O que são matrizes RAID e por que são necessárias? O que é RAID - uma matriz. Opções de array RAID Instalando o raid 0

Agora vamos ver quais tipos existem e como eles diferem.

A Universidade da Califórnia em Berkeley introduziu os seguintes níveis de especificação RAID, que foram adotados como padrão de fato:

• RAID 0- matriz de discos de alto desempenho com striping, sem tolerância a falhas;
• - matriz de disco espelhada;
• RAID 2 reservado para arrays que usam código de Hamming;
• RAID 3 e 4- matrizes de disco com striping e um disco de paridade dedicado;
• - array de disco com striping e “disco de paridade não alocado”;
• - array de discos intercalados usando duas somas de verificação calculadas de duas maneiras independentes;
• - Matriz RAID 0 construída a partir de matrizes RAID 1;
• - Matriz RAID 0 construída a partir de matrizes RAID 5;
• - Matriz RAID 0 construída a partir de matrizes RAID 6.

Um controlador RAID de hardware pode suportar vários arrays RAID diferentes simultaneamente, cujo número total de discos rígidos não excede o número de conectores para eles. Neste caso, o controlador embutido na placa-mãe Configurações do BIOS tem apenas dois estados (ativado ou desativado), então o novo Disco rígido, conectado a um conector de controlador não utilizado quando o modo RAID está ativado, pode ser ignorado pelo sistema até que seja associado como outra matriz RAID JBOD (estendida) que consiste em um disco.

RAID 0 (striping - “alternância”)

O modo usado para alcançar performance máxima. Os dados são distribuídos uniformemente pelos discos da matriz; os discos são combinados em um, que pode ser dividido em vários. As operações distribuídas de leitura e gravação podem aumentar significativamente a velocidade operacional, uma vez que vários discos leem/gravam simultaneamente sua porção de dados. O usuário tem acesso a todo o volume dos discos, mas isso reduz a confiabilidade do armazenamento dos dados, pois se um dos discos falhar, o array geralmente é destruído e a recuperação dos dados fica quase impossível. Escopo de aplicação - aplicações que requerem altas velocidades de troca com o disco, por exemplo captura de vídeo, edição de vídeo. Recomendado para uso com unidades altamente confiáveis.

(espelhamento - “espelhamento”)

uma matriz de dois discos, que são cópias completas uns aos outros. Não deve ser confundido com arrays RAID 1+0, RAID 0+1 e RAID 10, que usam mais de duas unidades e mecanismos de espelhamento mais complexos.

Fornece velocidade de gravação aceitável e ganhos em velocidade de leitura ao paralelizar consultas.

Possui alta confiabilidade - funciona desde que pelo menos um disco do array esteja funcionando. A probabilidade de falha de dois discos ao mesmo tempo é igual ao produto das probabilidades de falha de cada disco, ou seja, significativamente menor do que a probabilidade de falha de um disco individual. Na prática, se um dos discos falhar, devem ser tomadas medidas imediatas para restaurar a redundância. Para fazer isso, é recomendado usar discos hot spare com qualquer nível de RAID (exceto zero).

Uma variante de distribuição de dados entre discos, semelhante ao RAID10, que permite a utilização de um número ímpar de discos (número mínimo - 3)

RAID 2, 3, 4

várias opções de armazenamento de dados distribuídos com discos alocados para códigos de paridade e diferentes tamanhos de bloco. Atualmente, eles praticamente não são utilizados devido ao baixo desempenho e à necessidade de alocar muita capacidade de disco para armazenamento de códigos ECC e/ou de paridade.

A principal desvantagem dos níveis RAID 2 a 4 é a incapacidade de realizar operações de gravação paralelas, uma vez que um disco de controle separado é usado para armazenar informações de paridade. O RAID 5 não tem essa desvantagem. Blocos de dados e somas de verificação são gravados ciclicamente em todos os discos do array; não há assimetria na configuração do disco. Checksums significam o resultado de uma operação XOR (exclusiva ou). Xor possui um recurso que permite substituir qualquer operando pelo resultado, e aplicando o algoritmo xor, obtenha o operando ausente como resultado. Por exemplo: a x ou b = c(Onde a, b, c- três discos do array raid), no caso a se recusa, podemos pegá-lo colocando-o em seu lugar c e depois de gastar xor entre c E b: c x ou b = a. Isso se aplica independentemente do número de operandos: a xor b xor c xou d = e. Se recusar c Então e toma seu lugar e segura xor como resultado obtemos c: a xor b xor e xor d = c. Este método fornece essencialmente tolerância a falhas da versão 5. Para armazenar o resultado do xor, é necessário apenas 1 disco, cujo tamanho é igual ao tamanho de qualquer outro disco no ataque.

Vantagens

O RAID5 se difundiu, principalmente devido à sua relação custo-benefício. A capacidade de uma matriz de disco RAID5 é calculada usando a fórmula (n-1)*hddsize, onde n é o número de discos na matriz e hddsize é o tamanho do menor disco. Por exemplo, para uma matriz de quatro discos de 80 gigabytes, o volume total será (4 - 1) * 80 = 240 gigabytes. A gravação de informações em um volume RAID 5 requer recursos adicionais e diminui o desempenho, uma vez que são necessários cálculos e operações de gravação adicionais, mas durante a leitura (em comparação com um disco rígido separado), há um ganho porque os fluxos de dados de vários discos na matriz podem ser processado em paralelo.

Imperfeições

O desempenho do RAID 5 é visivelmente inferior, especialmente em operações como Random Write, em que o desempenho cai de 10 a 25% do desempenho do RAID 0 (ou RAID 10), pois requer mais operações de disco (cada operação grava, com com exceção das chamadas gravações full-stripe, o servidor é substituído no controlador RAID por quatro - duas operações de leitura e duas operações de gravação). As desvantagens do RAID 5 aparecem quando um dos discos falha - todo o volume entra no modo crítico (degradação), todas as operações de gravação e leitura são acompanhadas por manipulações adicionais e o desempenho cai drasticamente. Neste caso, o nível de confiabilidade é reduzido à confiabilidade do RAID-0 com o número correspondente de discos (ou seja, n vezes menor que a confiabilidade de um único disco). Se antes recuperação total Se a matriz falhar ou ocorrer um erro de leitura irrecuperável em pelo menos mais um disco, a matriz será destruída e os dados nela contidos não poderão ser restaurados por métodos convencionais. Também deve ser levado em consideração que o processo de Reconstrução RAID (recuperação de dados RAID através de redundância) após uma falha de disco causa uma carga intensiva de leitura dos discos por muitas horas continuamente, o que pode causar a falha de qualquer um dos discos restantes em o período menos protegido de operação do RAID, bem como identificar falhas de leitura anteriormente não detectadas em arrays de dados frios (dados que não são acessados ​​durante a operação normal do array, dados arquivados e inativos), o que aumenta o risco de falha durante a recuperação de dados.

O número mínimo de discos usados ​​é três.

O RAID 6 é semelhante ao RAID 5, mas tem um maior grau de confiabilidade - a capacidade de 2 discos é alocada para somas de verificação, 2 valores são calculados usando algoritmos diferentes. Requer um controlador RAID mais poderoso. Garante a operação após falha simultânea de dois discos - proteção contra falhas múltiplas. São necessários no mínimo 4 discos para organizar o array. Normalmente, o uso do RAID-6 causa uma queda de cerca de 10-15% no desempenho do grupo de discos em relação ao RAID 5, o que é causado pela grande quantidade de processamento do controlador (a necessidade de calcular uma segunda soma de verificação, bem como ler e reescrever mais blocos de disco ao escrever cada bloco).

RAID 0+1

RAID 0+1 pode significar basicamente duas opções:

• dois RAID 0 são combinados em RAID 1;
• três ou mais discos são combinados em uma matriz e cada bloco de dados é gravado em dois discos dessa matriz; Assim, com esta abordagem, como no RAID 1 “puro”, o volume útil do array é metade do volume total de todos os discos (se forem discos com a mesma capacidade).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 é um array espelhado no qual os dados são gravados sequencialmente em vários discos, como o RAID 0. Esta arquitetura é um array do tipo RAID 0, cujos segmentos são arrays RAID 1 em vez de discos individuais. nível deve conter pelo menos 4 discos (e sempre um número par). RAID 10 combina alta tolerância a falhas e desempenho.

A afirmação de que o RAID 10 é a opção mais confiável para armazenamento de dados é bastante justificada pelo fato de que o array será desabilitado após a falha de todos os drives do mesmo array. Se uma unidade falhar, a chance de falha da segunda na mesma matriz é de 1/3*100=33%. O RAID 0+1 falhará se duas unidades falharem em arrays diferentes. A chance de falha de uma unidade em um array vizinho é de 2/3*100=66%, entretanto, como uma unidade em um array com uma unidade já com falha não é mais usada, a chance de que a próxima unidade falhe em todo o array é 2/2 *100=100%

um array semelhante ao RAID5, porém, além do armazenamento distribuído de códigos de paridade, é utilizada a distribuição de áreas sobressalentes - na verdade, é utilizado um disco rígido, que pode ser adicionado ao array RAID5 como sobressalente (tais arrays são chamados 5+ ou 5+sobressalentes). Em um array RAID 5, o disco de backup fica ocioso até que um dos discos rígidos principais falhe, enquanto em um array RAID 5EE, esse disco é compartilhado com o restante dos HDDs o tempo todo, o que tem um efeito positivo no desempenho de a matriz. Por exemplo, um array RAID5EE de 5 HDDs será capaz de realizar 25% mais operações de E/S por segundo do que um array RAID5 de 4 HDDs primários e um de backup. O número mínimo de discos para tal array é 4.

combinar dois (ou mais, mas isso é extremamente raramente usado) arrays RAID5 em uma faixa, ou seja, uma combinação de RAID5 e RAID0, que corrige parcialmente a principal desvantagem do RAID5 - a baixa velocidade de gravação de dados devido ao uso paralelo de vários desses arrays. A capacidade total do array é reduzida pela capacidade de dois discos, mas, diferentemente do RAID6, tal array pode tolerar a falha de apenas um disco sem perda de dados, e o número mínimo necessário de discos para criar um array RAID50 é 6. Juntamente com o RAID10, este é o nível de RAID mais recomendado para uso em aplicações onde é necessário alto desempenho combinado com confiabilidade aceitável.

combinando duas matrizes RAID6 em uma faixa. A velocidade de gravação é aproximadamente o dobro em comparação com a velocidade de gravação no RAID6. O número mínimo de discos para criar tal matriz é 8. As informações não serão perdidas se dois discos de cada matriz RAID 6 falharem

RAID 00

RAID 00 é muito raro; encontrei-o em controladores LSI. O grupo de discos RAID 00 é um grupo composto de discos que cria um conjunto distribuído de
matrizes de disco RAID 0. RAID 00 não fornece redundância de dados, mas junto com o RAID 0, oferece o melhor desempenho de qualquer nível de RAID. O RAID 00 divide os dados em segmentos menores e depois distribui os segmentos de dados em cada unidade do grupo de armazenamento. O tamanho de cada segmento de dados é determinado pelo tamanho da faixa. RAID 00 oferece alto rendimento. O nível de RAID 00 não é tolerante a falhas. Se um disco em um grupo de discos RAID 0 falhar, todo o
O disco virtual (todos os discos associados ao disco virtual) falhará. Ao dividir um arquivo grande em segmentos menores, o controlador RAID pode usar tanto SAS
controlador para ler ou gravar um arquivo mais rapidamente. O RAID 00 não assume paridade; os cálculos complicam as operações de gravação. Isto torna o RAID 00 ideal para
aplicações que exigem alto rendimento, mas não exigem tolerância a falhas. Pode consistir de 2 a 256 discos.

Qual é o RAID 0 ou RAID 00 mais rápido?

Conduzi meus testes descritos no artigo sobre como otimizar a velocidade de unidades de estado sólido em controladores LSI e obtive esses números em matrizes de 6 SSDs

Saudações a todos, queridos leitores do blog. Acho que muitos de vocês já encontraram pelo menos uma vez uma expressão tão interessante na Internet - “RAID array”. O que significa e por que o usuário médio pode precisar dele é sobre isso que falaremos hoje. É sabido que é o componente mais lento de um PC e é inferior ao processador e.

Para compensar a lentidão “inata” onde ela está completamente deslocada (estamos falando principalmente de servidores e PCs de alto desempenho), eles criaram o uso do chamado array de disco RAID - uma espécie de “pacote” de vários discos rígidos idênticos operando em paralelo. Esta solução permite aumentar significativamente a velocidade de operação aliada à confiabilidade.

Em primeiro lugar, uma matriz RAID permite fornecer alta tolerância a falhas para os discos rígidos (HDD) do seu computador, combinando vários discos rígidos em um elemento lógico. Assim, para implementar esta tecnologia serão necessários pelo menos dois discos rígidos. Além disso, o RAID é simplesmente conveniente, pois todas as informações que antes precisavam ser copiadas para fontes de backup (discos rígidos externos) agora podem ser deixadas “como estão”, pois o risco de sua perda total é mínimo e tende a zero, mas nem sempre, sobre isso um pouco mais abaixo.

RAID se traduz aproximadamente assim: um conjunto protegido de discos baratos. O nome vem da época em que discos rígidos grandes eram muito caros e era mais barato montar um conjunto comum de discos menores. A essência não mudou desde então, em geral, assim como o nome, só que agora você pode fazer apenas um armazenamento gigantesco a partir de vários HDDs grandes, ou fazer com que um disco duplique outro. Você também pode combinar as duas funções, obtendo assim as vantagens de uma e de outra.

Todos esses arrays estão sob seus próprios números, provavelmente você já ouviu falar deles - raid 0, 1...10, ou seja, arrays de diferentes níveis.

Tipos de RAID

Ataque de velocidade 0

O Raid 0 não tem nada a ver com confiabilidade, porque apenas aumenta a velocidade. Você precisa de pelo menos 2 discos rígidos e, neste caso, os dados serão “cortados” e gravados em ambos os discos simultaneamente. Ou seja, você terá acesso à capacidade total desses discos e, teoricamente, isso significa que você obterá velocidades de leitura/gravação 2 vezes maiores.

Mas vamos imaginar que um desses discos quebra - neste caso, a perda de TODOS os seus dados é inevitável. Ou seja, você ainda terá que fazer backups regulares para poder restaurar as informações posteriormente. Normalmente são usados ​​2 a 4 discos aqui.

Raid 1 ou “espelho”

A confiabilidade não é comprometida aqui. Você obtém o espaço em disco e o desempenho de apenas um disco rígido, mas tem o dobro da confiabilidade. Um disco quebra - as informações serão salvas no outro.

O array de nível RAID 1 não afeta a velocidade, mas sim o volume - aqui você tem à sua disposição apenas metade do espaço total em disco, do qual, aliás, no RAID 1 pode haver 2, 4, etc., que é, um número par. Em geral, a principal característica de um ataque de primeiro nível é a confiabilidade.

Ataque 10

Combina tudo de melhor dos tipos anteriores. Proponho ver como isso funciona usando o exemplo de quatro HDDs. Assim, as informações são gravadas em paralelo em dois discos e esses dados são duplicados em outros dois discos.

O resultado é um aumento de duas vezes na velocidade de acesso, mas também na capacidade de apenas dois dos quatro discos do array. Mas se quaisquer dois discos falharem, não ocorrerá perda de dados.

Ataque 5

Este tipo de array é muito semelhante ao RAID 1 em sua finalidade, só que agora são necessários pelo menos 3 discos, um deles armazenará as informações necessárias para a recuperação. Por exemplo, se tal matriz contiver 6 HDDs, apenas 5 deles serão usados ​​para registrar informações.

Devido ao fato dos dados serem gravados em vários discos rígidos ao mesmo tempo, a velocidade de leitura é alta, o que é perfeito para armazenar ali uma grande quantidade de dados. Mas, sem um controlador RAID caro, a velocidade não será muito alta. Deus não permita que um dos discos quebre - a restauração das informações levará muito tempo.

Ataque 6

Essa matriz pode sobreviver à falha de dois discos rígidos ao mesmo tempo. Isso significa que para criar tal array você precisará de pelo menos quatro discos, apesar do fato de que a velocidade de gravação será ainda menor que a do RAID 5.

Observe que sem um controlador RAID poderoso, é improvável que tal array (6) seja montado. Se você tiver apenas 4 discos rígidos, é melhor construir o RAID 1.

Como criar e configurar uma matriz RAID

Controlador RAID

Um array raid pode ser feito conectando vários HDDs a placa-mãe computador que suporte esta tecnologia. Isso significa que essa placa-mãe possui um controlador integrado, que geralmente está embutido no . Porém, o controlador também pode ser externo, conectado através de um conector PCI ou PCI-E. Cada controlador, via de regra, possui seu próprio software de configuração.

O ataque pode ser organizado tanto no nível do hardware quanto no nível do software, sendo a última opção a mais comum entre os PCs domésticos. Os usuários não gostam do controlador embutido na placa-mãe devido à sua baixa confiabilidade. Além disso, se a placa-mãe estiver danificada, a recuperação dos dados será muito problemática. No nível do software, o papel do controlador é desempenhado; se algo acontecer, você pode facilmente transferir seu array raid para outro PC.

Hardware

Como fazer uma matriz RAID? Para fazer isso você precisa:

1. Obtenha-o em algum lugar com suporte a raid (no caso de RAID de hardware);
2. Compre pelo menos dois discos rígidos idênticos. É melhor que sejam idênticos não só nas características, mas também do mesmo fabricante e modelo, e ligados ao tapete. placa usando um.
3. Transfira todos os dados dos seus HDDs para outras mídias, caso contrário eles serão destruídos durante o processo de criação do ataque.
4. Em seguida, você precisará habilitar o suporte RAID no BIOS, mas não posso lhe dizer como fazer isso no caso do seu computador, devido ao fato de que o BIOS de cada pessoa é diferente. Normalmente este parâmetro é denominado algo assim: “Configuração SATA ou Configurar SATA como RAID”.
5. Em seguida, reinicie o seu PC e uma tabela com configurações de ataque mais detalhadas deverá aparecer. Talvez seja necessário pressionar a combinação de teclas "ctrl+i" durante o procedimento POST para que esta tabela apareça. Para quem possui um controlador externo, provavelmente será necessário pressionar “F2”. Na própria tabela, clique em “Criar Massivo” e selecione o nível de array necessário.

Depois de criar um array raid no BIOS, você precisa ir para “gerenciamento de disco” no OS –10 e formatar a área não alocada - este é o nosso array.

Programa

Para criar um RAID de software, você não precisa ativar ou desativar nada no BIOS. Na verdade, você nem precisa de suporte raid placa-mãe. Conforme mencionado acima, a tecnologia é implementada utilizando o processador central do PC e o próprio Windows. Sim, você nem precisa instalar nenhum software de terceiros. É verdade que desta forma você só pode criar um RAID do primeiro tipo, que é um “espelho”.

Clique com o botão direito em “meu computador” - “gerenciar” - “gerenciamento de disco”. Em seguida, clique em qualquer um dos discos rígidos destinados ao ataque (disco1 ou disco2) e selecione “Criar volume espelhado”. Na próxima janela, selecione um disco que será um espelho de outro disco rígido, atribua uma letra e formate a partição final.

Neste utilitário, os volumes espelhados são destacados em uma cor (vermelho) e designados por uma letra. Nesse caso, os arquivos são copiados para ambos os volumes, uma vez para um volume, e o mesmo arquivo é copiado para o segundo volume. Vale ressaltar que na janela “meu computador” nosso array será exibido como uma seção, a segunda seção fica oculta para não ser desagradável, pois ali estão os mesmos arquivos duplicados.

Se um disco rígido falhar, o erro “Falha na redundância” aparecerá, enquanto tudo na segunda partição permanecerá intacto.

Vamos resumir

O RAID 5 é necessário para uma gama limitada de tarefas, quando um número muito maior de HDDs (do que 4 discos) é montado em matrizes enormes. Para a maioria dos usuários, o raid 1 é a melhor opção. Por exemplo, se houver quatro discos com capacidade de 3 terabytes cada, no RAID 1 neste caso estarão disponíveis 6 terabytes de capacidade. O RAID 5, neste caso, fornecerá mais espaço, porém, a velocidade de acesso cairá significativamente. O RAID 6 fornecerá os mesmos 6 terabytes, mas com velocidade de acesso ainda menor, e também exigirá um controlador caro.

Vamos adicionar mais discos RAID e você verá como tudo muda. Por exemplo, vamos pegar oito discos com a mesma capacidade (3 terabytes). No RAID 1, apenas 12 terabytes de espaço estarão disponíveis para gravação, metade do volume será fechado! O RAID 5 neste exemplo fornecerá 21 terabytes de espaço em disco + será possível obter dados de qualquer disco rígido danificado. O RAID 6 fornecerá 18 terabytes e os dados podem ser obtidos de quaisquer dois discos.

Em geral, RAID não é barato, mas pessoalmente gostaria de ter à minha disposição um RAID de primeiro nível de discos de 3 terabytes. Existem métodos ainda mais sofisticados, como RAID 6 0, ou “raid from raid arrays”, mas isso faz sentido com um grande número de HDDs, pelo menos 8, 16 ou 30 - você deve concordar, isso vai muito além do escopo de uso “doméstico” comum e a demanda é usada principalmente em servidores.

Algo assim, deixe comentários, adicione o site aos favoritos (por conveniência), haverá muito mais coisas interessantes e úteis, e até breve nas páginas do blog!

E assim por diante, assim por diante, assim por diante. Então, hoje falaremos sobre arrays RAID baseados neles.

Como você sabe, esses mesmos discos rígidos também possuem uma certa margem de segurança após a qual falham, bem como características que afetam o desempenho.

Como resultado, provavelmente muitos de vocês, de uma forma ou de outra, já ouviram falar de certos arrays raid que podem ser feitos a partir de discos rígidos comuns para acelerar a operação dessas mesmas unidades e do computador como um todo ou para garantir maior confiabilidade do armazenamento de dados.

Certamente você também sabe (e se não sabe, não importa) que esses arrays possuem números de série diferentes (0, 1, 2, 3, 4, etc.) e também executam funções completamente diferentes. Esse fenômeno realmente ocorre na natureza e, como você já adivinhou, são essas mesmas matrizes RAID que quero falar neste artigo. Mais precisamente, já estou te contando ;)

Ir.

O que é RAID e por que é necessário?

RAID é uma matriz de disco (ou seja, um complexo ou, se preferir, um pacote) de vários dispositivos - discos rígidos. Como disse acima, esse array serve para aumentar a confiabilidade do armazenamento de dados e/ou para aumentar a velocidade de leitura/escrita de informações (ou ambos).

Na verdade, o que exatamente esse monte de discos faz, ou seja, acelerar o trabalho ou aumentar a segurança dos dados, depende de você, ou mais precisamente, da escolha da configuração atual do(s) ataque(s). Os diferentes tipos dessas configurações são anotados com precisão números diferentes: 1, 2, 3, 4 e, consequentemente, desempenham funções diferentes.

Simplesmente, por exemplo, no caso de construir a versão 0 (descrição das variações 0, 1, 2, 3, etc. - leia abaixo) você receberá um notável aumento de produtividade. E, em geral, o disco rígido hoje é apenas um canal estreito no desempenho do sistema.

Por que isso aconteceu em geral?

Os discos rígidos só estão crescendo em volume, porque a velocidade de rotação da cabeça deles (com exceção de modelos raros como o Raptor) ficou parada por algum tempo em torno de 7200, o cache também não está exatamente crescendo, a arquitetura permanece quase a mesma .

Em geral, em termos de desempenho, os discos estão estagnados (só os em desenvolvimento podem salvar a situação), mas desempenham um papel significativo no funcionamento do sistema e, em alguns lugares, de aplicativos completos.

No caso de construir um único ataque (no sentido do número 1), você perderá um pouco em desempenho, mas receberá alguma garantia tangível da segurança de seus dados, pois eles serão totalmente duplicados e, de fato, mesmo que um disco falhe, tudo ficará completamente no segundo, sem perdas.

Em geral, repito, os ataques serão úteis para todos. Eu diria até que são obrigatórios :)

O que é RAID no sentido físico?

Fisicamente, uma matriz RAID consiste em dois a n discos rígidos conectados que suportam a capacidade de criar RAID (ou em um controlador apropriado, o que é menos comum porque são caros para o usuário médio (os controladores geralmente são usados ​​em servidores devido a sua maior confiabilidade e desempenho)), ou seja, .e. À primeira vista, nada muda dentro da unidade do sistema: simplesmente não há conexões desnecessárias ou conexões de discos entre si ou com qualquer outra coisa.

Em geral, tudo no hardware é quase o mesmo de sempre, e apenas muda a abordagem do software, que, de fato, define, ao selecionar o tipo de ataque, exatamente como os discos conectados devem funcionar.

Programaticamente, no sistema, após a criação de um ataque, também não aparecem peculiaridades especiais. Na verdade, toda a diferença em trabalhar com raid está apenas na pequena configuração que realmente organiza a raid (veja abaixo) e no uso do driver. Caso contrário, TUDO é absolutamente igual - em “Meu Computador” existem as mesmas unidades C, D e outras unidades, todas as mesmas pastas, arquivos... Em geral e em software, à primeira vista, eles são completamente idênticos.

Instalar o array não é difícil: basta pegar uma placa-mãe que suporte a tecnologia RAID, pegar duas completamente idênticas - isso é importante! , - tanto pelas características (tamanho, cache, interface, etc.) quanto pelo fabricante e modelo do disco e conecte-os a esta placa-mãe. Em seguida, basta ligar o computador, entrar na BIOS e definir o parâmetro Configuração SATA: RAID.

Depois disso, durante o processo de inicialização do computador (geralmente antes Inicialização do Windows) aparece um painel exibindo informações sobre os discos no raid e fora dele, onde, de fato, você precisa pressionar CTR-I para configurar o raid (adicionar discos a ele, excluí-los, etc., etc.). Na verdade, isso é tudo. Depois há outras alegrias da vida, ou seja, novamente, tudo está como sempre.

Nota importante para lembrar

Ao criar ou excluir um ataque (isso não parece se aplicar ao primeiro ataque, mas isso não é um fato), todas as informações são inevitavelmente excluídas dos discos e, portanto, claramente não vale a pena apenas realizar um experimento, criar e excluir várias configurações. Portanto, antes de criar um ataque, primeiro salve todas as informações necessárias (se as tiver) e depois experimente.

Quanto às configurações.. Como já disse, existem vários tipos de arrays RAID (pelo menos da base principal, este é RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Para começar, falarei sobre dois que são os mais compreensíveis e populares entre os usuários comuns:

• RAID 0 - matriz de disco para aumentar a velocidade de gravação.
• RAID 1 - matriz de disco espelhada.

E no final do artigo examinarei rapidamente os outros.

RAID 0 - o que é e para que serve?

E então... RAID 0 (também conhecido como Striping) - usa dois a quatro (mais, menos frequentemente) discos rígidos que processam informações em conjunto, o que aumenta o desempenho. Para deixar claro, carregar malas para uma pessoa leva mais tempo e é mais difícil do que para quatro pessoas (embora as malas permaneçam as mesmas em suas propriedades físicas, apenas os poderes que interagem com elas mudam). Programaticamente, as informações sobre um ataque desse tipo são divididas em blocos de dados e gravadas em ambos/vários discos por vez.

Um bloco de dados em um disco, outro bloco de dados em outro e assim por diante. Isso aumenta significativamente o desempenho (o número de discos determina a multiplicidade do aumento no desempenho, ou seja, 4 discos funcionarão mais rápido que dois), mas a segurança dos dados em todo o array é prejudicada. Se algum dos discos rígidos incluídos nesse RAID falhar, todas as informações serão perdidas quase completa e irremediavelmente.

Por que? O fato é que cada arquivo consiste em um certo número de bytes... cada um dos quais carrega informações. Mas em uma matriz RAID 0, os bytes de um arquivo podem estar localizados em vários discos. Conseqüentemente, se um dos discos “morrer”, um número arbitrário de bytes do arquivo será perdido e será simplesmente impossível recuperá-lo. Mas há mais de um arquivo.

Em geral, ao usar tal array raid, é altamente recomendável armazenar permanentemente informações valiosas em mídia externa. O ataque realmente proporciona uma velocidade notável - estou lhe contando isso por experiência própria, porque há anos tenho essa felicidade instalada em casa.

RAID 1 - o que é e para que serve?

Quanto ao RAID 1 (Espelhamento - “espelho”)... Na verdade, começarei pela desvantagem. Ao contrário do RAID 0, acontece que você meio que “perde” o espaço do segundo disco rígido (ele é usado para gravar uma cópia completa (byte por byte) do primeiro disco rígido nele, enquanto no RAID 0 esse espaço é completamente disponível).

A vantagem, como você já entendeu, é que possui alta confiabilidade, ou seja, tudo funciona (e todos os dados existem na natureza, e não desaparecem quando um dos dispositivos falha) desde que pelo menos um disco esteja funcionando, ou seja, Mesmo se você destruir aproximadamente um disco, não perderá um único byte de informação, porque o segundo é uma cópia pura do primeiro e o substitui quando falha. Esse tipo de ataque é frequentemente utilizado em servidores devido à incrível viabilidade dos dados, o que é importante.

Com esta abordagem, o desempenho é sacrificado e, de acordo com os sentimentos pessoais, é ainda menor do que quando se usa um disco sem ataques. No entanto, para alguns, a confiabilidade é muito mais importante que o desempenho.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 - o que são e com que são usados?

A descrição dessas matrizes está aqui tanto quanto possível, ou seja, puramente para referência, e mesmo assim de forma compactada (na verdade, apenas o segundo é descrito). Por que é que? Pelo menos devido à baixa popularidade desses arrays entre o usuário médio (e, em geral, qualquer outro) e, como consequência, minha pouca experiência em usá-los.

O RAID 2 é reservado para arrays que usam algum tipo de código de Hamming (não estava interessado no que era, então não vou te contar). O princípio de funcionamento é aproximadamente este: os dados são gravados nos dispositivos correspondentes da mesma forma que no RAID 0, ou seja, são divididos em pequenos blocos em todos os discos envolvidos no armazenamento de informações.

Os discos restantes (especialmente alocados para esse fim) armazenam códigos de correção de erros, que podem ser usados ​​para restaurar informações caso algum disco rígido falhe. Portanto, em matrizes desse tipo, os discos são divididos em dois grupos - para dados e para códigos de correção de erros

Por exemplo, você tem dois discos que fornecem espaço para o sistema e arquivos, e mais dois serão totalmente dedicados à correção de dados caso os dois primeiros discos falhem. Em essência, isso é algo como um ataque zero, apenas com a capacidade de pelo menos salvar informações de alguma forma em caso de falha de um dos discos rígidos. Raramente caro - quatro discos em vez de dois com um aumento de segurança muito controverso.

RAID 3, 4, 5, 6... Sobre eles, por mais estranho que pareça nas páginas deste site, experimente ler sobre eles na Wikipedia. O fato é que em minha vida encontrei essas matrizes extremamente raramente (exceto que a quinta apareceu com mais frequência do que outras) e não consigo descrever em palavras acessíveis os princípios de sua operação, e absolutamente não quero reimprimir um artigo do recurso proposto acima, pelo menos pela presença de formulações irritantes nestes, que nem eu consigo entender.

Qual RAID você deve escolher?

Se você joga, copia músicas, filmes com frequência ou instala programas que consomem muitos recursos, o RAID 0 certamente será útil. Mas tenha cuidado ao escolher discos rígidos - neste caso, sua qualidade é especialmente importante - ou faça backups em mídia externa.

Se você trabalha com informações valiosas, cuja perda equivale à morte, então você definitivamente precisa do RAID 1 - é extremamente difícil perder informações com ele.

Repito que é altamente desejável que os discos instalados na matriz RAID sejam idênticos. Tamanho, marca, série, tamanho do cache - tudo deve ser preferencialmente igual.

Posfácio

É assim que as coisas são.

Aliás, escrevi como montar esse milagre no artigo: “ Como criar uma matriz RAID usando métodos padrão", e sobre alguns parâmetros no material" RAID 0 de dois SSDs, - testes práticos com Read Ahead e Read Cache". Use a pesquisa.

Espero sinceramente que este artigo seja útil para você e que você definitivamente faça um ataque de um tipo ou de outro. Acredite, vale a pena.

Para dúvidas sobre como criá-los e configurá-los, em geral, você pode entrar em contato comigo nos comentários - tentarei ajudar (se houver instruções online para sua placa-mãe). Também ficarei feliz com quaisquer acréscimos, desejos, pensamentos e tudo mais.

Quase todo mundo conhece o provérbio “Até que o trovão aconteça, um homem não fará o sinal da cruz”. É vital: até que este ou aquele problema atinja de perto o usuário, ele nem pensará nisso. A fonte de alimentação morreu e levou consigo alguns aparelhos - o usuário corre em busca de artigos sobre temas relevantes sobre alimentação saborosa e saudável. O processador queimou ou começou a funcionar mal devido ao superaquecimento - nos “Favoritos” aparecem alguns links para extensos tópicos de fórum onde o resfriamento da CPU é discutido.

É a mesma história com os discos rígidos: assim que o próximo parafuso, depois de quebrar a cabeça, sai do nosso mundo mortal, o dono do PC começa a se preocupar para garantir a melhoria das condições de vida do disco. Mas mesmo o cooler mais sofisticado não pode garantir uma vida longa e feliz ao disco. A vida útil do drive é influenciada por muitos fatores: defeitos de fabricação e um chute acidental na caixa (especialmente se o corpo estiver em algum lugar no chão), poeira passando pelos filtros e interferência de alta tensão enviada pelo fonte de alimentação... Só há uma saída - cópia de segurança informações, e se você precisar de backup em trânsito, então é hora de construir uma matriz RAID, já que hoje quase todas as placas-mãe possuem algum tipo de controlador RAID.

Neste ponto iremos parar e fazer uma breve excursão pela história e teoria dos arrays RAID. A própria abreviatura RAID significa Redundant Array of Independent Disks. Anteriormente, o barato era usado em vez do independente, mas com o tempo essa definição perdeu sua relevância: quase todas as unidades de disco tornaram-se baratas.

A história do RAID começou em 1987, quando foi publicado o artigo "Enclosure for Redundant Arrays of Low-Cost Disks (RAID)", assinado pelos camaradas Peterson, Gibson e Katz. O artigo descreveu a tecnologia de combinação de vários discos comuns em uma matriz para obter uma unidade mais rápida e confiável. Os autores do material também falaram aos leitores sobre vários tipos de arrays - do RAID-1 ao RAID-5. Posteriormente, um array RAID de nível zero foi adicionado aos arrays descritos há quase vinte anos e ganhou popularidade. Então, o que são todos esses RAID-x? Qual é a sua essência? Por que eles são chamados de redundantes? Vamos tentar descobrir isso.

Para dizer muito em linguagem simples, então RAID é algo que permite ao sistema operacional não saber quantos discos estão instalados no computador. Combinar discos rígidos em uma matriz RAID é um processo diretamente oposto à divisão de um único espaço em unidades lógicas: formamos uma unidade lógica baseada em várias unidades físicas. Para fazer isso, precisaremos do software apropriado (nem falaremos sobre essa opção - é uma coisa desnecessária), ou de um controlador RAID embutido na placa-mãe, ou de um controlador separado inserido em um PCI ou PCI Express slot. É o controlador que combina os discos em um array, e o sistema operacional não funciona mais com o HDD, mas com o controlador, o que não lhe diz nada desnecessário. Mas existem muitas opções para combinar vários discos em um, mais precisamente, cerca de dez.

Quais são os tipos de RAID?

O mais simples deles é o JBOD (Just a Bunch of Disks). Dois discos rígidos são colados em um em série, as informações são gravadas primeiro em um e depois no outro disco, sem quebrá-lo em pedaços e blocos. A partir de duas unidades de 200 GB, criamos uma unidade de 400 GB, que opera quase na mesma velocidade e, na realidade, um pouco menor, de cada uma das duas unidades.

JBOD é um caso especial de array de nível 0, RAID-0. Há também outra variante do nome dos arrays neste nível - stripe (strip), o nome completo é Striped Disk Array sem tolerância a falhas. Esta opção também envolve combinar n discos em um com capacidade aumentada em n vezes, mas os discos não são combinados sequencialmente, mas em paralelo, e as informações são gravadas neles em blocos (o tamanho do bloco é especificado pelo usuário ao formar um RAID variedade).

Ou seja, se você precisar gravar a sequência de números 123456 em duas unidades incluídas em um array RAID-0, o controlador dividirá essa cadeia em duas partes - 123 e 456 - e gravará a primeira em um disco e a segunda em o outro. Cada disco pode transferir dados... bem, a uma velocidade de 50 MB/s, e a velocidade total de dois discos dos quais os dados são obtidos em paralelo é de 100 MB/s. Assim, a velocidade de trabalho com dados deve aumentar n vezes (na realidade, claro, o aumento de velocidade é menor, já que ninguém cancelou as perdas na busca de dados e sua transmissão pelo barramento). Mas esse aumento não é dado à toa: se pelo menos um disco falhar, as informações de todo o array serão perdidas.

Nível de RAID zero. Os dados são divididos em blocos e espalhados pelos discos. Não há paridade ou redundância.

Ou seja, não há redundância nem redundância alguma. Este array só pode ser considerado um array RAID condicionalmente, no entanto, é muito popular. Poucas pessoas pensam em confiabilidade; ela não pode ser medida por benchmarks, mas todos entendem a linguagem dos megabytes por segundo. Isso não é ruim nem bom, simplesmente acontece. A seguir falaremos sobre como comer o peixe e manter a confiabilidade. Recuperando RAID-0 após uma falha

A propósito, uma desvantagem adicional do stripe array é que ele não é portátil. Não quero dizer que ele não tolere certos tipos de alimentos ou, por exemplo, seus donos. Ele não se importa com isso, mas mover o próprio array para algum lugar é um grande problema. Mesmo se você arrastar os discos e os drivers do controlador para o seu amigo, não é um fato que eles serão definidos como um array e os dados poderão ser usados. Além disso, há casos em que a simples conexão (sem gravar nada!) de discos de stripe a um controlador “não nativo” (diferente daquele no qual o array foi formado) levou a danos às informações do array. Não sabemos o quão relevante esse problema é agora, com o advento dos controladores modernos, mas ainda assim aconselhamos que você tenha cuidado.

Matriz RAID de nível 1 de quatro discos. Os discos são divididos em pares e as unidades dentro do par armazenam os mesmos dados.

O primeiro array verdadeiramente "redundante" (e o primeiro RAID a aparecer) foi o RAID-1. Seu segundo nome - espelho - explica o princípio de operação: todos os discos alocados para o array são divididos em pares e as informações são lidas e gravadas em ambos os discos ao mesmo tempo. Acontece que cada um dos discos do array possui uma cópia exata. Em tal sistema, não apenas a confiabilidade do armazenamento de dados aumenta, mas também a velocidade de leitura (você pode ler de dois discos rígidos ao mesmo tempo), embora a velocidade de gravação permaneça a mesma de uma unidade.

Como você pode imaginar, o volume de tal array será igual à metade da soma dos volumes de todos os discos rígidos incluídos nele. A desvantagem desta solução é que você precisa do dobro de discos rígidos. Mas a confiabilidade dessa matriz na verdade não é igual à confiabilidade dupla de um único disco, mas muito maior que esse valor. Falha de dois discos rígidos dentro de... bem, digamos, um dia é improvável, a menos que, por exemplo, a fonte de alimentação intervenha. Ao mesmo tempo, qualquer pessoa sã, vendo que um disco de um par falhou, irá substituí-lo imediatamente e, mesmo que o segundo disco falhe imediatamente depois disso, a informação não irá a lugar nenhum.

Como você pode ver, tanto o RAID-0 quanto o RAID-1 têm suas desvantagens. Como posso me livrar deles? Se você tiver pelo menos quatro discos rígidos, poderá criar uma configuração RAID 0+1. Para fazer isso, os arrays RAID-1 são combinados em um array RAID-0. Ou vice-versa, às vezes um array RAID-1 é criado a partir de vários arrays RAID-0 (o resultado é o RAID-10, cuja única vantagem é menos tempo de recuperação de dados quando um disco falha).

A confiabilidade de tal configuração de quatro discos rígidos é igual à confiabilidade de um array RAID-1, e a velocidade é na verdade a mesma do RAID-0 (na realidade, provavelmente será um pouco menor devido ao limitado capacidades do controlador). Ao mesmo tempo, a falha simultânea de dois discos nem sempre significa perda total de informações: isso só acontecerá se os discos que contêm os mesmos dados falharem, o que é improvável. Ou seja, se quatro discos forem divididos em pares 1-2 e 3-4 e os pares forem combinados em uma matriz RAID-0, então apenas a falha simultânea dos discos 1 e 2 ou 3 e 4 levará à perda de dados, enquanto no caso de morte prematura do primeiro e terceiro, segundo e quarto, primeiro e quarto ou segundo e terceiro discos rígidos, os dados permanecerão sãos e salvos.

No entanto, a principal desvantagem do RAID-10 é o alto custo dos discos. Mesmo assim, o preço de quatro (mínimo!) discos rígidos não pode ser chamado de pequeno, principalmente se a capacidade de apenas dois deles estiver realmente disponível para nós (poucas pessoas pensam em confiabilidade e quanto custa, como já dissemos). Grande (100%) redundância de armazenamento de dados se faz sentir. Tudo isso levou ao fato de que recentemente uma variante de array chamada RAID-5 ganhou popularidade. Para implementá-lo você precisa de três discos. Além das informações em si, o controlador também armazena blocos de paridade nas unidades do array.

Não entraremos em detalhes de como funciona o algoritmo de controle de paridade, apenas diremos que se a informação for perdida em um dos discos, ele permite restaurá-la usando dados de paridade e dados ativos de outros discos. O bloco de paridade tem o volume de um disco físico e é distribuído uniformemente por todos os discos rígidos do sistema, de modo que a perda de qualquer disco permite recuperar informações dele usando um bloco de paridade localizado em outro disco do array. As informações são divididas em grandes blocos e gravadas nos discos um por um, ou seja, de acordo com o princípio 12-34-56 no caso de um array de três discos.

Conseqüentemente, o volume total de tal array é o volume de todos os discos menos a capacidade de um deles. A recuperação de dados, é claro, não ocorre instantaneamente, mas tal sistema tem alto desempenho e margem de confiabilidade a um custo mínimo (para um array de 1000 GB, são necessários seis discos de 200 GB). No entanto, o desempenho de tal array ainda será inferior à velocidade de um sistema de distribuição: a cada operação de gravação, o controlador também precisa atualizar o índice de paridade.

RAID-0, RAID-1 e RAID 0+1, às vezes também RAID-5 - esses níveis geralmente esgotam os recursos dos controladores RAID de desktop. Mais níveis altos disponível apenas para sistemas complexos baseados em discos rígidos SCSI. No entanto, os sortudos proprietários de controladores SATA com suporte Matrix RAID (esses controladores são integrados às pontes sul ICH6R e ICH7R da Intel) podem aproveitar as vantagens dos arrays RAID-0 e RAID-1 com apenas dois discos, e aqueles que possuem uma placa com ICH7R, pode combinar RAID-5 e RAID-0 se tiverem quatro unidades idênticas.

Como isso é implementado na prática? Vejamos um caso mais simples com RAID-0 e RAID-1. Digamos que você comprou dois discos rígidos de 400 GB. Você divide cada unidade em unidades lógicas de 100 GB e 300 GB. Depois disso, usando o utilitário ROM de opção RAID do Intel Application Accelerator integrado ao BIOS, você combina partições de 100 GB em uma matriz de distribuição (RAID-0) e partições de 300 GB em uma matriz espelhada (RAID-1). Agora, em um disco rápido com capacidade de 200 GB, você pode armazenar, digamos, brinquedos, material de vídeo e outros dados que exigem alta velocidade do subsistema de disco e, além disso, não são muito importantes (ou seja, aqueles que você vai não me arrependo muito de ter perdido) e em um disco espelhado de 300 GB gigabytes você move documentos de trabalho, arquivos de e-mail, software utilitário e outros itens vitais arquivos necessários. Se uma unidade falhar, você perderá o que foi colocado na matriz de distribuição, mas os dados colocados na segunda unidade lógica serão duplicados na unidade restante.

A combinação dos níveis RAID-5 e RAID-0 significa que parte do volume de quatro discos é alocada para um array de stripe rápido, e a outra parte (seja 300 GB em cada disco) cai em blocos de dados e blocos de paridade, que isto é, você obtém um disco ultrarrápido de 400 GB (4 x 100 GB) e um array confiável, porém mais lento, de 900 GB de 4 x 300 GB menos 300 GB para blocos de paridade.

Como você pode ver, esta tecnologia é extremamente promissora e seria bom se outros fabricantes de chipsets e controladores a suportassem. É muito tentador ter arrays de níveis diferentes em dois discos, rápidos e confiáveis.

Esses são, talvez, todos os tipos de matrizes RAID usadas em sistemas domésticos. Porém, na vida você pode encontrar RAID-2, 3, 4, 6 e 7. Então, vamos ver quais são esses níveis.

RAID-2. Em uma matriz desse tipo, os discos são divididos em dois grupos - para dados e para códigos de correção de erros, e se os dados forem armazenados em n discos, serão necessários n-1 discos para armazenar códigos de correção. Os dados são gravados nos discos rígidos correspondentes da mesma forma que no RAID-0; eles são divididos em pequenos blocos de acordo com a quantidade de discos destinados ao armazenamento da informação. Os discos restantes armazenam códigos de correção de erros, que podem ser usados ​​para restaurar informações caso algum disco rígido falhe. O método Hamming tem sido usado há muito tempo na memória ECC e permite a correção imediata de pequenos erros de um bit se eles ocorrerem repentinamente, e se dois bits forem transmitidos incorretamente, isso será novamente detectado usando sistemas de paridade. Porém, ninguém queria manter uma estrutura volumosa de quase o dobro do número de discos para essa finalidade, e esse tipo de array não se generalizou.

Estrutura de matriz RAID-3é o seguinte: em uma matriz de n discos, os dados são divididos em blocos de 1 byte e distribuídos em n-1 discos, e outro disco é usado para armazenar blocos de paridade. No RAID-2, havia n-1 discos para essa finalidade, mas a maior parte das informações nesses discos era usada apenas para correção de erros em tempo real e, para recuperação simples em caso de falha do disco, um número menor é suficiente , um disco rígido dedicado é suficiente.

RAID nível 3 com um disco separado para armazenar informações de paridade. Não há backup, mas os dados podem ser restaurados.

Conseqüentemente, as diferenças entre RAID-3 e RAID-2 são óbvias: a impossibilidade de correção de erros em tempo real e menos redundância. As vantagens são as seguintes: a velocidade de leitura e gravação de dados é alta e são necessários pouquíssimos discos para criar um array, apenas três. Mas um array desse tipo só é bom para trabalhos de tarefa única com arquivos grandes, uma vez que há problemas de velocidade com solicitações frequentes de dados pequenos.

Um array de nível 5 difere do RAID-3 porque os blocos de paridade são distribuídos uniformemente por todos os discos do array.

RAID-4 semelhante ao RAID-3, mas difere dele porque os dados são divididos em blocos em vez de bytes. Assim, foi possível “derrotar” o problema da baixa velocidade de transferência de dados de pequenos volumes. A gravação é lenta devido ao fato de que a paridade do bloco é gerada durante a gravação e gravada em um único disco. Matrizes deste tipo são usadas muito raramente.

RAID-6- este é o mesmo RAID-5, mas agora dois blocos de paridade são armazenados em cada um dos discos do array. Assim, se dois discos falharem, as informações ainda poderão ser recuperadas. É claro que o aumento da confiabilidade levou a uma diminuição no volume utilizável dos discos e a um aumento no número mínimo de discos: agora, se houver n discos no array, o volume total disponível para gravação de dados será igual ao volume de um disco multiplicado por n-2. A necessidade de calcular duas somas de verificação ao mesmo tempo determina a segunda desvantagem herdada pelo RAID-6 do RAID-5 - a baixa velocidade de gravação de dados.

RAID-7é uma marca registrada da Storage Computer Corporation. A estrutura do array é a seguinte: os dados são armazenados em n-1 discos, um disco é usado para armazenar blocos de paridade. Mas vários detalhes importantes foram adicionados para eliminar a principal desvantagem dos arrays desse tipo: um cache de dados e um controlador rápido que gerencia o processamento de solicitações. Isso permitiu reduzir o número de acessos ao disco para calcular a soma de verificação dos dados. Como resultado, foi possível aumentar significativamente a velocidade de processamento de dados (em alguns locais em cinco ou mais vezes).

Matriz RAID nível 0+1 ou um design de duas matrizes RAID-1 combinadas em RAID-0. Confiável, rápido e caro.

Novas desvantagens também surgiram: o custo altíssimo de implementação de tal array, a complexidade de sua manutenção, a necessidade de uma fonte de alimentação ininterrupta para evitar perda de dados na memória cache durante falhas de energia. É improvável que você veja um array desse tipo, mas se de repente o vir em algum lugar, escreva para nós, também teremos prazer em vê-lo.

Criando uma matriz

Espero que você já tenha conseguido escolher o tipo de array. Se sua placa tiver um controlador RAID, você não precisará de nada além do número necessário de discos e drivers para este controlador. A propósito, lembre-se: faz sentido combinar apenas discos do mesmo tamanho em arrays, de preferência um modelo. O controlador pode se recusar a trabalhar com discos de tamanhos diferentes e, muito provavelmente, você só poderá usar uma parte de um disco grande, igual em volume ao disco menor. Além disso, até mesmo a velocidade de uma matriz de distribuição será determinada pela velocidade do disco mais lento. E meu conselho para você: não tente tornar o array RAID inicializável. Isso é possível, mas se ocorrer alguma falha no sistema, você terá dificuldades, pois será muito difícil restaurar a funcionalidade. Além disso, é perigoso colocar vários sistemas em tal array: quase todos os programas responsáveis ​​​​pela seleção do sistema operacional matam informações das áreas de serviço do disco rígido e, consequentemente, danificam o array. É melhor escolher um esquema diferente: um disco é inicializável e o restante é combinado em um array.

Matrix RAID em ação. Parte do espaço em disco é usada pela matriz RAID-0, o restante do espaço é ocupado pela matriz RAID-1.

Cada matriz RAID começa com o BIOS do controlador RAID. Às vezes (apenas no caso de controladores integrados, e mesmo assim nem sempre) ele está embutido no BIOS principal da placa-mãe, às vezes está localizado separadamente e é ativado após passar no autoteste, mas em qualquer caso você precisa ir lá. É no BIOS que são definidos os parâmetros necessários do array, bem como os tamanhos dos blocos de dados, os discos rígidos utilizados e assim por diante. Depois de determinar tudo isso, basta salvar as configurações, sair do BIOS e retornar ao sistema operacional.

Lá você deve instalar os drivers do controlador (via de regra, um disquete com eles vem junto com a placa-mãe ou o próprio controlador, mas eles podem ser gravados em um disco com outros drivers e software utilitário), reiniciar e pronto, o matriz está pronta para uso. Você pode dividi-lo em unidades lógicas, formatá-lo e preenchê-lo com dados. Lembre-se de que o RAID não é uma panacéia. Isso o salvará da perda de dados se o disco rígido morrer e minimizará as consequências de tal resultado, mas não o salvará de picos de energia e falhas de uma fonte de alimentação de baixa qualidade, que mata ambas as unidades ao mesmo tempo, independentemente de sua “massividade”.

A negligência da fonte de alimentação de alta qualidade e das condições de temperatura dos discos pode reduzir significativamente a vida útil do HDD; acontece que todos os discos da matriz falham e todos os dados são irremediavelmente perdidos. Em particular, os discos rígidos modernos (especialmente IBM e Hitachi) são muito sensíveis ao canal de +12 V e não gostam da menor mudança de tensão nele, portanto, antes de adquirir todos os equipamentos necessários para construir o array, vale a pena conferir as tensões correspondentes e, se necessário, incluir um novo BP na lista de compras.

Alimentar discos rígidos, assim como todos os outros componentes, a partir de uma segunda fonte de alimentação, à primeira vista, é simples de implementar, mas há muitas armadilhas nesse esquema de fonte de alimentação, e você precisa pensar cem vezes antes de decidir tomar tal passo. Com a refrigeração tudo fica mais simples: basta garantir o fluxo de ar para todos os discos rígidos, além de não colocá-los próximos uns dos outros. Regras simples, mas, infelizmente, nem todos as seguem. E os casos em que os dois discos de uma matriz morrem ao mesmo tempo não são incomuns.

Além disso, o RAID não substitui a necessidade de fazer backup regular dos seus dados. Espelhar é espelhar, mas se você corromper ou apagar arquivos acidentalmente, o segundo disco não o ajudará em nada. Portanto, faça backups sempre que puder. Esta regra se aplica independentemente da presença de matrizes RAID dentro do PC.

Então, você é RAIDy? Sim? Ótimo! Apenas em busca de volume e velocidade, não se esqueça de outro provérbio: “Faça um tolo orar a Deus, ele quebrará a testa”. Desejamos-lhe discos fortes e controladores confiáveis!

Custo benefício do RAID barulhento

O RAID é bom mesmo sem levar em conta o dinheiro. Mas vamos calcular o preço do array de distribuição mais simples de 400 GB. Duas unidades Seagate Barracuda SATA 7200.8 de 200 GB cada custarão cerca de US$ 230. Os controladores RAID estão integrados na maioria das placas-mãe, o que significa que os obtemos gratuitamente.

Ao mesmo tempo, uma unidade de 400 GB do mesmo modelo custa US$ 280. A diferença é de US$ 50, e com esse dinheiro você pode comprar uma fonte de alimentação potente, da qual sem dúvida irá precisar. Não estou nem falando sobre o fato de que o desempenho de um “disco” composto a um preço mais baixo será quase duas vezes maior que o desempenho de um único disco rígido.

Façamos agora o cálculo, focando no volume total de 250 GB. Não existem unidades de 125 GB, então vamos usar dois discos rígidos de 120 GB. O preço de cada disco é de US$ 90, o preço de um disco rígido de 250 GB é de US$ 130. Bem, com tais volumes, o desempenho tem um preço. E se pegarmos um array de 300 GB? Dois discos de 160 GB - aproximadamente US$ 200, um disco de 300 GB - US$ 170... Não é a mesma coisa novamente. Acontece que o RAID é benéfico apenas ao usar discos muito grandes.

Se você deseja dobrar o desempenho do seu sistema operacional, então nosso artigo é para você!

Não importa o quão poderoso seja o seu computador, ele ainda tem um elo fraco: o disco rígido, o único dispositivo na unidade do sistema que possui mecânica interna. Todo o poder do seu processador e 16 GB memória de acesso aleatório será anulado pelo princípio operacional desatualizado de um HDD convencional. Não é à toa que um computador é comparado a uma garrafa e um disco rígido ao gargalo. Não importa quanta água haja na garrafa, ela escorrerá por um gargalo estreito.

Existem duas maneiras conhecidas de acelerar o seu computador, a primeira é comprar uma unidade de estado sólido SSD cara e a segunda é aproveitar ao máximo os recursos da sua placa-mãe, ou seja, configurar um array RAID 0 de dois discos rígidos. unidades. A propósito, quem nos impede de criar Matriz RAID 0 de dois SSDs!

Como configurar uma matriz RAID 0 e instalar o Windows 10 nela. Ou como dobrar o desempenho de um sistema de disco

Como você adivinhou, o artigo de hoje é sobre como criar e configurar uma matriz de disco RAID 0 consistindo de dois discos rígidos. Eu o concebi há vários anos e comprei especialmente dois novos discos rígidos SATA III (6 Gb/s) de 250 GB, mas devido à complexidade deste tópico para usuários iniciantes, tive que adiá-lo. Hoje, quando os recursos das placas-mãe modernas atingiram um nível de funcionalidade tal que até um iniciante pode criar um array RAID 0, volto a este tópico com grande prazer.

Nota: Para criar uma matriz RAID 0, você pode usar discos de qualquer tamanho, por exemplo, 1 TB. No artigo, para um exemplo simples, foram usados ​​​​dois discos de 250 GB, pois não havia discos livres de tamanho diferente em mãos.

É importante que todos os entusiastas de computadores saibam que RAID 0 (“striping” ou “striping”) é uma matriz de discos de dois ou mais discos rígidos sem redundância. Esta frase pode ser traduzida para o russo comum da seguinte forma: ao instalar dois ou mais discos rígidos em uma unidade de sistema (de preferência do mesmo tamanho e do mesmo fabricante) e combiná-los em uma matriz de disco RAID 0, as informações nessas unidades são gravadas /read simultaneamente, o que duplica o desempenho do disco. A única condição é que sua placa-mãe suporte a tecnologia RAID 0 (hoje em dia, quase todas as placas-mãe suportam a criação de arrays RAID).

Um leitor atento pode perguntar: “O que é falta de redundância?”

Responder. A tecnologia de virtualização de dados RAID é projetada principalmente para segurança de dados e começa com, o que fornece confiabilidade dupla (os dados são gravados em dois discos rígidos em paralelo e se um disco rígido falhar, todas as informações permanecem seguras no outro disco rígido). Assim, a tecnologia RAID 0 não grava dados em paralelo em dois discos rígidos; o RAID 0 quebra as informações em blocos de dados durante a gravação e as grava em vários discos rígidos simultaneamente, devido a isso, o desempenho das operações de disco dobra, mas se houver disco rígido todas as informações no segundo HDD são perdidas.

É por isso que os criadores da tecnologia de virtualização RAID, Randy Katz e David Patterson, não consideraram o RAID 0 como qualquer nível de RAID e o chamaram de “0”, uma vez que não é seguro devido à falta de redundância.

Amigos, mas vocês devem concordar que os discos rígidos não quebram todos os dias e, em segundo lugar, com dois HDDs combinados em um array RAID 0, você pode trabalhar como um simples disco rígido, ou seja, se você fizer um sistema operacional periodicamente, você irá se assegurar de possíveis problemas 100%

Portanto, antes de criar um array RAID 0, sugiro instalar um de nossos dois novos discos rígidosSATA III (6 Gb/s) na unidade do sistema e verifique a velocidade de leitura e gravação com utilitáriosCrystalDiskMark e benchmark de disco ATTO. Após a criaçãoVerificaremos o array RAID 0 e instalaremos o Windows 10 nele novamenteteste a velocidade de leitura/gravação usando os mesmos utilitários e veja se essa tecnologia realmente aumentará o desempenho do nosso sistema operacional.

Para realizar o experimento, pegaremos uma mãe longe de ser nova Placa ASUS P8Z77-V PRO baseado no chipset Intel Z77 Express. As vantagens das placas-mãe baseadas nos chipsets Intel Z77, Z87 e H87, B87 mais recentes residem na avançada Intel Rapid Storage Technology (RST), que é especialmente projetada para matrizes RAID 0, mesmo de SSDs.

Olhando para o futuro, direi que os resultados do teste são bastante normais para um HDD normal com a interface mais moderna SATAIII.

CrystalDiskMark

É programa mais antigo para testar o desempenho dos discos rígidos, você pode baixar no meu armazenamento na núvem, link https://cloud.mail.ru/public/6kHF/edWWJwfxa

O programa realiza um teste de leitura/escrita aleatória e sequencial no disco rígido em blocos de 512 e 4 kB.

Selecione a unidade desejada, por exemplo nosso HDD sob a letra C: e clique em Todos.

O resultado final. A velocidade máxima de gravação de informações no disco rígido atingiu 104 MB/s, velocidade de leitura - 125 MB/s.

Referência de disco ATTO

O resultado final. A velocidade máxima para gravar informações em um disco rígido foi atingida 119 Mb/s, velocidade de leitura - 121 Mb/s.

Bem, agora configuramos nosso array RAID 0 no BIOS e instalamos o sistema operacional nele Sistema Windows 10.

Configurando uma matriz RAID 0

Conectamos dois discos rígidos SATA III idênticos (250 GB) à nossa placa-mãe: WDC WD2500AAKX-00ERMA0 e WDC WD2500AAKX-001CA0.

Nossa placa-mãe tem 4 portas SATA III (6 Gbit/s), usaremos o nº 5 e o nº 6

Ligue o computador e entre no BIOS pressionando a tecla DEL durante a inicialização.

Vá para a guia Avançado, opção Configuração SATA.

Defina a opção de seleção do modo SATA para RAID

Para salvar as alterações, pressione F10 e selecione Sim. Uma reinicialização está em andamento.

Se você ativou a tecnologia RAID no BIOS, na próxima vez que inicializar, a tela do monitor solicitará que você pressione atalho de teclado (CTRL-I), para entrar no painel de controle da configuração RAID.

Esta janela também exibe nossos discos rígidos WDC conectados às portas 4 e 5, que ainda não estão em uma matriz RAID (disco não RAID). Pressione CTRL-I e entre no painel de configurações.

Na janela inicial do painel, precisamos da primeira aba Criar um Volume RAID; para entrar, pressione Enter.

Aqui fazemos as configurações básicas do nosso futuro array RAID 0.

Nome: (nome da matriz RAID).

Pressione a barra de espaço e digite um nome.

Seja “RAID 0 new” e pressione Enter. Desça usando a tecla Tab.

Nível RAID: (Nível RAID).

Criamos RAID 0 (faixa) - matriz de disco de dois discos rígidos sem redundância. Selecione este nível usando as teclas de seta do teclado e pressione Enter.

Role para baixo usando a tecla Tab.

Tamanho da listra:

Vamos deixar como está.

Capacidade: (volume)

Definir automaticamente. A capacidade dos nossos dois discos rígidos é de 500 GB, já que usamos RAID nível 0 (stripe) e nossos dois discos rígidos funcionam como um só. Clique em Entrar.

Não alteramos mais nada e passamos para o último item Criar Volume e pressionamos Enter.

Um aviso aparece:

AVISO: TODOS OS DADOS DOS DISCOS SELECIONADOS SERÃO PERDIDOS.

Tem certeza de que deseja criar este volume? (S/N):

AVISO: TODOS OS DADOS nas unidades selecionadas serão perdidos.

Tem certeza de que deseja criar este volume? (S/N):

Pressione Y (Sim) no teclado.

A matriz RAID 0 foi criada e já está funcionando, com status Normal. Para sair do painel de configurações, pressione a tecla Esc no teclado.

Tem certeza de que deseja sair? Pressione Y (Sim). Ocorre uma reinicialização.

Agora, toda vez que você inicializar o computador, informações sobre o estado de nosso array RAID 0 aparecerão na tela do monitor por alguns segundos e uma solicitação para pressionar a combinação de teclas (CTRL-I) para entrar no painel de controle de configuração RAID.

Instalando o Windows 10 em uma matriz RAID 0

Conecte-se ao nosso Unidade de sistema, reinicie o computador, entre no BIOS e altere a prioridade de inicialização para a unidade flash. Ou você pode simplesmente entrar no menu de inicialização do computador e selecionar inicializar a partir da unidade flash de instalação do Windows 10 (no nosso caso, Kingston). No menu de inicialização você pode ver o array RAID 0 que criamos com o nome "RAID 0 new".