på disse diskene, og teoretisk betyr dette at du får 2 ganger høyere lese/skrivehastigheter.

Men la oss forestille oss at en av disse diskene går i stykker - i dette tilfellet er tapet av ALLE dataene dine uunngåelig. Du vil med andre ord fortsatt måtte ta regelmessige sikkerhetskopier for å kunne gjenopprette informasjonen senere. Vanligvis brukes 2 til 4 disker her.

Raid 1 eller "speil"

Pålitelighet er ikke kompromittert her. Du får diskplass og ytelse til bare én harddisk, men du har dobbel pålitelighet. Den ene disken går i stykker - informasjonen blir lagret på den andre.

RAID 1 level array påvirker ikke hastigheten, men volumet - her har du bare halvparten av den totale diskplassen til rådighet, hvorav det forresten i RAID 1 kan være 2, 4 osv., som er et partall. Generelt er hovedtrekket til et førstenivå-raid pålitelighet.

Raid 10

Kombinerer alt det beste fra de tidligere typene. Jeg foreslår å se på hvordan dette fungerer ved å bruke eksemplet med fire HDD-er. Så informasjon skrives parallelt på to disker, og disse dataene dupliseres på to andre disker.

Resultatet er en 2-dobling av tilgangshastigheten, men også kapasiteten til bare to av de fire diskene i arrayet. Men hvis to disker feiler, vil det ikke oppstå tap av data.

Raid 5

Denne typen array er veldig lik RAID 1 i sin hensikt, bare nå trenger du minst 3 disker, en av dem vil lagre informasjonen som er nødvendig for gjenoppretting. For eksempel, hvis en slik matrise inneholder 6 HDD-er, vil bare 5 av dem bli brukt til å registrere informasjon.

På grunn av at data skrives til flere harddisker samtidig, er lesehastigheten høy, noe som er perfekt for å lagre store mengder data der. Men uten en dyr raidkontroller vil ikke hastigheten være veldig høy. Gud forby at en av diskene går i stykker - å gjenopprette informasjon vil ta mye tid.

Raid 6

Denne matrisen kan overleve feil på to harddisker samtidig. Dette betyr at for å lage en slik matrise trenger du minst fire disker, til tross for at skrivehastigheten vil være enda lavere enn for RAID 5.

Vær oppmerksom på at uten en kraftig raidkontroller er det usannsynlig at en slik array (6) blir satt sammen. Hvis du bare har 4 harddisker, er det bedre å bygge RAID 1.

Hvordan lage og konfigurere en RAID-array

RAID-kontroller

En raid-array kan lages ved å koble flere HDDer til hovedkort datamaskin som støtter denne teknologien. Dette betyr at et slikt hovedkort har en integrert kontroller, som vanligvis er innebygd i . Men kontrolleren kan også være ekstern, som kobles til via en PCI- eller PCI-E-kontakt. Hver kontroller har som regel sin egen konfigurasjonsprogramvare.

Raidet kan organiseres både på maskinvarenivå og på programvarenivå; det siste alternativet er det vanligste blant hjemme-PCer. Brukere liker ikke kontrolleren innebygd i hovedkortet på grunn av dens dårlige pålitelighet. I tillegg, hvis hovedkortet er skadet, vil datagjenoppretting være svært problematisk. På programvarenivå spilles rollen til kontrolleren, hvis noe skjer, kan du enkelt overføre raid-arrayet ditt til en annen PC.

Maskinvare

Hvordan lage en RAID-array? For å gjøre dette trenger du:

1. Få det et sted med raid-støtte (i tilfelle maskinvare-RAID);
2. Kjøp minst to identiske harddisker. Det er bedre at de er identiske ikke bare i egenskaper, men også av samme produsent og modell, og koblet til matten. bord ved hjelp av en .
3. Overfør alle data fra harddiskene til andre medier, ellers vil de bli ødelagt under raid-opprettingsprosessen.
4. Deretter må du aktivere RAID-støtte i BIOS, men jeg kan ikke fortelle deg hvordan du gjør dette når det gjelder datamaskinen din, på grunn av det faktum at alles BIOS er annerledes. Vanligvis kalles denne parameteren noe sånt som dette: "SATA Configuration or Configure SATA as RAID".
5. Start deretter PC-en på nytt og en tabell med mer detaljerte raidinnstillinger skal vises. Du må kanskje trykke på tastekombinasjonen "ctrl+i" under POST-prosedyren for at denne tabellen skal vises. For de som har en ekstern kontroller, må du mest sannsynlig trykke "F2". I selve tabellen klikker du på "Create Massive" og velger ønsket matrisenivå.

Etter å ha opprettet en raid-array i BIOS, må du gå til "diskbehandling" i OS -10 og formatere det ikke-allokerte området - dette er matrisen vår.

Program

For å lage en programvare-RAID trenger du ikke å aktivere eller deaktivere noe i BIOS. Faktisk trenger du ikke engang raidstøtte hovedkort. Som nevnt ovenfor implementeres teknologien ved hjelp av PC-ens sentrale prosessor og selve Windows. Jepp, du trenger ikke engang å installere tredjepartsprogramvare. Riktignok kan du på denne måten bare lage en RAID av den første typen, som er et "speil".

Høyreklikk på "min datamaskin" - "administrer" - "diskbehandling". Klikk deretter på en av harddiskene beregnet for raidet (disk1 eller disk2) og velg "Opprett speilvolum." I det neste vinduet velger du en disk som skal være et speil av en annen harddisk, og tilordner deretter en bokstav og formater den endelige partisjonen.

I dette verktøyet er speilvolumer uthevet i én farge (rød) og er angitt med én bokstav. I dette tilfellet kopieres filene til begge volumene, én gang til ett volum, og den samme filen kopieres til det andre volumet. Det er bemerkelsesverdig at i "min datamaskin"-vinduet vil arrayet vårt vises som en seksjon, den andre seksjonen er skjult for ikke å være et øyesår, fordi de samme dupliserte filene er plassert der.

Hvis en harddisk svikter, vil feilen "Failed Redundancy" vises, mens alt på den andre partisjonen forblir intakt.

La oss oppsummere

RAID 5 er nødvendig for et begrenset spekter av oppgaver, når et mye større antall HDD-er (enn 4 disker) er satt sammen i enorme arrays. For de fleste brukere er raid 1 det beste alternativet. For eksempel, hvis det er fire disker med en kapasitet på 3 terabyte hver, er i RAID 1 i dette tilfellet 6 terabyte tilgjengelig. RAID 5 i dette tilfellet vil gi mer plass, men tilgangshastigheten vil synke betydelig. RAID 6 vil gi de samme 6 terabyte, men enda lavere tilgangshastighet, og vil også kreve en dyr kontroller.

La oss legge til flere RAID-disker og du vil se hvordan alt endres. La oss for eksempel ta åtte disker med samme kapasitet (3 terabyte). I RAID 1 vil kun 12 terabyte plass være tilgjengelig for opptak, halvparten av volumet vil være stengt! RAID 5 i dette eksemplet vil gi 21 terabyte diskplass + det vil være mulig å hente data fra en skadet harddisk. RAID 6 vil gi 18 terabyte og data kan hentes fra alle to disker.

Generelt er RAID ikke en billig ting, men personlig vil jeg gjerne ha til min disposisjon en RAID av første nivå på 3 terabyte disker. Det finnes enda mer sofistikerte metoder, som RAID 6 0, eller "raid fra raid-arrayer", men dette gir mening med et stort antall HDD-er, minst 8, 16 eller 30 - du må være enig, dette går langt utover omfanget av vanlig "husholdningsbruk" og er brukt etterspørselen er for det meste i servere.

Noe sånt som dette, legg igjen kommentarer, legg til nettstedet i bokmerker (for enkelhets skyld), det vil være mange flere interessante og nyttige ting, og vi sees snart på bloggsidene!

Og så videre, så videre, så videre, så videre. Så i dag skal vi snakke om RAID-arrayer basert på dem.

Som du vet har disse samme harddiskene også en viss sikkerhetsmargin hvoretter de svikter, samt egenskaper som påvirker ytelsen.

Som et resultat har sannsynligvis mange av dere, på en eller annen måte, en gang hørt om visse raid-arrayer som kan lages fra vanlige harddisker for å fremskynde driften av de samme stasjonene og datamaskinen som helhet eller for å sikre økt påliteligheten til datalagring.

Du vet sikkert også (og hvis du ikke vet, spiller det ingen rolle) at disse matrisene har forskjellige serienumre (0, 1, 2, 3, 4, etc.), og også utfører helt andre funksjoner. Dette fenomenet forekommer faktisk i naturen, og som du allerede har gjettet, er det de samme RAID-arrayene jeg vil fortelle deg om i denne artikkelen. Mer presist, jeg forteller deg allerede ;)

Gå.

Hva er RAID og hvorfor er det nødvendig?

RAID er en diskarray (dvs. en kompleks eller, om du vil, en bunt) av flere enheter - harddisker. Som jeg sa ovenfor, tjener denne matrisen til å øke påliteligheten til datalagring og/eller øke hastigheten på lesing/skriving av informasjon (eller begge deler).

Faktisk, hva akkurat denne gjengen med disker gjør, det vil si å fremskynde arbeidet eller øke datasikkerheten, avhenger av deg, eller mer presist, av valget av gjeldende konfigurasjon av raidet(e). De forskjellige typene av disse konfigurasjonene er nøyaktig notert forskjellige tall: 1, 2, 3, 4 og utfører følgelig forskjellige funksjoner.

Ganske enkelt, for eksempel, i tilfelle av å bygge den 0. versjonen (beskrivelse av varianter 0, 1, 2, 3, etc. - les nedenfor) vil du motta en merkbar økning i produktiviteten. Og generelt er harddisken i dag bare en smal kanal i ytelsen til systemet.

Hvorfor skjedde dette generelt?

Harddisker vokser bare i volum, fordi hoderotasjonshastigheten til dem (med unntak av sjeldne modeller som Raptor) har stått stille ganske lenge på rundt 7200, cachen vokser heller ikke akkurat, arkitekturen forblir nesten den samme .

Generelt, når det gjelder ytelse, er disker stillestående (situasjonen kan bare reddes ved å utvikle dem), men de spiller en betydelig rolle i driften av systemet og noen steder fullverdige applikasjoner.

Når du bygger et enkelt (i betydningen nummer 1) raid, vil du miste litt i ytelse, men du vil motta en håndgripelig garanti for sikkerheten til dataene dine, fordi de vil bli fullstendig duplisert og faktisk, selv om en disk svikter, vil hele greia være på den andre uten tap.

Generelt, jeg gjentar, vil raid være nyttige for alle. Jeg vil til og med si at de er obligatoriske :)

Hva er RAID i fysisk forstand?

Fysisk sett består en RAID-array av to til n antall harddisker tilkoblet som støtter muligheten til å lage RAID (eller til en passende kontroller, noe som er mindre vanlig fordi disse er dyre for den gjennomsnittlige brukeren (kontrollere brukes vanligvis på servere pga. deres økte pålitelighet og ytelse)), dvs. .e. For øyet endres ingenting inne i systemenheten; det er rett og slett ingen unødvendige tilkoblinger eller tilkoblinger av disker til hverandre eller til noe annet.

Generelt er alt i maskinvaren nesten det samme som alltid, og bare programvaretilnærmingen endres, som faktisk setter, ved å velge type raid, nøyaktig hvordan de tilkoblede diskene skal fungere.

Programmatisk, i systemet, etter å ha opprettet et raid, vises det heller ingen spesielle særheter. Faktisk ligger hele forskjellen i å jobbe med et raid bare i en liten setting som faktisk organiserer raidet (se nedenfor) og i bruken av driveren. Ellers er ALT helt likt - i "Min datamaskin" er det samme C, D og andre stasjoner, alle de samme mappene, filene... Generelt og i programvare, for øyet, er de helt identiske.

Å installere arrayet er ikke vanskelig: vi tar bare et hovedkort som støtter RAID-teknologi, tar to helt identiske - dette er viktig! , - både i henhold til egenskapene (størrelse, cache, grensesnitt, etc.) og i henhold til produsenten og modellen av disken og koble dem til dette hovedkortet. Deretter slår du bare på datamaskinen, går inn i BIOS og setter SATA Configuration: RAID-parameteren.

Etter dette, under datamaskinens oppstartsprosess (vanligvis før Windows oppstart) vises et panel som viser informasjon om diskene i raidet og utenfor det, der du faktisk må trykke CTR-I for å konfigurere raidet (legg til disker i det, slett dem osv. osv.). Egentlig er det alt. Så er det andre gleder i livet, det vil si at igjen er alt som alltid.

Viktig merknad å huske

Når du oppretter eller sletter et raid (dette ser ikke ut til å gjelde for det første raidet, men dette er ikke et faktum), blir all informasjon uunngåelig slettet fra diskene, og derfor er det tydeligvis ikke verdt å bare utføre et eksperiment, opprette og slette ulike konfigurasjoner. Derfor, før du oppretter et raid, må du først lagre all nødvendig informasjon (hvis du har det), og deretter eksperimentere.

Når det gjelder konfigurasjonene.. Som jeg allerede har sagt, er det flere typer RAID-arrayer (i det minste fra hovedgrunnlaget er dette RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Til å begynne med vil jeg snakke om to som er de mest forståelige og populære blant vanlige brukere:

• RAID 0 - diskarray for å øke skrivehastigheten.
• RAID 1 - speilet diskarray.

Og på slutten av artikkelen vil jeg raskt gå over de andre.

RAID 0 - hva er det og hva brukes det til?

Og så... RAID 0 (også kjent som Striping) - bruker to til fire (flere, sjeldnere) harddisker som i fellesskap behandler informasjon, noe som øker ytelsen. For å gjøre det klart, tar det lengre tid å bære poser for én person og er vanskeligere enn for fire personer (selv om posene forblir de samme i sine fysiske egenskaper, endres bare kreftene som samhandler med dem). Programmatisk blir informasjon om et raid av denne typen delt inn i datablokker og skrevet til begge/flere disker etter tur.

En blokk med data på en disk, en annen blokk med data på en annen, og så videre. Dette øker ytelsen betydelig (antall disker bestemmer mangfoldet av økningen i ytelse, dvs. 4 disker vil kjøre raskere enn to), men sikkerheten til data på hele matrisen lider. Hvis noen av harddiskene som er inkludert i en slik RAID svikter, går all informasjon nesten fullstendig og uopprettelig tapt.

Hvorfor? Faktum er at hver fil består av et visst antall byte... som hver inneholder informasjon. Men i en RAID 0-matrise kan bytene til én fil være plassert på flere disker. Følgelig, hvis en av diskene "dør", vil et vilkårlig antall byte av filen gå tapt, og det vil ganske enkelt være umulig å gjenopprette den. Men det er mer enn én fil.

Generelt, når du bruker en slik raid-array, anbefales det sterkt å permanent lagre verdifull informasjon på eksterne medier. Raidet gir virkelig merkbar hastighet - jeg forteller deg dette fra min egen erfaring, fordi jeg har hatt en slik lykke installert hjemme i årevis.

RAID 1 - hva er det og hva brukes det til?

Når det gjelder RAID 1 (speiling - "speil")... Egentlig starter jeg med ulempen. I motsetning til RAID 0, viser det seg at du på en måte "mister" plassen på den andre harddisken (den brukes til å skrive en komplett (byte for byte) kopi av den første harddisken til den, mens RAID 0 denne plassen er fullstendig tilgjengelig).

Fordelen, som du allerede har forstått, er at den har høy pålitelighet, det vil si at alt fungerer (og alle data finnes i naturen, og forsvinner ikke når en av enhetene svikter) så lenge minst én disk fungerer, dvs. Selv om du grovt ødelegger én disk, vil du ikke miste en eneste byte med informasjon, fordi den andre er en ren kopi av den første og erstatter den når den mislykkes. Denne typen raid brukes ofte på servere på grunn av den utrolige levedyktigheten til data, noe som er viktig.

Med denne tilnærmingen ofres ytelsen, og i henhold til personlige følelser er den enda mindre enn når du bruker én disk uten raids. For noen er imidlertid pålitelighet mye viktigere enn ytelse.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 - hva er de og hva brukes de med?

Beskrivelsen av disse arrayene er her så mye som mulig, dvs. rent for referanse, og selv da i en komprimert form (faktisk er bare den andre beskrevet). Hvorfor det? I det minste på grunn av den lave populariteten til disse arrayene blant den gjennomsnittlige (og generelt, alle andre) brukere og, som en konsekvens, min lille erfaring med å bruke dem.

RAID 2 er reservert for arrays som bruker en slags Hamming-kode (jeg var ikke interessert i hva det var, så jeg vil ikke fortelle deg det). Driftsprinsippet er omtrent dette: data skrives til de tilsvarende enhetene på samme måte som i RAID 0, det vil si at de er delt inn i små blokker på tvers av alle disker som er involvert i lagring av informasjon.

De resterende diskene (spesielt tildelt for dette formålet) lagrer feilrettingskoder, som kan brukes til å gjenopprette informasjon hvis en harddisk svikter. Så i arrays av denne typen er disker delt inn i to grupper - for data og for feilrettingskoder

For eksempel har du to disker som gir plass til systemet og filene, og to til vil være fullstendig dedikert til korrigeringsdata i tilfelle de to første diskene feiler. I hovedsak er dette noe som et null-raid, bare med muligheten til i det minste på en eller annen måte å lagre informasjon i tilfelle feil på en av harddiskene. Sjeldent dyrt – fire disker i stedet for to med en svært kontroversiell økning i sikkerheten.

RAID 3, 4, 5, 6... Om dem, uansett hvor rart det kan høres ut på sidene på denne siden, prøv å lese om dem på Wikipedia. Faktum er at jeg i mitt liv har møtt disse arrayene ekstremt sjelden (bortsett fra at den femte kom til hånden oftere enn andre), og jeg kan ikke beskrive prinsippene for deres virkemåte med tilgjengelige ord, og jeg ønsker absolutt ikke å trykke en artikkel fra den ovenfor foreslåtte ressursen, i det minste på grunn av tilstedeværelsen av irriterende formuleringer i disse, som selv jeg knapt kan forstå.

Hvilken RAID bør du velge?

Hvis du spiller spill, ofte kopierer musikk, filmer eller installerer ressurskrevende programmer, vil RAID 0 absolutt komme godt med. Men vær forsiktig når du velger harddisker - i dette tilfellet er kvaliteten spesielt viktig - eller sørg for å ta sikkerhetskopier til eksterne medier.

Hvis du jobber med verdifull informasjon, som å miste er ensbetydende med døden, så trenger du definitivt RAID 1 - det er ekstremt vanskelig å miste informasjon med det.

Jeg gjentar at det er veldig ønskelig at diskene som er installert i RAID-arrayet er identiske. Størrelse, merke, serie, cachestørrelse – alt skal helst være likt.

Etterord

Det er sånn ting er.

Forresten, jeg skrev hvordan du setter sammen dette miraklet i artikkelen: " Hvordan lage en RAID-array ved hjelp av standardmetoder", og om et par parametere i materialet" RAID 0 av to SSD-er, - praktiske tester med Read Ahead og Read Cache". Bruk søket.

Jeg håper inderlig at denne artikkelen vil være nyttig for deg, og du vil definitivt gjøre deg selv til et raid av en eller annen type. Tro meg, det er verdt det.

For spørsmål om å lage og konfigurere dem, generelt, kan du kontakte meg i kommentarene - jeg skal prøve å hjelpe (hvis det er instruksjoner for hovedkortet ditt på nettet). Jeg vil også være glad for eventuelle tillegg, ønsker, tanker og alt det der.

Nesten alle kjenner til ordtaket "Inntil torden slår, vil en mann ikke krysse seg." Det er viktig: inntil dette eller det problemet berører brukeren tett, vil han ikke engang tenke på det. Strømforsyningen døde og tok med seg et par enheter - brukeren skynder seg å lete etter artikler om relevante emner om velsmakende og sunn mat. Prosessoren brant ut eller begynte å fungere feil på grunn av overoppheting - i "Favoritter" vises det et par lenker til viltvoksende forumtråder der CPU-kjøling diskuteres.

Det er den samme historien med harddisker: Så snart den neste skruen, etter å ha tatt farvel med hodet, forlater vår dødelige verden, begynner eieren av PC-en å mase for å sikre forbedring av stasjonens levekår. Men selv den mest sofistikerte kjøleren kan ikke garantere et langt og lykkelig liv for disken. Driftens levetid påvirkes av mange faktorer: produksjonsfeil og et utilsiktet spark mot kabinettet (spesielt hvis kroppen står et sted på gulvet), og støv som passerer gjennom filtrene, og høyspenningsinterferens sendt av strømforsyning... Det er bare én vei ut - backup informasjon, og hvis du trenger backup mens du er på farten, er det på tide å bygge en RAID-array, siden i dag har nesten alle hovedkort en slags RAID-kontroller.

På dette tidspunktet vil vi stoppe og gjøre en kort ekskursjon inn i historien og teorien til RAID-arrayer. Selve forkortelsen RAID står for Redundant Array of Independent Disks. Tidligere ble billig brukt i stedet for uavhengig, men over tid har denne definisjonen mistet sin relevans: nesten alle diskstasjoner har blitt billige.

Historien til RAID begynte i 1987, da artikkelen "Enclosure for Redundant Arrays of Low-Cost Disks (RAID)" ble publisert, signert av kameratene Peterson, Gibson og Katz. Notatet beskrev teknologien for å kombinere flere vanlige disker til en array for å oppnå en raskere og mer pålitelig stasjon. Forfatterne av materialet fortalte også leserne om flere typer arrays - fra RAID-1 til RAID-5. Deretter ble en null-nivå RAID-array lagt til arrayene beskrevet for nesten tjue år siden, og den ble populær. Så hva er alle disse RAID-x? Hva er essensen deres? Hvorfor kalles de overflødige? Vi vil prøve å finne ut av dette.

For å si det veldig på enkelt språk, så er RAID en ting som gjør at operativsystemet ikke vet hvor mange disker som er installert i datamaskinen. Å kombinere harddisker til et RAID-array er en prosess som er direkte motsatt av å dele en enkelt plass i logiske stasjoner: vi danner én logisk stasjon basert på flere fysiske. For å gjøre dette trenger vi enten riktig programvare (vi vil ikke engang snakke om dette alternativet - det er en unødvendig ting), eller en RAID-kontroller innebygd i hovedkortet, eller en separat en satt inn i en PCI eller PCI Express spor. Det er kontrolleren som kombinerer diskene til en array, og operativsystemet fungerer ikke lenger med HDD, men med kontrolleren, som ikke forteller den noe unødvendig. Men det er veldig mange alternativer for å kombinere flere disker til én, mer presist, omtrent ti.

Hva er RAID-typer?

Den enkleste av dem er JBOD (Just a Bunch of Disks). To harddisker er limt inn i en i serie, informasjon skrives først til den ene og deretter til den andre disken uten å bryte den i biter og blokker. Fra to 200 GB-stasjoner lager vi én 400 GB-stasjon, som opererer med nesten samme, og i realiteten litt lavere, hastighet som hver av de to stasjonene.

JBOD er ​​et spesialtilfelle av en nivå-0-array, RAID-0. Det er også en annen variant av navnet på arrays på dette nivået - stripe (strip), det fulle navnet er Striped Disk Array uten feiltoleranse. Dette alternativet innebærer også å kombinere n disker til én med en kapasitet økt med n ganger, men diskene kombineres ikke sekvensielt, men parallelt, og informasjon skrives til dem i blokker (blokkstørrelsen spesifiseres av brukeren når det dannes en RAID array).

Det vil si at hvis du trenger å skrive sekvensen av tallene 123456 til to stasjoner som er inkludert i en RAID-0-matrise, vil kontrolleren dele denne kjeden i to deler - 123 og 456 - og skrive den første til en disk, og den andre til den andre. Hver disk kan overføre data... vel, med en hastighet på 50 MB/s, og den totale hastigheten på to disker som data tas fra parallelt er 100 MB/s. Dermed bør hastigheten på arbeid med data øke n ganger (i realiteten er selvfølgelig hastighetsøkningen mindre, siden ingen har kansellert tapene for å søke etter data og overføre dem over bussen). Men denne økningen er ikke gitt for ingenting: hvis minst én disk svikter, går informasjon fra hele matrisen tapt.

RAID nivå null. Dataene er delt inn i blokker og spredt over disker. Det er ingen paritet eller redundans.

Det vil si at det ikke er noen redundans og ingen redundans i det hele tatt. Denne matrisen kan kun betraktes som en RAID-matrise betinget, men den er veldig populær. Få mennesker tenker på pålitelighet; det kan ikke måles ved benchmarks, men alle forstår språket til megabyte per sekund. Dette er ikke dårlig eller bra, det bare skjer. Nedenfor vil vi snakke om hvordan du spiser fisken og opprettholder påliteligheten. Gjenoppretter RAID-0 etter en feil

Forresten, en ekstra ulempe med stripe-arrayet er at den ikke er bærbar. Jeg mener ikke at han ikke tåler visse typer mat eller for eksempel eierne hans. Han bryr seg ikke om dette, men å flytte selve matrisen et sted er et helt problem. Selv om du drar både disker og kontrollerdrivere til vennen din, er det ikke et faktum at de vil bli definert som én array og dataene vil kunne brukes. Dessuten er det tilfeller der bare å koble (uten å skrive noe!) stripe-disker til en "ikke-innfødt" (forskjellig fra den som matrisen ble dannet på) kontroller førte til skade på informasjonen i matrisen. Vi vet ikke hvor relevant dette problemet er nå, med bruken av moderne kontrollere, men vi anbefaler deg likevel å være forsiktig.

Nivå 1 RAID-array med fire disker. Diskene er delt inn i par, og stasjonene i paret lagrer de samme dataene.

Den første virkelig "redundante" matrisen (og den første RAID-en som dukket opp) var RAID-1. Det andre navnet - speil - forklarer operasjonsprinsippet: alle disker som er tildelt for matrisen er delt inn i par, og informasjon leses og skrives til begge diskene samtidig. Det viser seg at hver av diskene i arrayet har en nøyaktig kopi. I et slikt system øker ikke bare påliteligheten til datalagring, men også lesehastigheten (du kan lese fra to harddisker samtidig), selv om skrivehastigheten forblir den samme som for en stasjon.

Som du kanskje gjetter, vil volumet til en slik matrise være lik halvparten av summen av volumene til alle harddisker som er inkludert i den. Ulempen med denne løsningen er at du trenger dobbelt så mange harddisker. Men påliteligheten til denne matrisen er faktisk ikke engang lik den doble påliteligheten til en enkelt disk, men mye høyere enn denne verdien. Feil på to harddisker innenfor... vel, la oss si, en dag er usannsynlig med mindre for eksempel strømforsyningen griper inn. Samtidig vil enhver tilregnelig person som ser at en disk i et par har feilet, umiddelbart erstatte den, og selv om den andre disken svikter umiddelbart etter det, vil informasjonen ikke gå noen vei.

Som du kan se, har både RAID-0 og RAID-1 sine ulemper. Hvordan kan jeg bli kvitt dem? Hvis du har minst fire harddisker, kan du opprette en RAID 0+1-konfigurasjon. For å gjøre dette, kombineres RAID-1-matriser til en RAID-0-matrise. Eller omvendt, noen ganger opprettes en RAID-1-array fra flere RAID-0-arrays (resultatet er RAID-10, den eneste fordelen med dette er mindre datagjenopprettingstid når en disk svikter).

Påliteligheten til en slik konfigurasjon av fire harddisker er lik påliteligheten til en RAID-1-array, og hastigheten er faktisk den samme som for RAID-0 (i virkeligheten vil den mest sannsynlig være litt lavere på grunn av den begrensede funksjonene til kontrolleren). Samtidig betyr samtidig feil på to disker ikke alltid et fullstendig tap av informasjon: dette vil bare skje hvis diskene som inneholder de samme dataene feiler, noe som er usannsynlig. Det vil si at hvis fire disker er delt inn i parene 1-2 og 3-4 og parene kombineres til en RAID-0-matrise, vil bare den samtidige feilen på diskene 1 og 2 eller 3 og 4 føre til tap av data, mens i tilfelle av utidig død av den første og tredje, andre og fjerde, første og fjerde eller andre og tredje harddisken, vil dataene forbli trygge.

Den største ulempen med RAID-10 er imidlertid den høye kostnaden for disker. Likevel kan ikke prisen på fire (minimum!) harddisker kalles liten, spesielt hvis kapasiteten til bare to av dem faktisk er tilgjengelig for oss (få mennesker tenker på pålitelighet og hvor mye det koster, som vi allerede har sagt). Stor (100 %) redundans av datalagring gjør seg gjeldende. Alt dette har ført til at nylig en array-variant kalt RAID-5 har vunnet popularitet. For å implementere det trenger du tre disker. I tillegg til selve informasjonen, lagrer kontrolleren også paritetskontrollblokker på array-stasjonene.

Vi vil ikke gå inn på detaljene om hvordan paritetskontrollalgoritmen fungerer; vi vil bare si at hvis informasjon går tapt på en av diskene, lar den deg gjenopprette den ved å bruke paritetsdata og live data fra andre disker. Paritetsblokken har volumet til én fysisk disk og er jevnt fordelt over alle harddisker i systemet, slik at tapet av en hvilken som helst disk lar deg gjenopprette informasjon fra den ved å bruke en paritetsblokk plassert på en annen disk i arrayet. Informasjonen deles inn i store blokker og skrives til diskene én etter én, det vil si i henhold til 12-34-56-prinsippet når det gjelder en tre-diskarray.

Følgelig er det totale volumet til en slik matrise volumet til alle diskene minus kapasiteten til en av dem. Datagjenoppretting skjer selvfølgelig ikke umiddelbart, men et slikt system har høy ytelse og en pålitelighetsmargin til en minimumskostnad (for en 1000 GB-array trenger du seks 200 GB-disker). Imidlertid vil ytelsen til en slik matrise fortsatt være lavere enn hastigheten til et stripesystem: med hver skriveoperasjon må kontrolleren også oppdatere paritetsindeksen.

RAID-0, RAID-1 og RAID 0+1, noen ganger også RAID-5 - disse nivåene uttømmer oftest mulighetene til stasjonære RAID-kontrollere. Mer høye nivåer kun tilgjengelig for komplekse systemer basert på SCSI-harddisker. Imidlertid kan heldige eiere av SATA-kontrollere med Matrix RAID-støtte (slike kontrollere er innebygd i sørbroene ICH6R og ICH7R fra Intel) dra nytte av RAID-0 og RAID-1 arrays med kun to disker, og de som har et kort med ICH7R , kan kombinere RAID-5 og RAID-0 hvis de har fire identiske stasjoner.

Hvordan implementeres dette i praksis? La oss se på en enklere sak med RAID-0 og RAID-1. La oss si at du har kjøpt to 400 GB harddisker. Du deler hver stasjon i 100 GB og 300 GB logiske stasjoner. Etter det, ved å bruke Intel Application Accelerator RAID Option ROM-verktøyet innebygd i BIOS, kombinerer du 100 GB-partisjoner til en stripe-array (RAID-0) og 300 GB-partisjoner til en Mirror-array (RAID-1). Nå, på en rask disk med en kapasitet på 200 GB, kan du lagre for eksempel leker, videomateriale og andre data som krever høy hastighet på diskundersystemet og dessuten ikke er veldig viktige (det vil si de du vil angrer ikke så mye på at du tapte), og på en speilvendt 300 GB gigabyte-disk flytter du arbeidsdokumenter, e-postarkiver, verktøy og annet viktig nødvendige filer. Hvis en stasjon feiler, mister du det som ble plassert på stripe-arrayet, men dataene du plasserte på den andre logiske stasjonen dupliseres på den gjenværende stasjonen.

Kombinasjon av RAID-5 og RAID-0-nivåene betyr at en del av volumet på fire disker er allokert til en rask stripe-array, og den andre delen (la det være 300 GB på hver disk) faller på datablokker og paritetsblokker, som er, får du en en ultrarask 400 GB-disk (4 x 100 GB) og en pålitelig, men tregere 900 GB-serie på 4 x 300 GB minus 300 GB for paritetsblokker.

Som du kan se, er denne teknologien ekstremt lovende, og det ville vært fint om andre brikkesett- og kontrollerprodusenter støtter den. Det er veldig fristende å ha arrays med forskjellige nivåer på to disker, raske og pålitelige.

Dette er kanskje alle typer RAID-arrayer som brukes i hjemmesystemer. Men i livet kan du støte på RAID-2, 3, 4, 6 og 7. Så la oss fortsatt se hva disse nivåene er.

RAID-2. I en matrise av denne typen er disker delt inn i to grupper - for data og for feilrettingskoder, og hvis dataene er lagret på n disker, er det nødvendig med n-1 disker for å lagre korreksjonskoder. Data skrives til de tilsvarende harddiskene på samme måte som i RAID-0; de er delt inn i små blokker i henhold til antall disker beregnet for lagring av informasjon. De resterende diskene lagrer feilrettingskoder, som kan brukes til å gjenopprette informasjon hvis en harddisk svikter. Hamming-metoden har lenge vært brukt i ECC-minne og tillater on-the-fly korrigering av små en-bits feil hvis de plutselig oppstår, og hvis to bits blir overført feil, vil dette igjen bli oppdaget ved hjelp av paritetssystemer. Ingen ønsket imidlertid å beholde en klumpete struktur på nesten dobbelt så mange disker for dette formålet, og denne typen array ble ikke utbredt.

Array struktur RAID-3 er dette: i en rekke av n disker deles dataene i 1-byte blokker og fordeles på n-1 disker, og en annen disk brukes til å lagre paritetsblokker. I RAID-2 var det n-1 disker for dette formålet, men mesteparten av informasjonen på disse diskene ble kun brukt til feilretting i farten, og for enkel gjenoppretting i tilfelle diskfeil er et mindre antall nok , én dedikert harddisk er nok.

RAID nivå 3 med egen disk for lagring av paritetsinformasjon. Det er ingen sikkerhetskopi, men dataene kan gjenopprettes.

Følgelig er forskjellene mellom RAID-3 og RAID-2 åpenbare: umuligheten av on-the-fly feilretting og mindre redundans. Fordelene er som følger: hastigheten på lesing og skriving av data er høy, og svært få disker kreves for å lage en matrise, bare tre. Men en rekke av denne typen er bare bra for enkeltoppgavearbeid med store filer, siden det er hastighetsproblemer med hyppige forespørsler om små data.

Et nivå 5-array skiller seg fra RAID-3 ved at paritetsblokkene er jevnt fordelt over alle diskene i arrayet.

RAID-4 ligner på RAID-3, men skiller seg fra den ved at dataene er delt inn i blokker i stedet for byte. Dermed var det mulig å "bekjempe" problemet med lav dataoverføringshastighet for små volumer. Skrivingen er treg på grunn av det faktum at paritet for blokken genereres under opptak og skrives til en enkelt disk. Arrays av denne typen brukes svært sjelden.

RAID-6- dette er den samme RAID-5, men nå er to paritetsblokker lagret på hver av array-diskene. Dermed, hvis to disker feiler, kan informasjon fortsatt gjenopprettes. Selvfølgelig førte økt pålitelighet til en reduksjon i det brukbare volumet av disker og en økning i minimum antall disker: nå, hvis det er n disker i arrayet, vil det totale volumet som er tilgjengelig for opptak av data være lik volumet av én disk multiplisert med n-2. Behovet for å beregne to kontrollsummer på en gang bestemmer den andre ulempen som er arvet av RAID-6 fra RAID-5 - den lave dataskrivehastigheten.

RAID-7 er et registrert varemerke for Storage Computer Corporation. Strukturen til matrisen er som følger: data lagres på n-1 disker, en disk brukes til å lagre paritetsblokker. Men flere viktige detaljer ble lagt til for å eliminere hovedulempen med arrays av denne typen: en databuffer og en rask kontroller som styrer forespørselsbehandling. Dette gjorde det mulig å redusere antall disktilganger for å beregne datasjekksummen. Som et resultat var det mulig å øke hastigheten på databehandlingen betydelig (noen steder med fem eller flere ganger).

RAID-nivå 0+1-array, eller et design av to RAID-1-arrayer kombinert til RAID-0. Pålitelig, rask, dyr.

Nye ulemper har også dukket opp: de svært høye kostnadene ved å implementere en slik matrise, kompleksiteten i vedlikeholdet, behovet for en avbruddsfri strømforsyning for å forhindre tap av data i hurtigbufferminnet under strømbrudd. Du vil neppe se en rekke av denne typen, men hvis du plutselig ser den et sted, skriv til oss, vi vil også gjerne se på den.

Opprette en matrise

Jeg håper du allerede har klart å velge array-typen. Hvis kortet ditt har en RAID-kontroller, trenger du ikke noe annet enn det nødvendige antallet disker og drivere for denne kontrolleren. Forresten, husk: det er fornuftig å kombinere bare disker av samme størrelse til arrays, helst én modell. Kontrolleren kan nekte å jobbe med disker av forskjellige størrelser, og mest sannsynlig vil du bare kunne bruke en del av en stor disk, lik volum som den mindre disken. I tillegg vil selv hastigheten til en stripe-array bli bestemt av hastigheten til den tregeste disken. Og mitt råd til deg: ikke prøv å gjøre RAID-arrayet oppstartbart. Dette er mulig, men hvis det oppstår feil i systemet, vil du ha det vanskelig, siden det vil være svært vanskelig å gjenopprette funksjonalitet. I tillegg er det farlig å plassere flere systemer på en slik matrise: nesten alle programmer som er ansvarlige for å velge OS, dreper informasjon fra tjenesteområdene på harddisken og skader følgelig matrisen. Det er bedre å velge et annet opplegg: en disk er oppstartbar, og resten er kombinert til en matrise.

Matrix RAID i aksjon. En del av diskplassen brukes av RAID-0-matrisen, resten av plassen tas av RAID-1-matrisen.

Hvert RAID-array starter med RAID-kontrollerens BIOS. Noen ganger (bare i tilfelle av integrerte kontrollere, og selv da ikke alltid) er den innebygd i hoved-BIOS på hovedkortet, noen ganger er den plassert separat og aktiveres etter å ha bestått selvtesten, men i alle fall må du gå der. Det er i BIOS at de nødvendige array-parametrene settes, så vel som størrelsene på datablokker, harddiskene som brukes, og så videre. Når du har bestemt alt dette, er alt du trenger å gjøre å lagre innstillingene, gå ut av BIOS og gå tilbake til operativsystem.

Der må du installere kontrollerdriverne (som regel følger en diskett med dem med hovedkortet eller selve kontrolleren, men de kan skrives til en disk med andre drivere og verktøy), starte på nytt, og det er det, array er klar til bruk. Du kan dele den opp i logiske stasjoner, formatere den og fylle den med data. Bare husk at RAID ikke er et universalmiddel. Det vil spare deg for tap av data hvis harddisken dør og minimerer konsekvensene av et slikt utfall, men det vil ikke redde deg fra strømstøt og feil på en strømforsyning av lav kvalitet, som dreper begge stasjonene samtidig, uavhengig av deres "massivitet".

Forsømmelse av høykvalitets strømforsyning og temperaturforhold på diskene kan forkorte levetiden til harddisken betydelig; det hender at alle diskene i arrayet svikter, og alle data går uopprettelig tapt. Spesielt moderne harddisker (spesielt IBM og Hitachi) er veldig følsomme for +12 V-kanalen og liker ikke selv den minste endring i spenning på den, så før du kjøper alt nødvendig utstyr for å bygge matrisen, er det verdt å sjekke de tilsvarende spenningene og om nødvendig slå på en ny BP til handlelisten.

Å drive harddisker, så vel som alle andre komponenter, fra en andre strømforsyning, ved første øyekast, er enkel å implementere, men det er mange fallgruver i et slikt strømforsyningsskjema, og du må tenke hundre ganger før du bestemmer deg for å ta et slikt skritt. Med kjøling er alt enklere: du trenger bare å sikre luftstrøm for alle harddisker, pluss ikke plasser dem i nærheten av hverandre. Enkle regler, men dessverre er det ikke alle som følger dem. Og tilfeller der begge diskene i en matrise dør samtidig, er ikke uvanlig.

I tillegg erstatter ikke RAID behovet for regelmessig sikkerhetskopiering av dataene dine. Speiling er speiling, men hvis du ved et uhell ødelegger eller sletter filer, vil ikke den andre disken hjelpe deg i det hele tatt. Så lag sikkerhetskopier når du kan. Denne regelen gjelder uavhengig av tilstedeværelsen av RAID-arrayer inne i PC-en.

Så, er du RAIDy? Ja? Flott! Bare i jakten på volum og hastighet, ikke glem et annet ordtak: "Få en dåre til å be til Gud, han vil knekke pannen." Vi ønsker deg sterke disker og pålitelige kontrollere!

Kostnadsfordel ved støyende RAID

RAID er bra selv uten hensyn til penger. Men la oss beregne prisen på den enkleste stripe-arrayen på 400 GB. To Seagate Barracuda SATA 7200.8-stasjoner på 200 GB hver vil koste deg rundt $230. RAID-kontrollere er innebygd i de fleste hovedkort, noe som betyr at vi får dem gratis.

Samtidig koster en 400 GB-stasjon av samme modell 280 dollar. Forskjellen er $50, og med de pengene kan du kjøpe en kraftig strømforsyning, som du utvilsomt trenger. Jeg snakker ikke engang om at ytelsen til en sammensatt "disk" til en lavere pris vil være nesten dobbelt så høy som ytelsen til en enkelt harddisk.

La oss nå utføre beregningen, med fokus på det totale volumet på 250 GB. Det er ingen 125 GB-stasjoner, så la oss ta to 120 GB-harddisker. Prisen på hver disk er $90, prisen på en 250 GB harddisk er $130. Vel, med slike volumer har ytelsen en pris. Hva om vi tar en 300 GB-array? To 160 GB disker - omtrent $200, en 300 GB disk - $170... Ikke det samme igjen. Det viser seg at RAID bare er fordelaktig når du bruker veldig store disker.

Hvis du ønsker å doble ytelsen til operativsystemet ditt, er artikkelen vår for deg!

Uansett hvor kraftig datamaskinen din er, har den fortsatt ett svakt ledd: harddisken, den eneste enheten i systemenheten som har mekanikk inni. All kraften til prosessoren din og 16 GB tilfeldig tilgangsminne vil bli ugyldig av det utdaterte driftsprinsippet til en konvensjonell HDD. Det er ikke for ingenting at en datamaskin sammenlignes med en flaske, og en harddisk til halsen. Uansett hvor mye vann det er i flasken, vil det renne ut gjennom en smal hals.

Det er to kjente måter å øke hastigheten på datamaskinen din på, den første er å kjøpe en dyr SSD solid-state-stasjon, og den andre er å få mest mulig ut av egenskapene til hovedkortet, nemlig å sette opp en RAID 0-matrise med to harddisker. kjører. Forresten, hvem hindrer oss i å skape RAID 0-array med to SSD-er!

Slik setter du opp en RAID 0-array og installerer Windows 10 på den. Eller hvordan du dobler ytelsen til et disksystem

Som du gjettet, handler dagens artikkel om å lage og konfigurere en diskarray RAID 0 som består av fra to harddisker. Jeg tenkte på det for flere år siden og spesielt kjøpte to nye SATA III (6 Gb/s) 250 GB-harddisker, men på grunn av kompleksiteten til dette emnet for nybegynnere, måtte jeg utsette det da. I dag, når egenskapene til moderne hovedkort har nådd et slikt funksjonsnivå at selv en nybegynner kan lage en RAID 0-array, kommer jeg tilbake til dette emnet med stor glede.

Merk: For å lage en RAID 0-matrise kan du ta disker av alle størrelser, for eksempel 1 TB. I artikkelen, for et enkelt eksempel, ble det tatt to 250 GB disker, siden det ikke var noen ledige disker av en annen størrelse tilgjengelig.

Det er viktig for alle datamaskinentusiaster å vite at RAID 0 ("striping" eller "striping") er en diskgruppe med to eller flere harddisker uten redundans. Denne setningen kan oversettes til vanlig russisk som følger: når du installerer to eller flere harddisker i en systemenhet (fortrinnsvis av samme størrelse og fra samme produsent) og kombinerer dem til en RAID 0-diskmatrise, skrives informasjon om disse stasjonene /les samtidig, noe som dobler diskytelsen. Den eneste betingelsen er at hovedkortet ditt må støtte RAID 0-teknologi (nå for tiden støtter nesten alle hovedkort opprettelsen av raid-arrays).

En oppmerksom leser kan spørre: "Hva er mangel på redundans?"

Svar. RAID-datavirtualiseringsteknologi er designet primært for datasikkerhet og starter med, noe som gir dobbel pålitelighet (data skrives til to harddisker parallelt og hvis en harddisk svikter, forblir all informasjon trygg på den andre harddisken). Så RAID 0-teknologi skriver ikke data parallelt på to harddisker; RAID 0 deler informasjon i datablokker når du skriver og skriver den til flere harddisker samtidig, på grunn av dette dobles ytelsen til diskoperasjoner, men hvis noen harddisk all informasjon på den andre harddisken går tapt.

Dette er grunnen til at skaperne av RAID-virtualiseringsteknologi, Randy Katz og David Patterson, ikke anså RAID 0 som noe RAID-nivå og kalte det "0", siden det ikke er sikkert på grunn av mangelen på redundans.

Venner, men dere må være enige om at harddisker ikke går i stykker hver dag, og for det andre, med to harddisker kombinert i et RAID 0-array, kan du fungere som en enkel harddisk, det vil si at hvis du med jevne mellomrom lager et operativsystem, vil forsikre deg fra mulige problemer 100 %

Så før du oppretter en RAID 0-array, foreslår jeg at du installerer en av våre to nye harddiskerSATA III (6 Gb/s) inn i systemenheten og sjekk den for lese-skrivehastighet med verktøyCrystalDiskMark og ATTO Disk Benchmark. Etter opprettelsenVi vil sjekke RAID 0-arrayen og installasjonen av Windows 10 på den igjentest lese-/skrivehastigheten med de samme verktøyene og se om denne teknologien faktisk vil øke ytelsen til operativsystemet vårt.

For å gjennomføre forsøket skal vi ta en langt fra nybakt mor ASUS-kort P8Z77-V PRO bygget på Intel Z77 Express-brikkesettet. Fordelene med hovedkort bygget på Intel Z77, Z87 og nyere H87, B87 brikkesett ligger i den avanserte Intel Rapid Storage Technology (RST), som er spesialdesignet for RAID 0-matriser, selv fra SSD-er.

Ser jeg fremover, vil jeg si at testresultatene er ganske normale for en vanlig HDD med det mest moderne grensesnittet SATA III.

CrystalDiskMark

Er eldste programmet for å teste ytelsen til harddisker, kan du laste ned på min skylagring, lenke https://cloud.mail.ru/public/6kHF/edWWJwfxa

Programmet utfører en test av tilfeldig og sekvensiell lesing/skriving på harddisken i blokker på 512 og 4 kB.

Velg ønsket stasjon, for eksempel vår HDD under bokstaven C: og klikk på Alle.

Det endelige resultatet. Maksimal hastighet for å skrive informasjon til harddisken nådde 104 MB/s, lesehastighet - 125 MB/s.

ATTO Disk Benchmark

Det endelige resultatet. Maksimal hastighet for å skrive informasjon til en harddisk er nådd 119 Mb/s, lesehastighet - 121 Mb/s.

Vel, nå setter vi opp RAID 0-arrayet vårt i BIOS og installerer operativsystemet på det Windows-system 10.

Sette opp en RAID 0-array

Vi kobler to identiske SATA III-harddisker (250 GB) til hovedkortet vårt: WDC WD2500AAKX-00ERMA0 og WDC WD2500AAKX-001CA0.

Hovedkortet vårt har 4 porter SATA III (6 Gbit/s), vi vil bruke nr. 5 og nr. 6

Slå på datamaskinen og gå inn i BIOS ved å trykke på DEL-tasten under oppstart.

Gå til Avansert-fanen, SATA-konfigurasjonsalternativet.

Sett alternativet SATA Mode Selection til RAID

For å lagre endringene, trykk F10 og velg Ja. En omstart pågår.

Hvis du har aktivert RAID-teknologi i BIOS, vil skjermen be deg om å trykke neste gang du starter opp. hurtigtast (CTRL-I), for å gå inn i RAID-konfigurasjonskontrollpanelet.

Dette vinduet viser også våre WDC-harddisker koblet til port 4 og 5, som ennå ikke er i en RAID-array (Non-RAID Disk). Trykk CTRL-I og gå inn i innstillingspanelet.

I det første vinduet på panelet trenger vi den første fanen Opprett et RAID-volum; for å gå inn i det, trykk Enter.

Her gjør vi de grunnleggende innstillingene for vår fremtidige RAID 0-array.

Navn: (RAID-arraynavn).

Trykk på mellomromstasten og skriv inn et navn.

La det være "RAID 0 new" og trykk Enter. Flytt ned med Tab-tasten.

RAID-nivå: (RAID-nivå).

Vi lager RAID 0 (stripe) - diskarray med to harddisker uten redundans. Velg dette nivået ved hjelp av piltastene på tastaturet og trykk Enter.

Rull ned med Tab-tasten.

Stripestørrelse:

La oss la det være som det er.

Kapasitet: (volum)

Still inn automatisk. Kapasiteten til våre to harddisker er 500 GB, siden vi bruker RAID nivå 0 (stripe) og våre to harddisker fungerer som én. Klikk på Enter.

Vi endrer ikke noe annet og går til det siste elementet Opprett volum og trykker Enter.

En advarsel vises:

ADVARSEL: ALLE DATA PÅ UTVALGTE DISKER GÅR TAP.

Er du sikker på at du vil opprette dette volumet? (J/N):

ADVARSEL: ALLE DATA på de valgte stasjonene vil gå tapt.

Er du sikker på at du vil opprette dette volumet? (J/N):

Trykk Y (Ja) på tastaturet.

RAID 0-arrayet er opprettet og fungerer allerede, med Normal-status. For å gå ut av innstillingspanelet, trykk på Esc-tasten på tastaturet.

Er du sikker på at du vil avslutte? Trykk på Y (Ja). En omstart skjer.

Nå, hver gang du starter datamaskinen, vil informasjon om tilstanden til vår RAID 0-matrise vises på skjermen i noen sekunder og en melding om å trykke på tastekombinasjonen (CTRL-I) for å gå inn i RAID-konfigurasjonskontrollpanelet.

Installere Windows 10 på en RAID 0-array

Koble til vår systemenhet, start datamaskinen på nytt, gå inn i BIOS og endre oppstartsprioriteten til flash-stasjonen. Eller du kan ganske enkelt gå inn i datamaskinens oppstartsmeny og velge oppstart fra Windows 10-installasjonsflashstasjonen (i vårt tilfelle Kingston). I oppstartsmenyen kan du se RAID 0-arrayet vi opprettet med navnet "RAID 0 new".