Jeśli kiedykolwiek myślałeś o stworzeniu urządzenia NAS lub serwera, albo właśnie zajmowałeś się pamięcią masową, prawdopodobnie słyszałeś o macierzy RAID. Pełna forma RAID to w rzeczywistości „Nadmiarowa tablica niezależnych (lub niedrogich) dysków”. Głównym celem tej macierzy jest stworzenie sieci bezpieczeństwa dla całej pamięci masowej podłączonej do NAS lub serwera. Tolerancja błędów jest głównym celem tej techniki.
Odporność na awarie oznacza, że w przypadku awarii lub śmierci jednego dysku, sama macierz będzie nadal działać, a dane będą chronione. Jest to niezwykle ważne w profesjonalnych aplikacjach i centrach danych, gdzie serwery i wszystkie znajdujące się w nich dyski mogą zawierać wrażliwe dane, które należy chronić za wszelką cenę. Macierz RAID może pomóc w zapewnieniu pewnego rodzaju funkcji bezpieczeństwa, w której dane mogą być nadal chronione, nawet w przypadku awarii sprzętu.
Centra danych i duże serwery mogą korzystać ze skomplikowanych poziomów RAID, takich jak RAID 5 i RAID 1 + 0 - Zdjęcie: TelecomReview
Gdzie RAID jest ważny
RAID jest tradycyjnie używany w aplikacjach, w których dane są przechowywane na wielu dyskach. Obszary takie jak serwery i centra danych mają absolutnie kluczowe zapotrzebowanie na RAID, aby ogromne ilości wrażliwych danych mogły być chronione w przypadku awarii sprzętu. Oprócz tych aplikacji, RAID staje się również coraz bardziej popularny w zastosowaniach domowych i biurowych. Konsumenci zwracają się teraz do RAID, aby zwiększyć wydajność lub zapewnić nadmiarowość w przypadku utraty dysku. Ten typ RAID jest powszechnie konfigurowany w aplikacjach, takich jak domowe serwery NAS i tym podobne.
Jak skonfigurować RAID
RAID można skonfigurować przy użyciu konfiguracji oprogramowania i sprzętu. Programowa konfiguracja RAID oznacza, że możesz korzystać z możliwości RAID bez użycia dedykowanego sprzętu. Dedykowany sprzęt RAID ogólnie oznacza kontroler RAID. Podczas korzystania z programowej macierzy RAID wykorzystywane są nieodłączne możliwości RAID systemu operacyjnego. Systemy Windows 10, Windows 8 i Windows 7 oraz serwery Linux i OS X mają pełną obsługę macierzy RAID na poziomie oprogramowania. Ponieważ ten poziom RAID można skonfigurować w oprogramowaniu bez dodatkowych kosztów, oznacza to, że ta metoda jest idealna dla osób pracujących na niewielkiej liczbie dysków w domu lub małym biurze.
Z drugiej strony sprzętowa macierz RAID wymaga określonych kontrolerów RAID, aby w pełni wykorzystać potencjał RAID. Jest to droższa, ale bardziej niezawodna i wszechstronna metoda, która może być korzystna w przypadku profesjonalnej pamięci masowej, aplikacji w centrach danych lub rozbudowanych serwerów NAS.
Typowy kontroler RAID - Image: PCMag
Który poziom RAID wybrać
Istnieje wiele poziomów RAID powszechnie używanych zarówno w przestrzeni konsumenckiej, jak i prosumenckiej. Każdy z tych poziomów (zwanych również macierzami RAID) ma swoje zalety i wady. Do użytkownika należy określenie, który z nich najbardziej odpowiada jego potrzebom. Należy również zauważyć, że konfiguracje oprogramowania i sprzętu RAID obsługują różne poziomy RAID i mogą również dyktować typy dysków, które są obsługiwane w konfiguracji RAID: SATA, SAS lub SSD.
RAID 0
Ten poziom RAID służy do zwiększania wydajności serwera. W tej konfiguracji dane są zapisywane na wielu dyskach. Jest również znany jako „striping dysku”. Każda praca wykonywana na tym serwerze jest obsługiwana przez wiele dysków, dlatego wydajność wzrasta z powodu większej liczby operacji we / wy. Kolejną zaletą oprócz szybkości jest to, że RAID 0 można skonfigurować zarówno w formie oprogramowania, jak i sprzętu, a większość kontrolerów również obsługuje. Największą wadą tej konfiguracji jest odporność na uszkodzenia. Jeśli jeden dysk ulegnie awarii, wszystkie dane na wszystkich dyskach rozłożonych znikną. Kopia zapasowa jest kluczowa, jeśli planujesz działać w tej konfiguracji.
Poradnik RAID 0 lub rozłożenia dysków - Obraz: NetworkEncyclopedia
RAID 1
Ta konfiguracja jest również znana jako „dublowanie dysku”, a największą mocną stroną RAID 1 jest odporność na uszkodzenia. Dyski w tej macierzy RAID są dokładnymi replikami siebie nawzajem, tworząc w ten sposób większą sieć bezpieczeństwa na wypadek awarii dowolnego dysku w macierzy. Dane są bezproblemowo kopiowane z jednego dysku na inny i jest to najprostszy sposób tworzenia kopii lustrzanych dysku przy stosunkowo niskich kosztach.
Objaśnienie RAID 1 lub dublowania dysków - Obraz: EnterpriseStorageForum
Największą wadą RAID 1 jest spadek wydajności. Ze względu na fakt, że dane są zapisywane na wielu dyskach zamiast na jednym, wydajność macierzy RAID 1 jest wolniejsza niż pojedynczego dysku. Drugą wadą jest to, że całkowita użyteczna pojemność macierzy RAID stanowi połowę sumy pojemności dysków. Na przykład konfiguracja z 2 dyskami po 1 TB każdy będzie miała łączną pojemność RAID 1 TB zamiast 2 TB. Jest to oczywiście spowodowane nadmiarowością.
Jeśli chcesz tylko ręcznie sklonować dysk twardy, nasz przewodnik mogą być pomocne w tym względzie.
RAID 5
Jest to najpopularniejsza konfiguracja urządzeń NAS i serwerów biznesowych. Ta macierz jest ulepszeniem w stosunku do RAID 1, ponieważ zmniejsza część utraty wydajności, która jest nieodłącznym elementem dublowania dysków, a także zapewnia dobrą odporność na uszkodzenia. Obie te rzeczy są naprawdę ważne w profesjonalnych aplikacjach do przechowywania danych. W RAID 5 dane i parzystość są rozłożone na 3 lub więcej dyskach. W przypadku wskazania błędu w jednym napędzie dane są płynnie przesyłane do bloku parzystości. Inną zaletą tej aplikacji RAID jest to, że umożliwia ona wymianę wielu dysków serwera podczas pracy, co oznacza, że dyski można wymieniać w macierzy, gdy system jest uruchomiony i działa.
Objaśnienie macierzy RAID 5 z pojedynczą parzystością bloku - Obraz: AOMEI DiskPart
Główną wadą tej macierzy jest wydajność zapisu na dużych serwerach. Może to niepokoić, jeśli wielu użytkowników uzyskuje dostęp do określonej tablicy i zapisuje do niej jednocześnie w ramach codziennego obciążenia pracą.
RAID 6
Ta macierz RAID jest prawie identyczna jak RAID 5 z tylko jedną różnicą klucza. Ma silniejszy system parzystości, co oznacza, że nawet 2 dyski mogą ulec awarii, zanim zaistnieje jakakolwiek szansa na uszkodzenie danych. To sprawia, że jest to bardzo atrakcyjny wybór dla centrów danych i innych aplikacji korporacyjnych.
RAID 10
RAID 10 to połączenie RAID 1 i RAID 0 (czyli 1 + 0). Jest to hybrydowa kombinacja RAID, która próbuje połączyć najlepsze części zarówno macierzy RAID 1, jak i RAID 0. Łączy rozłożenie RAID 1 z dublowaniem RAID 2 w celu zwiększenia prędkości, a także zapewnienia lepszej odporności na błędy. Dzięki temu jest idealny dla serwerów, które wykonują wiele operacji zapisu. Można go również zaimplementować w oprogramowaniu lub sprzęcie, ale implementacja sprzętowa jest ogólnie lepszą drogą do wyboru.
RAID 10 (1 + 0) z jednoczesnym rozłożeniem i odbiciem lustrzanym - Zdjęcie: EnterpriseStorageForum
Rażącą wadą macierzy RAID 10 jest jej koszt. Ta macierz wymaga co najmniej 4 dysków, a większe centra danych i aplikacje korporacyjne muszą wydać co najmniej 2 razy więcej na dyski niż w przypadku innych macierzy.
Inne poziomy RAID
Oprócz wyżej wymienionych głównych poziomów RAID istnieją również inne tablice. Są to kombinacje głównych tablic i są używane do określonych celów.
RAID 2
Jest to podobne do RAID 5, ale zamiast korzystać z systemu parzystości, rozkładanie odbywa się na poziomie bitów. Do wdrożenia macierzy RAID 2 potrzeba co najmniej 10 dysków, a wydajność we / wy również może poważnie ucierpieć. Ogromny koszt wejścia i niska wydajność są głównym powodem braku popularności RAID 2.
RAID 3
Jest to również podobne do RAID 5. Różnica polega na tym, że używa dedykowanego dysku parzystości zamiast bloku parzystości. RAID 3 to bardzo wyspecjalizowana aplikacja używana w określonych obszarach baz danych i przetwarzania.
RAID 4
RAID 4 wykorzystuje system pasków na poziomie bajtów w przeciwieństwie do systemu pasków na poziomie bitów, jak jest używany w RAID 3. Inne aplikacje są identyczne.
RAID 7
Jest to zastrzeżony poziom RAID należący do Storage Computer Corporation, która obecnie nie istnieje.
RAID 0 + 1
Ta aplikacja RAID 0 + 1, często mylona z RAID 1 + 0 (RAID 10), w rzeczywistości bardzo różni się od RAID 10. RAID 0 + 1 to lustrzana tablica z segmentami, które same są macierzami RAID 0. Ta macierz ma również wyspecjalizowane aplikacje w środowiskach profesjonalnych, które wymagają wysokiego poziomu wydajności, ale niekoniecznie wymagają skalowalności.
Wyjaśnienie RAID 0 + 1 - Obraz: GoLinuxHub
RAID nie jest alternatywą dla kopii zapasowych
Dużym błędem, który mogą popełnić nowi użytkownicy, a nawet niektórzy doświadczeni użytkownicy w tym obszarze, jest mylenie RAID z tworzeniem kopii zapasowych. Niezwykle ważne jest, aby oba były zróżnicowane. RAID może zapewnić pewne poziomy poprawy wydajności lub może zapewnić skuteczną siatkę bezpieczeństwa dla danych, tak aby w przypadku awarii sprzętu, która uszkodziła niektóre dyski, użytkownik miał czas na działanie i wymianę tych dysków. Może pomóc uchronić dane przed utratą na raz. Jednak właściwa kopia zapasowa jest niezbędna dla użytkowników profesjonalnych i korporacyjnych i powinna być wykonana w co najmniej 3 miejscach, z których jedno znajduje się w innej fizycznej lokalizacji. Nawet wysoce zaawansowana macierz RAID może ulec uszkodzeniu fizycznemu lub zagrożeniom zewnętrznym, takim jak ogień lub woda, itp. Dlatego oddzielna kopia zapasowa wrażliwych danych jest zawsze ważna i powinna być obowiązkowa w zastosowaniach profesjonalnych i korporacyjnych. Jeśli przypadkowo usuniesz jakieś ważne dane z dysku twardego, nasz przewodnik po regeneracji może pomóc w jego odzyskaniu.
Słowa końcowe
RAID jest użytecznym narzędziem w nowoczesnych komputerach i może zapewnić kilka kluczowych zalet w profesjonalnych obciążeniach, takich jak duże serwery lub centra danych. RAID daje użytkownikom wybór między wysoką wydajnością a wyższym poziomem bezpieczeństwa, a dzięki zaawansowanym poziomom RAID możliwe jest nawet uzyskanie obu naraz. Ważne jest, aby oprócz prawidłowego tworzenia kopii zapasowych zaimplementować macierz RAID i nie należy ich mylić. Wszelkie wrażliwe dane w macierzy RAID mogą nadal być narażone na trwałą utratę, jeśli nie zostaną wykonane odpowiednie kopie zapasowe.
