Какой raid выбрать

Содержание
  1. Виды RAID и их характеристики
  2. RAID 0 (striping — «чередование»)
  3. RAID 1 (mirroring — «зеркалирование»)
  4. RAID 1E
  5. RAID 2, 3, 4
  6. RAID 5
  7. RAID 5EE
  8. RAID 6
  9. RAID 0+1
  10. RAID 10 (1+0)
  11. RAID 50
  12. RAID 60
  13. Нужен ли в выделенном сервере RAID-массив. Типы дисковых массивов: RAID 0, 1, 10, 5, 50. Что такое программный RAID. Хостинг в деталях
  14. Виды RAID-массивов
  15. Советы по выбору серверов с RAID-массивами
  16. Системы Raid – описание, какой выбрать
  17. RAID 0
  18. RAID 1
  19. RAID 10
  20. RAID 50
  21. RAID 60
  22. Выбираем оптимальный вариант RAID – Организация уровней RAID
  23. Организовать массив RAID можно двумя способами: аппаратным или программным.
  24. Программный массив RAID менее надежен, чем аппаратный, но требует определенно меньше затрат и при этом обеспечивает базовый уровень отказоустойчивости.
  25. После того как выбран подходящий программный или аппаратный тип массива RAID, необходимо определить уровень RAID.
  26. Различные контроллеры обеспечивают разные уровни RAID и определяют типы дисков, которые можно использовать в массиве: SAS, SATA или SSD. Дадим краткое описание каждого уровня RAID:
  27. Существуют другие уровни RAID: 2, 3, 4, 6, 7, 0+1 и т. д., но на самом деле это варианты уже упомянутых основных конфигураций RAID, которые используются в конкретных случаях. Приводим краткие описания каждого варианта
  28. Основные причины неисправностей RAID массивов и методы восстановления данных:
  29. Приобрести системы хранения данных,  дисковые массивы, сетевые RAID-накопители, сервера от производителей – лидеров отрасли NETGEAR ,  D-Link, Dell, Hewlett-Packard, I-Stor, IBM, Infortrend, QSAN ,   Thecus  Вы можете в компанииИнсотел по выгодныс ценам с доставкой в любой регион России.
  30. RAID начального уровня: какой выбрать?
  31. Введение
  32. Участники тестирования
  33. Результаты тестирования
  34. Выводы

Виды RAID и их характеристики

Какой raid выбрать

Виды RAID и их характеристики

Что такое RAID мы рассмотрели в первой статье. Теперь посмотрим какие есть виды и чем они отличаются.

Калифорнийский университет в Беркли представил следующие уровни спецификации RAID, которые были приняты как стандарт де-факто:

  • RAID 0 — дисковый массив повышенной производительности с чередованием, без отказоустойчивости;
  • RAID 1 — зеркальный дисковый массив;
  • RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга;
  • RAID 3 и 4 — дисковые массивы с чередованием и выделенным диском чётности;
  • RAID 5 — дисковый массив с чередованием и «невыделенным диском чётности»;
  • RAID 6 — дисковый массив с чередованием, использующий две контрольные суммы, вычисляемые двумя независимыми способами;
  • RAID 10 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 1;
  • RAID 50 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 5;
  • RAID 60 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 6.

Виды RAID и их характеристики

Аппаратный RAID-контроллер может поддерживать несколько разных RAID-массивов одновременно, суммарное количество жёстких дисков которых не превышает количество разъёмов для них.

При этом контроллер, встроенный в материнскую плату, в настройках BIOS имеет всего два состояния (включён или отключён), поэтому новый жёсткий диск, подключённый в незадействованный разъём контроллера при активированном режиме RAID, может игнорироваться системой, пока он не будет ассоциирован как ещё один RAID-массив типа JBOD (spanned), состоящий из одного диска.

RAID 0 (striping — «чередование»)

Режим, при использовании которого достигается максимальная производительность. Данные равномерно распределяются по дискам массива, дискиобъединяются в один, который может быть размечен на несколько.

Распределенные операции чтения и записи позволяют значительно увеличить скорость работы, поскольку несколько дисков одновременно читают/записывают свою порцию данных. Пользователю доступен весь объем дисков, но это снижает надежность хранения данных, поскольку при отказе одного из дисков массив обычно разрушается и восстановить данные практически невозможно.

Область применения – приложения, требующие высоких скоростей обмена с диском, например видеозахват, видеомонтаж. Рекомендуется использовать с высоконадежными дисками.

RAID 0 (striping — «чередование»)

RAID 1 (mirroring — «зеркалирование»)

массив из двух дисков, являющихся полными копиями друг друга. Не следует путать с массивами RAID 1+0, RAID 0+1 и RAID 10, в которых используется более двух дисков и более сложные механизмы зеркалирования.

Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения при распараллеливании запросов.

Имеет высокую надёжность — работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна произведению вероятностей отказа каждого диска, т.е.

значительно ниже вероятности выхода из строя отдельного диска. На практике при выходе из строя одного из дисков следует срочно принимать меры — вновь восстанавливать избыточность.

Для этого с любым уровнем RAID (кроме нулевого) рекомендуют использовать диски горячего резерва.

RAID 1

RAID 1E

Похожий на RAID10 вариант распределения данных по дискам, допускающий использование нечётного числа дисков (минимальное количество – 3)

RAID 2, 3, 4

различные варианты распределенного хранения данных с дисками, выделенными под коды четности и различными размерами блока. В настоящее время практически не используются из-за невысокой производительности и необходимости выделять много дисковой емкости под хранение кодов ЕСС и/или четности.

RAID_3

RAID_4

RAID 5

Основным недостатком уровней RAID от 2-го до 4-го является невозможность производить параллельные операции записи, так как для хранения информации о чётности используется отдельный контрольный диск. RAID 5 не имеет этого недостатка.

Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, нет асимметричности конфигурации дисков. Под контрольными суммами подразумевается результат операции XOR (исключающее или).

Xor обладает особенностью, которая даёт возможность заменить любой операнд результатом, и, применив алгоритм xor, получить в результате недостающий операнд.

Например: a xor b = c (где a, b, c — три диска рейд-массива), в случае если a откажет, мы можем получить его, поставив на его место c и проведя xor между c и b: c xor b = a.

Это применимо вне зависимости от количества операндов: a xor b xor c xor d = e. Если отказывает c тогда e встаёт на его место и проведя xor в результате получаем c: a xor b xor e xor d = c. Этот метод по сути обеспечивает отказоустойчивость 5 версии. Для хранения результата xor требуется всего 1 диск, размер которого равен размеру любого другого диска в raid.

Достоинства

RAID5 получил широкое распространение, в первую очередь, благодаря своей экономичности. Объём дискового массива RAID5 рассчитывается по формуле (n-1)*hddsize, где n — число дисков в массиве, а hddsize — размер наименьшего диска.

Например, для массива из четырех дисков по 80 гигабайт общий объём будет (4 — 1) * 80 = 240 гигабайт.

На запись информации на том RAID 5 тратятся дополнительные ресурсы и падает производительность, так как требуются дополнительные вычисления и операции записи, зато при чтении (по сравнению с отдельным винчестером) имеется выигрыш, потому что потоки данных с нескольких дисков массива могут обрабатываться параллельно.

Недостатки

Производительность RAID 5 заметно ниже, в особенности на операциях типа Random Write (записи в произвольном порядке), при которых производительность падает на 10-25% от производительности RAID 0 (или RAID 10), так как требует большего количества операций с дисками (каждая операция записи, за исключением так называемых full-stripe write-ов, сервера заменяется на контроллере RAID на четыре — две операции чтения и две операции записи). Недостатки RAID 5 проявляются при выходе из строя одного из дисков — весь том переходит в критический режим (degrade), все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность. При этом уровень надежности снижается до надежности RAID-0 с соответствующим количеством дисков (то есть в n раз ниже надежности одиночного диска). Если до полного восстановления массива произойдет выход из строя, или возникнет невосстановимая ошибка чтения хотя бы на еще одном диске, то массив разрушается, и данные на нем восстановлению обычными методами не подлежат. Следует также принять во внимание, что процесс RAID Reconstruction (восстановления данных RAID за счет избыточности) после выхода из строя диска вызывает интенсивную нагрузку чтения с дисков на протяжении многих часов непрерывно, что может спровоцировать выход какого-либо из оставшихся дисков из строя в этот наименее защищенный период работы RAID, а также выявить ранее не обнаруженные сбои чтения в массивах cold data (данных, к которым не обращаются при обычной работе массива, архивные и малоактивные данные), что повышает риск сбоя при восстановлении данных.

Минимальное количество используемых дисков равно трём.

RAID 5

RAID 5EE

массив, аналогичный RAID5, однако кроме распределенного хранения кодов четности используется распределение резервных областей – фактически задействуется жесткий диск, который можно добавить в массив RAID5 в качестве запасного (такие массивы называют 5+ или 5+spare).

В RAID 5 массиве резервный диск простаивает до тех пор, пока не выйдет из строя один из основных жестких дисков, в то время как в RAID 5EE массиве этот диск используется совместно с остальными HDD все время, что положительно сказывается на производительность массива.

К примеру, массив RAID5EE из 5 HDD сможет выполнить на 25% больше операций ввода/вывода за секунду, чем RAID5 массив из 4 основных и одного резервного HDD. Минимальное количество дисков для такого массива – 4.

RAID 5EE

RAID 6

RAID 6 — похож на RAID 5, но имеет более высокую степень надёжности — под контрольные суммы выделяется ёмкость 2-х дисков, рассчитываются 2 суммы по разным алгоритмам. Требует более мощный RAID-контроллер. Обеспечивает работоспособность после одновременного выхода из строя двух дисков — защита от кратного отказа.

Для организации массива требуется минимум 4 диска.

Обычно использование RAID-6 вызывает примерно 10-15% падение производительности дисковой группы, относительно RAID 5, что вызвано большим объёмом обработки для контроллера (необходимость рассчитывать вторую контрольную сумму, а также читать и перезаписывать больше дисковых блоков при записи каждого блока).

RAID 6

RAID 0+1

Под RAID 0+1 может подразумеваться в основном два варианта:

  • два RAID 0 объединяются в RAID 1;
  • в массив объединяются три и более диска, и каждый блок данных записывается на два диска данного массива; таким образом, при таком подходе, как и в «чистом» RAID 1, полезный объём массива составляет половину от суммарного объёма всех дисков (если это диски одинаковой ёмкости).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 — зеркалированный массив, данные в котором записываются последовательно на несколько дисков, как вRAID 0.

Эта архитектура представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого вместо отдельных дисков являются массивы RAID 1.

Соответственно, массив этого уровня должен содержать как минимум 4 диска (и всегда чётное количество). RAID 10 объединяет в себе высокую отказоустойчивость и производительность.

Утверждение, что RAID 10 является самым надёжным вариантом для хранения данных вполне обосновано тем, что массив будет выведен из строя после выхода из строя всех накопителей в одном и том же массиве. При одном вышедшем из строя накопителе, шанс выхода из строя второго в одном и том же массиве равен 1/3*100=33%.

RAID 0+1 выйдет из строя при двух накопителях, вышедших из строя в разных массивах.

Шанс выхода из строя накопителя в соседнем массиве равен 2/3*100=66%, однако так как накопитель в массиве с уже вышедшим из строя накопителем уже не используется, то шанс того, что следующий накопитель выведет из строя массив целиком равен 2/2*100=100%

RAID 1 (Mirror)

RAID 50

объединение двух(или более, но это крайне редко применяется) массивов RAID5 в страйп, т.е. комбинация RAID5 и RAID0, частично исправляющая главный недостаток RAID5 – низкую скорость записи данных за счёт параллельного использования нескольких таких массивов.

Общая ёмкость массива уменьшается на ёмкость двух дисков, но, в отличие от RAID6, без потери данных такой массив переносит отказ лишь одного диска, а минимально необходимое число дисков для создания массива RAID50 равно 6.

Наряду с RAID10, это наиболее рекомендуемый уровень RAID для использования в приложениях, где требуется высокая производительность в сочетании приемлемой надёжностью.

RAID 50

RAID 60

объединение двух массивов RAID6 в страйп. Скорость записи повышается примерно в два раза, относительно скорости записи в RAID6. Минимальное количество дисков для создания такого массива – 8. Информация не теряется при отказе двух дисков из каждого RAID 6 массива

RAID 60

Источник: http://pyatilistnik.org/vidyi-raid-i-ih-harakteristiki/

Нужен ли в выделенном сервере RAID-массив. Типы дисковых массивов: RAID 0, 1, 10, 5, 50. Что такое программный RAID. Хостинг в деталях

Какой raid выбрать

Для начала разберемся, что такое RAID, и зачем он нужен. RAID – это набор дисков, объединённых вместе, и видимый для ОС, как единое целое.

RAID повсеместно используется в серверах, и необходим для повышения отказоустойчивости и производительности дисковой подсистемы. Для того чтобы сделать правильный выбор, рассмотрим наиболее распространённые виды RAID-массивов – 0, 1, 10, 5, 50.

Каждый из видов обладает своими преимуществами и недостатками, а также используется для разных задач.

Виды RAID-массивов

RAID 0 – наиболее быстрый и наименее отказоустойчивый уровень RAID. Данные записываются по блокам одновременно на все диски массива.

Таким образом, чем больше дисков, тем больше скорость чтения/записи, однако также повышается риск потери данных, так как при выходе из строя любого из дисков, вы утратите всю информацию.

Вывод: RAID 0 можно рекомендовать, для некритичных и бюджетных задач, которые предполагают наличие у вас актуальной резервной копии, и времени на восстановление данных.

RAID 1 – самый простой вид массивов. Данные дублируются на всех дисках. Чем больше дисков – тем выше отказоустойчивость. По скорости часто нет разницы между одним диском и массивом дисков.

Вывод: рекомендуется использовать при необходимости обеспечения сохранности данных, достаточно двух одинаковых дисков в массиве.

RAID 10 (1+0) – компромиссный вариант, который наследует преимущества RAID 1 и RAID 0, и не имеет недостатков RAID 0. По сути это два и более RAID 0 массивов, которые дублируются.

Вывод: более быстрый и отказоустойчивый чем RAID 1 и RAID 0, однако требует большей избыточности, чем RAID 5 и RAID 50.

RAID 5 – наиболее распространенный вид массивов. Для него необходимо три и более дисков. Он может использовать емкость всех дисков, кроме одного. То есть при использовании трех дисков, вы получите объем двух.

При выходе из строя одного диска, данные не теряются, но необходимо в срочном порядке заменить вышедший из строя диск, либо изначально установить дополнительный диск, в качестве резервного.

Наиболее экономный вид из отказоустойчивых RAID-массивов.

Вывод: можно использовать для широкого круга задач, экономичен, производительность растет с увеличением количества дисков.

RAID 50 – представляет собой два (или более) RAID 5, которые чередуются. Минимально необходимое количество дисков – шесть, при этом теряется емкость двух дисков. Производительнее RAID 5, отказоустойчивость может быть такая же, либо при выходе по одному диску из каждого RAID 5 массива, RAID 50 сможет продолжить работать.

Вывод: лучший выбор для средних и крупных систем, повышенная отказоустойчивость, довольно экономичен.

С основными уровнями RAID мы разобрались, теперь обсудим, на что следует обращать внимание, при заказе сервера с возможностью построения RAID-массивов.

Советы по выбору серверов с RAID-массивами

«Сердце» RAID-массива – это контроллер. Контроллер может быть встроенным, либо устанавливаться дополнительно (внешний). Зачастую встроенный контроллер хостинг-провайдер предоставляет бесплатно.

Но следует учитывать, что его целесообразно использовать лишь в некоторых случаях, так как он имеет ряд минусов, среди которых – расходование ресурсов процессора, меньшая производительность, надежность и пропускная способность, особенно в RAID 5 и RAID 50.

Наиболее оптимально использовать встроенный контроллер при построении RAID 0 и RAID 1, в слабонагруженных системах.

Если у вас нагружена дисковая подсистема, то настоятельно рекомендуется использовать дополнительный контроллер. Хостинг провайдеры обычно предлагают на выбор несколько различных контроллеров, которые могут отличаться по производительности, количеству подключаемых дисков, объему кэш памяти и поддержке уровней RAID.

Как правило, внешние контроллеры поддерживают все распространённые уровни RAID.

Объем кэш памяти напрямую влияет на скорость записи на диски, и если у вас нагруженный сайт, но чем больше объем кэша, тем лучше, также рекомендуется при возможности заказывать аккумуляторную батарею, для контроллера, если вы используете СУБД.

Отдельным пунктом стоит рассмотреть программный RAID, который можно создать, не используя какие-либо контроллеры. Этот вариант наименее предпочтительный, вся нагрузка при этом ложится на процессор, и если вам необходима надежность, и производительность, то и использовать его не рекомендуется, область применения такая же, как и RAID на основе встроенного контроллера.

Если говорить о стоимости такой опции как RAID, при выборе сервера, то стоит отметить, что цены на установку внешнего RAID, стартуют от 1000 рублей в месяц, за простые модели, до 2000 рублей за более серьезные контроллеры.

Какой контроллер выбрать – напрямую зависит от ваших требований к скорости дисковой подсистемы, и количества дисков в массиве.

Как уже упоминалось, если вам всего лишь необходимо добавить отказоустойчивости серверу, и вы переживаете за сохранность данных, и при этом нагрузка на дисковую подсистему невысокая, то вполне можно использовать встроенный RAID-контроллер, либо программный.

Также, если вопрос стоит в скорости дисковой подсистемы, то можно рассмотреть современную альтернативу – SSD-накопители.

Они отличаются значительно более высокой скоростью чтения/записи, а также высокой скоростью доступа к данным.

Однако имеют серьезный недостаток – высокая стоимость, при малом объеме, и к сожалению без использования RAID, они всего лишь помогут выиграть в скорости, и сами по себе не помогут увеличить отказоустойчивость.

Подведем итог: если вы выбираете сервер для высоконагруженных сайтов, где критична отказоустойчивость, то тут вам не обойтись без RAID 5, или RAID 50, и чем больше дисков вы установите, тем быстрее будет массив.

Если отказоустойчивость некритична, и вам достаточно дискового пространства SSD-накопителя, то лучшим выбором будет SSD, в случае нехватки объема, можно использовать 2 и более обычных дисков в RAID 0.

Если вам просто необходимо повысить отказоустойчивость, то в зависимости от нагрузки на дисковую подсистему, вы можете использовать RAID 1 или RAID 5, как на встроенном или программном RAID, так и с внешним RAID-контроллером.

Александр Виниченко, системный администратор
для http://hosting101.ru

Источник: http://hosting101.ru/articles/server-raid.html

Системы Raid – описание, какой выбрать

Какой raid выбрать

NAS от Thecus созданы для того, чтобы гарантировать сохранность ваших данных. Применяемая для этого технология RAID (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks – избыточный массив независимых жёстких дисков), представляет собой массив из нескольких жестких дисков, управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых как единое целое.

Использование технологии RAID позволяет выбрать необходимый уровень сохранности данных и скорости доступа к информации. Для резервирования данных вы выбираете между скоростью и объемом доступного дискового пространства.

В этой статье описываются доступные уровни RAID и связь между уровнем и объемом полезного пространства при использовании одинакового количества физических дисков.

Подробнее об уровнях RAID вы можете узнать в статье на нашем сайте «Что такое RAID массив?» .

JBOD расшифровывается как «Just a Bunch Of Disks», что значит «просто набор дисков».

Этот уровень RAID воспринимает все жесткие диски в NAS в качестве единого объема хранения и начинает запись, заполняя диски по очереди.

Технически JBOD не является уровнем RAID, так как он не обеспечивает избыточности. Главное преимущество такой настройки заключается в том, что для хранения данных не приходится жертвовать пространством.

Работу в режиме JBOD поддерживают все NAS-массивы Thecus с двумя и более дисками.

Количество HDDОбщий объемПространство для избыточностиОбщее пространство для хранения
6 x 1TБ6TБ06TБ (100%)

RAID 0

В RAID 0, как и JBOD, отсутствует избыточность данных, и не приходится жертвовать пространством. Отличие состоит в том, что данные распределяются по всем жестким дискам равномерно.

Кроме того, отличительной чертой RAID 0 является то, что при использовании дисков разных размеров максимальная емкость будет равна наименьшему из дисков. Таким образом, если у вас есть два диска по 1 и 2 ТБ каждый, то суммарный объем памяти будет равен 2, а не 3 ТБ.

То есть при использовании этого уровня RAID рекомендуется использовать диски одинакового объема и желательно одной модели.

Работу в режиме RAID 0 поддерживают практически все модели NAS-устройств Thecus, начиная с N2200EVO .

Количество HDDОбщий объемПространство для избыточностиОбщее пространство для хранения
6 x 1TБ6TБ06TБ (100%)

RAID 1

RAID 1 имеет избыточность и, следовательно, использует физическое пространство для гарантии безопасности данных. При создании RAID 1 требуется как минимум 2 жестких диска – в то время как один из них используется для хранения данных, второй служит для создания копии тех же данных.

Такой процесс называется зеркальным отображением. Этот уровень RAID – самый дорогой, так как половина физического пространства сетевого хранилища отдается под резервирование, но при этом вы можете позволить себе потерять один жесткий диск без угрозы данным.

Как и для RAID 0, рекомендуется использование жестких дисков одной модели и одинакового объема.

Работу в режиме RAID 1 также поддерживают практически все Thecus NAS, начиная с N2200EVO .

Количество HDDОбщий объемПространство для избыточностиОбщее пространство для хранения
6 x 1TБ6TБ3ТБ3TБ (50%)

RAID 10

RAID 10 представляет собой RAID 1, построенный из RAID 0. Это обеспечивает высокую скорость и отличную надежность.

Полноценный RAID 10 должен содержать как минимум 4 диска, доступная ёмкость при этом соответствует половине суммарного объема жестких дисков.

Несмотря на то, что для данного уровня RAID возможно сохранение целостности данных при выходе из строя половины дисков, необратимое разрушение массива происходит при выходе из строя уже двух дисков, если они находятся в одной зеркальной паре.

Работу в режиме RAID 10 поддерживают все Thecus NAS, начиная с N4200ECO .

Количество HDDОбщий объемПространство для избыточностиОбщее пространство для хранения
6 x 1TБ6TБ3ТБ3TБ (50%)

RAID 50

RAID 50 – это комбинированный уровень, представляющим собой RAID 5 из массивов RAID 0. Том RAID 50 строится минимум на шести физических дисках. Такая конфигурация характеризуется высокой надежностью и производительностью.

Работу в режиме RAID 50 поддерживают NAS от Thecus, начиная с моделей N6850 и N7510 .

Количество HDDОбщий объемПространство для избыточностиОбщее пространство для хранения
6 x 1TБ6TБ2ТБ4TБ (n-2)

RAID 60

RAID 60 является симбиозом RAID 0 и RAID 6 и использует для избыточности пространство двух жестких дисков. Этот уровень RAID демонстрирует высокую отказоустойчивость и надежность при большом объеме данных и требует минимум 8 жестких дисков.

Работу в режиме RAID 60 поддерживают следующие NAS от Thecus: N8850 , N8900 , N10850 , N12000 и N16000 .

Количество HDDОбщий объемПространство для избыточностиОбщее пространство для хранения
8 x 1TБ8TБ2ТБ6TБ (n-2)

Источник: http://novasrv.ru/raid.html

Выбираем оптимальный вариант RAID – Организация уровней RAID

Какой raid выбрать

В общем случае в массиве RAID объединены два или несколько жестких дисков с целью увеличения производительности или обеспечения определенного уровня отказоустойчивости системы (обычно устройства NAS или сервера).

«Отказоустойчивость» предусматривает просто наличие «страховочной сетки» на случай отказов аппаратных средств, обычно жесткого диска, и позволяет сохранить работоспособность компьютера после аварии.

Благодаря отказоустойчивости уменьшаются простои в работе и вероятность потери данных.

Организовать массив RAID можно двумя способами: аппаратным или программным.

Аппаратный массив RAID традиционно применяется на предприятиях и в организациях, где отказоустойчивость и высокая производительность жестких дисков — обязательное условие, а не роскошь. У аппаратных массивов RAID есть преимущества и недостатки.

Их цена выше, так как необходим дополнительный аппаратный компонент для управления массивом — RAID-контроллер. RAID-контроллеры бывают встраиваемыми, т. е.

подключаемыми внутри сервера к системной плате, или внешними (обычно в высокоуровневых решениях RAID для предприятий).

Программный массив RAID менее надежен, чем аппаратный, но требует определенно меньше затрат и при этом обеспечивает базовый уровень отказоустойчивости.

Аппаратным способом можно строить массивы RAID более сложной конфигурации, но если требуется реализовать лишь зеркалирование (копирование данных с одного диска на другой, чтобы сохранить возможность доступа к информации в случае отказа одного диска), то лучше выбрать программный вариант как более экономичный и простой в настройке. Вместо набора дисков и контроллера в некоторых программных решениях для организации массива RAID используются логические разделы на одном диске. Именно поэтому они дешевле и менее надежны. В случае полного отказа единственного диска данные будут безвозвратно утеряны.

В Windows 7 (Pro и Ultimate) есть встроенные функции для организации массивов RAID; можно использовать единственный диск с двумя разделами и зеркалировать эти разделы (RAID 1) или выполнять запись с расщеплением данных для повышения быстродействия (RAID 0). Функция построения такого типа RAID имеется и в других операционных системах, например Apple Snow Leopard Server 10.6, Linux, а также Windows Server 2003 и 2008. Поскольку массив RAID реализован в операционной системе, в отношении цены ему нет равных. Программные массивы можно составлять из виртуальных решений RAID от таких поставщиков, как Dot Hill, которые предлагают мощные виртуальные адаптеры RAID, размещаемые на серверах. Такое решение более подходит для сетей предприятий.

После того как выбран подходящий программный или аппаратный тип массива RAID, необходимо определить уровень RAID.

Под этим термином понимают конфигурацию массива.

Существует несколько уровней RAID, и выбор зависит от цели применения массива: для увеличения быстродействия или отказоустойчивости (или того и другого).

Следует принять во внимание и способ организации массива (аппаратный или программный), поскольку программных уровней меньше, чем аппаратных. В случае аппаратного RAID важен также тип контроллера.

Различные контроллеры обеспечивают разные уровни RAID и определяют типы дисков, которые можно использовать в массиве: SAS, SATA или SSD. Дадим краткое описание каждого уровня RAID:

  • RAID 0 используется для повышения быстродействия сервера. Метод известен также как «расщепление данных». В массиве RAID 0 данные распределяются по нескольким дискам. Обращения к данным обслуживаются несколькими дисками, а не одним, и производительность возрастает благодаря увеличению пропускной способности при считывании и записи данных несколькими дисками. Требуется как минимум два диска, но в массиве RAID 0 может быть до четырех дисков. RAID 0 можно реализовать как программно, так и аппаратно, в том числе с применением большинства типов контроллеров. Недостаток заключается в том, что не повышается отказоустойчивость. Отказ одного диска влияет на работу массива в целом, и увеличивается риск порчи или потери данных.
  • RAID 1 — отказоустойчивая конфигурация, известная как «зеркалирование диска». В массиве RAID 1 данные незаметно для пользователя и незамедлительно копируются с одного диска на другой, формируя дублирующий диск или зеркало. В случае отказа одного диска другой продолжает функционировать. Это самый простой и относительно недорогой способ повышения отказоустойчивости. Недостаток RAID 1 — небольшое снижение производительности. Массив RAID 1 можно организовать как программным, так и аппаратным способом. Для аппаратной реализации RAID 1 требуется не менее двух дисков. При программной реализации RAID 1 данные зеркалируются не между двумя физическими дисками, а между томами на одном диске. Кроме того, помните, что при использовании RAID 1 общая емкость дисковой памяти уменьшается вдвое: если сервер оснащен двумя 1-Тбайт дисками в конфигурации RAID 1, то общий размер хранилища данных составляет не 2, а 1 Тбайт.
  • RAID 5 применяется в серверах и устройствах NAS для сферы бизнеса гораздо шире, чем другие конфигурации RAID. Как производительность, так и отказоустойчивость этого уровня RAID выше, чем при зеркалировании. В массивах RAID 5 данные и информация о четности (используемая при восстановлении данных) расщепляются между тремя или несколькими дисками. На дисках обычно отказывают секторы; полный отказ всего диска случается реже. В массиве RAID 5 в случае частичной неисправности диска данные восстанавливаются на основании оставшихся данных и информации о четности, автоматически и незаметно для пользователя.

Благодаря такому качеству диски во многих серверах и устройствах NAS можно заменять на новые, не выключая электропитание и не прерывая работы пользователей, которые могут по-прежнему обращаться к серверу или хранилищу данных.

Это отличный способ обеспечить избыточность данных, так как по мере отказа дисков (что рано или поздно происходит) данные можно восстанавливать на новых дисках, устанавливаемых вместо отказавших. RAID 5 может быть аппаратным или программным решением. Быстродействие аппаратных массивов выше, поскольку все действия выполняются контроллером без участия ЦП.

Недостаток программного RAID 5 — снижение производительности серверов, которым приходится выполнять много операций записи. Например, если в массиве RAID 5 содержится база данных, к которой многие сотрудники обращаются в течение рабочего дня, то работа сервера может заметно замедлиться.

* RAID 10 — комбинация RAID 1 и RAID 0, часто обозначаемая как RAID 1+0.

В этой конфигурации зеркалирование RAID 1 сочетается с расщеплением данных RAID 0. Производительность этого уровня RAID — самая высокая, но и цена тоже самая высокая: требуется вдвое больше дисков, чем для других уровней RAID (не меньше четырех).

Этот уровень RAID предпочтителен для серверов интенсивно используемых баз данных и любых других серверов, выполняющих много операций записи. Массив RAID 10 можно организовать программно или аппаратно, но бесспорно, что преимущества в быстродействии теряются при программной реализации RAID 10. Для RAID 10 требуется не менее четырех дисков.

Существуют другие уровни RAID: 2, 3, 4, 6, 7, 0+1 и т. д., но на самом деле это варианты уже упомянутых основных конфигураций RAID, которые используются в конкретных случаях. Приводим краткие описания каждого варианта

  • RAID 2 аналогичен уровню RAID 5, но вместо расщепления данных с контролем по четности используется расщепление на уровне битов. RAID 2 применяется редко из-за, как правило, очень высокой цены (в типичной конфигурации требуется 10 дисков) и низкой производительности на некоторых операциях ввода-вывода.
  • RAID 3 также похож на RAID 5, но для этого решения необходим выделенный диск контроля по четности. RAID 3 используется редко, лишь в специальных базах данных и вычислительных средах, где такая конфигурация эффективна.
  • RAID 4 похож на RAID 3, но расщепление дисков выполняется на уровне байтов, а не битов, как в RAID 3.
  • RAID 6 — это расширение RAID 5, в котором используется не один, а два дополнительных диска. Такое решение, хотя оно и увеличивает избыточность, позволяет сохранить работоспособность массива даже при одновременном отказе двух дисков.
  • RAID 7 — фирменный уровень RAID, принадлежащий компании Storage Computer Corporation, которая ныне прекратила существование.
  • RAID 0+1 часто считают аналогом RAID 10 (RAID 1+0), но в действительности между этими уровнями есть различия. RAID 0+1 — зеркалированный массив с сегментами, представляющими собой массивы RAID 0, который применяется в специализированных инфраструктурах с высокими требованиями к быстродействию, но не масштабированию.

И последнее: помните, что массивы RAID — не резервные копии и не заменяют продуманного подхода к резервному копированию (предпочтительно автоматизированному). RAID — удачный способ оптимизации производительности NAS и сервера, но это лишь часть комбинированного решения, обеспечивающего восстановление после аварии.

Основные причины неисправностей RAID массивов и методы восстановления данных:

Повреждения массива – физические или логические ошибки на дисках, входящих в массив, вызванные, как правило, неисправностями жестких дисков. При этом контроллер массива работает корректно. RAID определяется системой как один диск либо как неформатированный диск.

Для массивов 1-го и 5-го уровня данная неисправность не является критической, и система выдает сообщения заменить неисправный диск и заново воссоздать массив. Разрушение массива – контроллер утрачивает сведения о конфигурации массива.

Признаки – жесткие диски определяются системой как отдельные диски, некоторые могут не отображаться вовсе. Диски определяются как неформатированные или с неизвестной файловой системой. Выход из строя RAID контроллера ведет к 100% разрушению массива.

Восстановление raid массива в таком случае представляется, возможным программными методами.

  • При инсталляции RAID необходимо пометить и записать размер блока и порядок дисков в массиве.
  • При обнаружении неисправности одного или нескольких дисков RAID, незамедлительно отключите его.
  • Нельзя переставлять диски местами в RAID массиве.
  • Не делайте rebuild, если вы не уверены, что это поможет восстановить Ваш RAID массив.
  • Не пытайтесь самостоятельно восстановить RAID массив, если ушло в offline более одного диска.

Источник: PC Magazine

Приобрести системы хранения данных,  дисковые массивы, сетевые RAID-накопители, сервера от производителей – лидеров отрасли NETGEAR ,  D-Link, Dell, Hewlett-Packard, I-Stor, IBM, Infortrend, QSAN ,   Thecus  Вы можете в компании Инсотел по выгодныс ценам с доставкой в любой регион России.

Источник: https://www.insotel.ru/press/articles/sistemy_hraneniya_dannyh/vybiraem_optimalnyy_variant_raid_organizaciya_urovney_raid/

RAID начального уровня: какой выбрать?

Какой raid выбрать

Текущая ситуация с ценами на HDD складывается таким образом, что построение массива из двух жестких дисков даже для домашней системы уже не является чем-то экзотическим. На сегодняшний день подобное решение имеет право на жизнь не только в экстремальных ПК, но и просто в достаточно мощных конфигурациях, используемых как для развлечений, так и для работы.

Введение

Контроллер Adaptec 1220SA, ориентированный на работу с PCI-E x1 ($75, продукт предоставлен компанией Entry)

Еще совсем недавно наличие на материнской плате встроенного RAID-контроллера являлось одним из основных признаков ее принадлежности к топ-классу. Однако сейчас положение сильно изменилось.

На текущий момент все с точностью до наоборот – количество современных моделей, не оснащенных RAID-контроллером, стремительно сокращается. Даже продукты среднего ценового диапазона уже поддерживают соответствующие функции. И, как упоминалось ранее, стоимость дисковых накопителей снижается достаточно интенсивно.

Следовательно, возрастает актуальность выбора конечного решения для рабочих систем.

Также немалую роль в распространении дисковых массивов сыграла и компания Intel, продвигая сначала технологию Matrix RAID (так и не получившую широкого распространения ввиду технических недоработок), а затем встраивая соответствующие контроллеры в южные мосты своих чипсетов. Кроме того, этот разработчик всегда отличался стремлением изжить из современных продуктов морально устаревшие, по его мнению, интерфейсы.

На этот раз пришло время IDE. В новых поколениях чипсетов Intel его поддержка попросту отсутствует. Однако такая ситуация не устраивала производителей материнских плат в прошлом (вспомним попытки отказаться от PS/2-, COM- и LPT-портов, которые успешно существуют и по сей день), не устраивает она их и сейчас.

Да и пользователи отнеслись к нововведениям Intel довольно прохладно. Несмотря на преимущества Serial ATA, IDE по-прежнему весьма востребован, и полный отказ от него на текущий момент попросту невозможен. На то есть ряд причин.

Во-первых, даже после установки новой материнской платы остаются накопители с интерфейсом IDE – вполне работоспособные и подчас достаточно большой емкости. А во-вторых, оптические накопители с SATA-интерфейсом еще не настолько широко распространены (хотя постепенно их присутствие на рынке возрастает).

Кроме того, оптические SATA-приводы на сегодняшний день имеют только одно преимущество по сравнению со своими IDE-собратьями – меньшую ширину интерфейсного кабеля. Во всем остальном они пока им проигрывают, прежде всего в плане совместимости с программным обеспечением.

Проблемы начинаются уже с попыток работы с ними в DOS-режиме (а он в некоторых случаях до сих пор остается востребованным) и заканчиваются несовместимостью SATA ODD со многими системами защиты от копирования.

Так что полный отказ от IDE, несмотря на все попытки Intel, пока выглядит несколько преждевременным.

Посему разработчики материнских плат достаточно часто используют контроллеры сторонних разработчиков, представляющие собой не только однопортовый конвертер SATA-to-IDE, но и позволяющие дополнительно организовать до двух портов SATA с поддержкой функции организации RAID-массивов. Впрочем, сама компания Intel также не брезгует установкой сторонних контроллеров на свои платы, в которых применяется южный мост без поддержки функций RAID.

Ну а раз на рынке образовалось такое количество всевозможных контроллеров, возникает закономерный вопрос: а какой же из них выбрать? Разумеется, мало кто будет покупать материнскую плату исходя из установленного на ней RAID-контроллера (хотя и такой вариант не исключен, если есть два аналогичных по функциональности и качеству продукта, но не с идентичными контроллерами), но выяснить, есть ли различие между микросхемами от разных производителей и насколько они существенны, все же стоит. Кроме того, достаточно распространен случай, когда материнская плата оснащена южным мостом с поддержкой функции RAID, помимо него, присутствует контроллер сторонней компании. На каком из них в таком случае строить массив? Но есть еще и третий случай – использование внешнего RAID-контроллера даже при наличии на плате встроенного. Имеет ли это смысл или вполне возможно ограничиться имеющимся? На все эти вопросы мы и попытаемся дать ответы в настоящем материале.

Участники тестирования

В целях сравнения быстродействия RAID-контроллеров были взяты две материнские платы с ICH7R и ICH8R, построенные на чипсетах i975 и i965 соответственно; кроме них, участвовал продукт со встроенным контроллером Marvell 88SE615. Разумеется, данным списком используемые в современных платах встроенные RAID-контроллеры не ограничиваются, но общее впечатление о сравнительном быстродействии получить все же можно.

В качестве внешнего контроллера был выбран Adaptec 1220SA. Вот на нем стоит остановиться более подробно. Дело в том, что это первый продукт из появившихся на нашем рынке, который рассчитан на работу с PCI-E x1.

Долгое время судьба разъема х1 оставалась достаточно туманной – пользователи гадали, какие же платы расширения, совместимые с ним, появятся на рынке раньше. Большинство сошлось во мнении, что ими станут именно RAID-контроллеры, так оно и получилось.

Ну а первой компанией, выпустившей их, стала, разумеется, Adaptec.

Сравнение массивов, основанных на встроенных и внешних контроллерах, далеко не всегда будет корректным.

У последних гораздо большая функциональность, широкие набор поддерживаемых уровней RAID, встроенная кэш-память (а значит, и заведомо более высокое быстродействие), а также мощные выделенные DSP, которые также вносят свою лепту в увеличение производительности.

Однако существует и класс бюджетных контроллеров, лишенных всех вышеописанных преимуществ и зачастую основанных на тех же чипах, что устанавливаются производителями и на материнские платы.

Именно к этому классу относится и новая разработка Adaptec – 1220SA представляет собой решение начального уровня, поддерживающее массивы только уровней 0, 1 и JBOD (как и все встроенные решения). При отсутствии на имеющейся материнской плате необходимой функциональности его использование выглядит весьма разумным, но вот стоит ли его приобретать в случае поддержки платой RAID-массивов изначально, мы сейчас и попробуем выяснить.

Результаты тестирования

Для сравнительной оценки производительности применялись пакеты Winbench 99 (синтетический тест, содержащий набор скриптов, эмулирующих работу реальных приложений), а также IOMeter, позволяющий исследовать поведение массива при многопотоковых операциях с разной глубиной очереди запросов. Использовался только RAID уровня 0, так как при построении RAID 1 быстродействие уже отходит на второй план, а массивы других уровней рассматриваемые устройства не поддерживают.

Несложно заметить, что при стандартной, однопользовательской и однопотоковой эксплуатации дисковой подсистемы на первое место по производительности выходят контроллеры, встроенные в южные мосты чипсетов Intel – ICH7R и ICH8R. Закономерно, что более высокие результаты показывает более современный чипсет. Причем отрыв от встроенных решений, а также от Adaptec 1220SA достаточно существенен.

Но вот при многопотоковых операциях практически на любой длине очереди команд все участники демонстрируют почти равные показатели. Причем это касается всех трех моделей загрузки системы. Да, определенная разница все же есть, но она столь незначительна, что ее сложно заметить даже на приведенных диаграммах, не говоря уже о реальной работе.

Возможно, отличия будут наблюдаться во времени отклика системы? Ведь это весьма немаловажный параметр для серьезных приложений. Однако и здесь практически сходные результаты. При очереди запросов выше 64 незначительная разница наблюдается, но вряд ли стоит принимать ее во внимание.

Выводы

Первое, и в то же время главное, заключение, которое можно сделать по результатам тестов – при наличии на плате, построенной на чипсете Intel, южного моста с поддержкой функции RAID, применение внешнего контроллера не имеет никакого смысла – он заведомо окажется медленнее внутреннего. Это, как выяснилось, прекрасно понимают и сами производители материнских плат.

Внешние микросхемы они используют, как правило, для реализации одного канала IDE и дополнительного разъема SATA, зачастую даже не разводя на плате дополнительные каналы, несмотря на их поддержку самим контроллером. Либо же (тогда это уже имеет практический смысл) внешний контроллер применяется совместно с чипсетом, в котором функции RAID не реализованы изначально.

Далее, использование контроллера PCI-E имеет смысл только тогда, когда функции RAID на плате отсутствуют в принципе – ни в чипсете, ни с помощью внешних микросхем они не реализованы. Во всех остальных случаях прироста быстродействия от внешнего RAID начального уровня не будет.

Теперь что касается непосредственно встроенных RAID. По сути, отличаются они только степенью дружественности к пользователю, удобством настройки и эксплуатации, а также поставляемым в комплекте ПО.

Этот момент может показаться некритичным, ведь процедура создания и настройки массива – вещь достаточно редкая в повседневной эксплуатации системы. Однако так кажется только на первый взгляд.

На самом деле производители материнских плат, уделяя массу внимания и места в сопроводительных инструкциях установке модулей памяти и подключению интерфейсных кабелей, практически полностью опускают процедуру настройки массива.

А она довольно часто может быть весьма нетривиальной даже для подготовленного пользователя. Особенно это касается случаев, когда на плате установлены южный мост с поддержкой RAID, а также внешний контроллер.

Завершить материал можно одной единственной фразой – «от добра добра не ищут». И специально заниматься выбором встроенного RAID-контроллера смысла не имеет. Особенно, если приобретается плата на чипсете Intel с южным мостом, имеющим индекс «R».

Источник: https://itc.ua/articles/raid_nachalnogo_urovnya_kakoj_vybrat_27906/

VsemBoVsem
Добавить комментарий