Докато хората навлизат все по-дълбоко в дигиталната ера, търсенето на по-бързи и по-надеждни сървъри и системи за съхранение продължава да расте.Като пример за нуждите от съхранение и обработка на данни, Googleпрез техните сървъри ежедневноОбработка на 20 петабайта информация за данни.
Като начин за избягване на катастрофален срив, компаниите изграждат сървърни масиви, които са огромни мрежи от устройства за съхранение, използвани за обработка на цифрова информация.Ако едно устройство се повреди, другото компенсира това, когато повреденото устройство бъде сменено.
И така, как точно се прави това, без да се губят данни или да се причинява прекъсване?RAID технология и RAID нива.
Какво точно е RAID и как работи?
Излишен масив от независими дисковеИЛИ RAID е метод за съхранение на данни, при който можете да намалите загубата на данни и да подобрите производителността при четене/запис, като съхранявате информация на множество твърди дискове, наречени масив.Това е възможно, защото повечето RAID технологии използвативици на данниРазделете или разбийте последователни данни (като файлове, видеоклипове или документи) на съседни сегменти.След това сегментите се съхраняват последователно във вашето устройство.
3 Пример за разделяне на видео файлове в RAID масив на твърд диск
Например, ако видео файл е разделен на 4 последователни сегмента;A1-A4 и имате 3 твърди диска във вашия RAID масив, A1 ще се съхранява на твърд диск #1, A2 ще се съхранява на твърд диск #2, A3 ще се съхранява на твърд диск #3, а A4 ще се съхранява на твърд диск #1 по-добър.
Когато отидете да извлечете файла, компютърът иска от първия твърд диск да зареди A1, след което незабавно преминава към следващия твърд диск за сегмент A2, тъй като твърд диск #1 е зает.Това позволява на компютъра да зарежда едновременно A1-A3 и след това A4.Когато се опитате да заредите 40-минутен видеоклип, компютърът зарежда четири 4-минутни клипа и след това ги показва като един файл, което прави процеса на извличане по-бърз.
Някои RAID нива използват огледални техники.какво е?
За да предотвратите загуба на данни,Някои RAID масиви използват дублиране, който копира информацията, докато се създава и съхранява.Striping се фокусира върху скоростта, докато отразяването се фокусира върху гарантирането, че в случай на повреда на твърдия диск има копие на данните.Mirroring прави това, като гарантира, че всички вторични устройства са точни копия на основното устройство.
Например, ако вашият компютър има два твърди диска и основният твърд диск спре да работи, системата автоматично ще превключи към вторичния твърд диск, без дори да забележите.Операционната система, всички лични настройки и всеки файл, който създавате и запазвате, ще се появят там, където сте ги оставили.При настройка без RAID повредата на твърд диск означава, че всички данни на това устройство може да станат невъзстановими.
3 различни типа RAID или реализации
Преди да навлезем в различните нива на RAID, важно е да посочим, че има няколко различни начина, по които настройката на RAID може да бъде внедрена във вашата компютърна система.Тези изпълнения могат да бъдат разделени набазирани на хардуер, софтуер или фърмуери използвайте съответния RAID контролер.
В друга статия разглеждаме ключовите разлики между хардуерните RAID и софтуерните RAID контролери, като описваме техните специфични предимства, недостатъци и типични случаи на употреба.
Какво е RAID контролер?
RAID контролеротговарящ за управлението иНасочва потока от информация към и от твърдия диск.Без RAID контролер вашият RAID масив е просто колекция от твърди дискове.Можете да внедрите RAID контролер по един от трите начина.
1. Хардуерен RAID контролер
Хардуерният RAID контролер обикновено е специален физически чип или карта, които пряко засягат потока информация към и от RAID масива.Най-често се използва в банкиране в центрове за данни или системи, използващи отдалечени сървъри.
2. Софтуерен RAID контролер
Софтуерният RAID контролер е софтуер, който работи директно с операционната система на компютъра.Той насочва и управлява потока от информация, като използва съществуващите хардуерни ресурси на компютъра, като централния процесор (CPU).Това е често срещано в настройките на RAID масиви на домашни компютри.
3. RAID контролер, базиран на фърмуер
Базираните на фърмуер RAID контролери са чипове, които са предварително инсталирани на дънната платка на компютъра и изискват драйвери, за да функционират.Чипът ще се активира по време на зареждане, но след като операционната система се зареди, цялото управление се предава на съответния драйвер, прехвърляйки всички операции към процесора.Този тип RAID контролер е известен също като хардуерно подпомаган софтуерен RAID и въпреки че е по-евтин от хардуерен RAID контролер, той натоварва повече вашата система.
Стандартни RAID нива от 0 до 6
Независимо кой RAID контролер се използва, нивото на RAID се отнася до специфичната архитектура, използвана за разпределяне на данни между устройствата.Нивото на RAID, което използвате, ще бъде определено въз основа на производителността, която търсите, и вида на толерантността към грешки, който искате.
RAID 0
Обикновено използвайки двойки твърди дискове, RAID 0 работи чрез сегментиране на последователни данни и съхраняването им на множество дискове.С това ниво всичко е свързано с оптимизиране на производителността и скоростта на твърдия диск, без да се тревожите за загуба на данни, тъй като RAID 0 не използва дублиране.
Той работи, като взема вашите съхранени данни, разбива ги на ивици или сегменти и след това ги разпределя между твърдите дискове в масив.Това позволява настройка на RAID 0 да записва и чете данни бързо, тъй като имате повече от 1 твърд диск, обработващ данни едновременно.Въпреки това, ако едно от устройствата се повреди при тази настройка, всички данни ще бъдат загубени.
RAID 1
RAID ниво 1 се фокусира изцяло върху резервирането на данни, запазвайки информацията в безопасност, дори ако дискът се повреди.За да постигне това, RAID 1 не премахва никакви данни, а копира информацията на второ устройство (огледало).
По този начин ефективността ви при четене се увеличава, което означава, че компютърът може да има достъп до което и да е устройство във всеки един момент, тъй като и двете имат една и съща информация.Ако едно устройство е заето, то може да получи достъп до второто устройство.С това ниво можете да получите страхотна производителност с известна толерантност към грешки.Скоростта на операциите по запис обаче не се подобрява в сравнение с настройката на едно устройство, тъй като цялата информация трябва да се записва и на двата диска в RAID 1 масива.
RAID 2
Това ниво на RAID използва ивици, но вместо да разделя данните във файла на блокирани сегменти, то ги разделя на битово ниво.Някои твърди дискове в тази настройка на масива ще съхраняват информация за грешка и код за корекция, която да бъде замененаКод на Хемингот всякакъв паритет.Това ниво на RAID рядко се използва днес, тъй като е заменено от по-добри настройки.
RAID 3
RAID 3 е подобрена версия на RAID ниво 2.Масивът използва ивица на ниво байт, за да подобри производителността, като същевременно отделя едно устройство за съхраняване на информация за паритет и разпределяне на данни между останалите устройства.Въпреки това, всяка I/O команда ще обработва всеки твърд диск едновременно, което означава, че производителността ще бъде ограничена от един диск за паритет, тъй като не може да обработва множество заявки едновременно.
RAID 4
Подобно на RAID ниво 3, това ниво е посветено на едно устройство с паритет, но създава по-големи сегменти, когато е набраздено, което позволява на компютъра да осъществява бърз достъп и да чете данни от всяко устройство по всяко време.В допълнение, RAID ниво 4 позволява едновременното активиране на множество I/O функции за четене.Въпреки това, системата все още ще бъде ограничена до I/O възможност за еднократен запис, тъй като всяка команда за запис ще изисква актуализиране на паритетното устройство.Поради това ниво 4 е само леко надграждане от ниво 3.
RAID нива 3 и 4 се заменят с RAID 5 за повечето случаи на употреба.
RAID 5
Това е най-често използваното ниво на нападение, тъй като постига добър баланс между скорост и сигурност на данните.За да се подобри производителността, данните се разделят на множество твърди дискове, обикновено пет, както при предишните нива на RAID.Информацията за паритет обаче също е разпръсната във всеки диск, създавайки това, което е известно като въртящ се масив с паритет.Това позволява на компютъра да изпълнява множество I/O функции за четене и запис едновременно, като същевременно оставя възможно най-много информация за компютъра в случай на повреда на устройството.RAID ниво 5 не е най-добрата производителност (RAID 0 е по-бърз), но е чудесен за системи, които се нуждаят от баланс между производителност и излишък.
RAID 6
RAID ниво 6 използва всички същите системи като RAID ниво 5, но също така прилага втори въртящ се паритетен масив на същия брой дискове.Това означава, че RAID система от ниво 6 може да се справи с до две едновременни повреди на дискове, докато система от ниво 5 може да се справи само с едно липсващо устройство наведнъж.
Удвояването на количеството информация за паритет означава, че производителността на операциите за запис е намалена в сравнение с RAID 5.Операциите за четене не са засегнати, а операциите за четене са толкова бързи, колкото RAID 5.
Какво е Nested RAID?
В раздела за нивата на RAID по-горе споменахме три ключови термина, които обясняват функционалността на RAID:Ивици, отразяване и паритет.當Когато два от тях се използват в един масив, това се нарича вложен RAID.Преди да преминем към този пример, нека накратко обясним какво означават тези три ключови термина.
RAID ивици
RAID striping е, когато някои данни се съхраняват на едно устройство, а други сегменти от тези данни се съхраняват на друго устройство.
RAID дублиране
RAID дублирането е репликация на данни от едно устройство на друго за резервиране.Той защитава вашите данни от загуба.
RAID паритет
RAID parity използва сложни математически изчисления, за да реконструира данни, загубени по време на повреда на твърдия диск.
RAID 10 или RAID 1+0
Чудесен пример за вложен RAID еRAID ниво 10 или RAID 1+0.Той съчетава нивата RAID 0 и RAID 1 и работи само в масиви с поне четири твърди диска.За разлика от други RAID нива, които разчитат единствено на ивици или дублиране, RAID 10 съчетава и двете функции за по-добра производителност, но на по-висока цена.С това ниво на RAID вие получавате скоростта на разделяне на диска, но също така получавате излишъка на данни от дублирането на диска.
Може да се настрои като RAID 1+0, където данните се отразяват, и след това тези огледала се ивици, или може да се настрои като RAID 0+1, където данните се ивици на твърди дискове, и след това тези дискове се огледален.RAID 10 е това, което искате, ако се опитвате да предотвратите повреда на едно устройство във всеки набор от устройства или повреда на едно устройство в двата комплекта устройства едновременно.
Това ниво на RAID обикновено се използва за сървъри или приложения, които трябва да работят 24/7.Недостатъкът на RAID 10 е, че ако загубите повече от 50% от дисковете в масива, ще загубите всичките си данни.
RAID ЧЗВ
Кое ниво на RAID е най-доброто?
Всяко ниво на RAID има свой собствен набор от предимства и недостатъци, но нива 0, 1, 5 и 10 са най-често срещаните.Нива 0 и 5 предлагат по-висока скорост и повече място за съхранение, но съответно с по-ниска сигурност и по-висока цена.Ниво 1 предлага по-добра защита, но му липсва скорост и жертва място за съхранение.Ниво 10 е може би най-балансираното, тъй като предлага най-доброто от двете нива 0 и 1, но струва много повече, защото изисква повече твърди дискове.
Можете ли да RAID твърди дискове с различни размери?
Да, но можете да пожертвате място за съхранение.Например, използването на RAID ниво 256 с 512 GB основно устройство и 1 GB вторично устройство означава, че вторичното устройство ще използва само половината от своето хранилище.Превключването на устройства означава, че само половината от данните ще бъдат огледални, което прави целия процес без значение.
Можете ли да RAID твърди дискове?
Да, всеки твърд диск може да се използва в RAID масив, но се препоръчват подобни твърди дискове, тъй като скоростта и съхранението обикновено са ограничени до най-бавните и най-малките налични дискове.Използването на подобни или идентични устройства премахва това ограничение.
Можете ли да RAID NVMe устройства?
Да, подобно на други твърди дискове, NVMe дисковете също могат да се използват в RAID масиви и значително ще подобрят производителността.Въпреки това, този тип настройка не е практична за потребителите, тъй като самите дискове вече са много мощни, със средна скорост на трансфер на данни повече от шест пъти по-бърза от типичните SSD.
Сравнение на нивата на RAID
Ако се опитвате да изберете между две конкретни нива на RAID за вашата среда, създадохме няколко задълбочени сравнения, за да улесним решението:
- RAID 0 и RAID 1
- RAID 1 и RAID 5
- RAID 5 и RAID 6
- RAID 5 и RAID 10
![Как да видите версията на Windows [много просто]](https://infoacetech.net/wp-content/uploads/2023/06/Windows%E7%89%88%E6%9C%AC%E6%80%8E%E9%BA%BC%E7%9C%8B-180x100.jpg)
