Ahogy az emberek egyre mélyebbre ásnak a digitális korban, a gyorsabb és megbízhatóbb szerverek és tárolórendszerek iránti kereslet folyamatosan nő.Az adattárolási és -feldolgozási igényekre példaként a Googleszervereiken keresztül naponta20 petabájtnyi adatinformáció feldolgozása.
A katasztrofális hibák elkerülése érdekében a vállalatok szervertömböket építenek, amelyek a digitális információk feldolgozására használt tárolómeghajtók hatalmas hálózatai.Ha az egyik meghajtó meghibásodik, a másik pótolja azt, amikor a sérült meghajtót kicserélik.
Tehát pontosan hogyan történik ez adatvesztés vagy leállás nélkül?RAID technológia és RAID szintek.
Mi is pontosan a RAID és hogyan működik?
Független lemezek redundáns tömbjeA RAID egy olyan adattárolási módszer, amellyel csökkentheti az adatvesztést és javíthatja az olvasási/írási teljesítményt azáltal, hogy több merevlemezen tárolja az információkat, amelyeket tömbnek neveznek.Ez azért lehetséges, mert a legtöbb RAID technológia használjaadatcsíkozásA szekvenciális adatokat (például fájlokat, videókat vagy dokumentumokat) összefüggő szegmensekre osztja fel vagy bontsa fel.A szegmensek ezután egymás után kerülnek tárolásra a meghajtón.
3 Példa videofájlok csíkozására merevlemez RAID tömbjében
Például, ha egy videofájlt 4 egymást követő szegmensre osztanak;A1-A4 és 3 merevlemez van a RAID tömbben, az A1 az 1. merevlemezen, az A2 a 2. merevlemezen, az A3 a 3. merevlemezen, az A4 pedig a 1. merevlemezen lesz tárolva. merevlemez #XNUMX kiváló.
Amikor lekéri a fájlt, a számítógép megkéri az első merevlemezt, hogy töltse be az A1-et, majd azonnal a következő merevlemezre lép az A2 szegmenshez, mert az 1-es merevlemez foglalt.Ez lehetővé teszi, hogy a számítógép egyszerre töltsön be A1-A3, majd A4-et.Amikor megpróbál betölteni egy 40 perces videót, a számítógép betölt négy 4 perces klipet, majd egyetlen fájlként jeleníti meg őket, ami felgyorsítja a visszakeresési folyamatot.
Egyes RAID szintek tükrözési technikákat használnak.mi az?
Az adatvesztés elkerülése érdekébenEgyes RAID-tömbök tükrözést használnak, amely a létrehozás és tárolás során másolja az információkat.A csíkozás a sebességre, a tükrözés pedig arra összpontosít, hogy a merevlemez meghibásodása esetén legyen másolat az adatokról.A tükrözés ezt úgy teszi, hogy biztosítja, hogy minden másodlagos meghajtó az elsődleges meghajtó pontos másolata.
Például, ha számítógépének két merevlemeze van, és az elsődleges merevlemez nem működik, a rendszer automatikusan átvált a másodlagos merevlemezre anélkül, hogy Ön észrevenné.Az operációs rendszer, a személyes beállítások és minden létrehozott és mentett fájl ott jelenik meg, ahol hagyta őket.Nem RAID beállítás esetén a merevlemez meghibásodása azt jelenti, hogy a meghajtón lévő összes adat helyreállíthatatlanná válhat.
3 különböző RAID-típus vagy megvalósítás
Mielőtt rátérnénk a különböző RAID-szintekre, fontos leszögezni, hogy a RAID-beállítások többféleképpen is implementálhatók a számítógépes rendszerbe.Ezek a megvalósítások feloszthatókhardver, szoftver vagy firmware alapú, és használja a megfelelő RAID-vezérlőt.
Egy másik cikkben bemutatjuk a hardveres RAID és a szoftveres RAID vezérlők közötti főbb különbségeket, részletezve konkrét előnyeiket, hátrányaikat és jellemző használati eseteiket.
Mi az a RAID vezérlő?
RAID vezérlőirányításáért felelős ésIrányítja az információáramlást a merevlemeztömb felé és onnan.RAID-vezérlő nélkül a RAID-tömb csak merevlemezek gyűjteménye.A RAID-vezérlőt háromféleképpen valósíthatja meg.
1. Hardveres RAID-vezérlő
A hardveres RAID-vezérlő általában egy dedikált fizikai chip vagy kártya, amely közvetlenül befolyásolja a RAID-tömb felé irányuló és onnan érkező információáramlást.Leggyakrabban adatközponti banki szolgáltatásokban vagy távoli szervereket használó rendszerekben használják.
2. Szoftver RAID vezérlő
A szoftveres RAID-vezérlő olyan szoftver, amely közvetlenül a számítógép operációs rendszerével működik.Irányítja és kezeli az információáramlást a számítógép meglévő hardver erőforrásainak, például a központi feldolgozó egységnek (CPU) felhasználásával.Ez gyakori az otthoni számítógépek RAID tömbbeállításaiban.
3. Firmware-alapú RAID-vezérlő
A firmware-alapú RAID-vezérlők olyan chipek, amelyek előre telepítve vannak a számítógép alaplapjára, és működésükhöz illesztőprogramok szükségesek.A chip a rendszerindítás során aktiválódik, de az operációs rendszer betöltődése után minden irányítás átkerül a megfelelő illesztőprogramhoz, és minden műveletet átad a CPU-nak.Ezt a fajta RAID-vezérlőt hardverrel támogatott szoftveres RAID-nek is nevezik, és bár olcsóbb, mint egy hardveres RAID-vezérlő, nagyobb terhelést jelent a rendszeren.
Normál RAID szint 0 és 6 között
Függetlenül attól, hogy melyik RAID-vezérlőt használják, a RAID-szint az adatok meghajtók közötti elosztására használt konkrét architektúrára vonatkozik.A használt RAID-szintet a keresett teljesítmény és a kívánt hibatűrés típusa alapján határozzák meg.
RAID 0
A jellemzően merevlemez-párokat használó RAID 0 a szekvenciális adatok szegmentálásával és több meghajtón történő tárolásával működik.Ezen a szinten minden a merevlemez teljesítményének és sebességének optimalizálásáról szól, anélkül, hogy aggódna az adatvesztés miatt, mivel a RAID 0 nem használ tükrözést.
Úgy működik, hogy a tárolt adatokat veszi, csíkos egységekre vagy szegmensekre bontja, majd egy tömbben szétosztja a merevlemezeken.Ez lehetővé teszi a RAID 0 beállításának, hogy gyorsan írjon és olvasson adatokat, mivel egyszerre több mint 1 merevlemez feldolgozza az adatokat.Ha azonban az egyik meghajtó meghibásodik ebben a beállításban, minden adat elveszik.
RAID 1
A RAID 1. szintje teljes mértékben az adatredundanciára összpontosít, így az információk biztonságban vannak még a meghajtó meghibásodása esetén is.Ennek érdekében a RAID 1 nem törli le az adatokat, hanem egy második meghajtóra (tükörre) másolja az információkat.
Így nő az olvasási teljesítmény, ami azt jelenti, hogy a számítógép bármikor hozzáférhet bármelyik meghajtóhoz, mivel mindkettő ugyanazokkal az információkkal rendelkezik.Ha az egyik meghajtó foglalt, elérheti a második meghajtót.Ezzel a szinttel kiváló teljesítményt érhet el némi hibatűréssel.Az írási műveletek sebessége azonban nem javul az egyetlen meghajtó beállításához képest, mivel minden információt a RAID 1 tömb mindkét lemezére kell írni.
RAID 2
Ez a RAID szint csíkozást használ, de ahelyett, hogy blokkolt szegmensekre bontja a fájl adatait, bitszinten bontja le azokat.Ebben a tömbbeállításban egyes merevlemezek hiba- és korrekciós kódinformációkat tárolnak a cseréhezHamming kódbármilyen paritásból.Ezt a RAID szintet ma már ritkán használják, mivel jobb beállításokkal váltották fel.
RAID 3
A RAID 3 a RAID 2. szint továbbfejlesztett változata.A tömb bájtszintű csíkozást használ a teljesítmény javítása érdekében, miközben egy meghajtót a paritásadatok tárolására és az adatok elosztására fordít a többi meghajtó között.Bármely I/O parancs azonban minden merevlemezt egyszerre dolgoz fel, ami azt jelenti, hogy a teljesítményt egyetlen paritáslemez korlátozza, mivel nem tud egyszerre több kérést kezelni.
RAID 4
A 3. RAID-szinthez hasonlóan ez a szint egyetlen paritásos meghajtónak van fenntartva, de csíkozáskor nagyobb szegmenseket hoz létre, lehetővé téve a számítógép számára, hogy bármikor gyorsan hozzáférjen és elolvassa az adatokat bármely meghajtóról.Ezenkívül a 4-es RAID-szint lehetővé teszi, hogy egyszerre több olvasási I/O funkció legyen aktív.A rendszer azonban továbbra is az egyszer írható I/O képességre korlátozódik, mivel minden írási parancshoz a paritásmeghajtó frissítésére lesz szükség.Emiatt a 4. szint csak egy kis frissítés a 3. szinthez képest.
A RAID 3. és 4. szintjét a legtöbb használati esetben a RAID 5 váltja fel.
RAID 5
Ez a leggyakrabban használt raidszint, mivel jó egyensúlyt teremt a sebesség és az adatbiztonság között.A teljesítmény javítása érdekében a korábbi RAID-szintekhez hasonlóan több, általában öt merevlemezen csíkozzák az adatokat.A paritásinformáció azonban az egyes lemezeken is szétszórva van, létrehozva az úgynevezett forgó paritástömböt.Ez lehetővé teszi a számítógép számára, hogy egyidejűleg több olvasási és írási I/O funkciót hajtson végre, miközben a lehető legtöbb információt hagyja meg a számítógép számára a meghajtó meghibásodása esetén.A RAID 5-ös szintje nem a legjobb teljesítmény (a RAID 0 gyorsabb), de kiváló az olyan rendszerek számára, amelyeknek egyensúlyra van szükségük a teljesítmény és a redundancia között.
RAID 6
A 6. szintű RAID ugyanazokat a rendszereket használja, mint az 5. szintű RAID, de egy második forgó paritástömböt is megvalósít ugyanannyi meghajtón.Ez azt jelenti, hogy egy 6. szintű RAID rendszer akár két egyidejű meghajtóhibát is képes kezelni, míg az 5. szintű rendszer egyszerre csak egy hiányzó meghajtót.
A paritás információ mennyiségének megkétszerezése azt jelenti, hogy az írási műveletek teljesítménye csökken a RAID 5-höz képest.Az olvasási műveleteket ez nem érinti, és az olvasási műveletek olyan gyorsak, mint a RAID 5.
Mi az a Nested RAID?
A fenti RAID szintek szakaszban három kulcsfontosságú kifejezést említettünk, amelyek magyarázzák a RAID funkcióit:Csíkzás, tükrözés és paritás.當Ha kettőt használnak egyetlen tömbben, ezt beágyazott RAID-nek nevezik.Mielőtt belevágnánk ebbe a példába, röviden magyarázzuk el, mit jelent ez a három kulcsfogalom.
RAID csíkozás
A RAID csíkozásról akkor beszélünk, ha bizonyos adatokat az egyik meghajtón tárolnak, az adatok más szegmenseit pedig egy másik meghajtón.
RAID tükrözés
A RAID tükrözés az adatok replikációja egyik meghajtóról a másikra a redundancia érdekében.Megvédi adatait az elvesztéstől.
RAID paritás
A RAID paritás összetett matematikai számításokat használ a merevlemez meghibásodása során elveszett adatok helyreállításához.
RAID 10 vagy RAID 1+0
A beágyazott RAID nagyszerű példája azRAID 10. szint vagy RAID 1+0.A RAID 0 és RAID 1 szinteket egyesíti, és csak legalább négy merevlemezes tömbökben működik.Más RAID-szintekkel ellentétben, amelyek kizárólag csíkozásra vagy tükrözésre támaszkodnak, a RAID 10 mindkét funkciót egyesíti a jobb teljesítmény érdekében, de magasabb költségek mellett.Ezzel a RAID-szinttel megkapja a lemezcsíkozás sebességét, de megkapja a lemeztükrözés adatredundanciáját is.
Beállítható RAID 1+0-nak, ahol az adatok tükröződnek, majd ezek a tükrök csíkosak, vagy beállítható RAID 0+1-ként, ahol az adatok csíkozva vannak a merevlemezeken, majd a lemezek tükröződnek.A RAID 10 az, amire szüksége van, ha meg akarja akadályozni, hogy bármelyik meghajtókészlet egyetlen meghajtója meghibásodjon, vagy mindkét meghajtókészlet egyik meghajtója meghibásodjon egyidejűleg.
Ezt a RAID-szintet általában olyan szerverekhez vagy alkalmazásokhoz használják, amelyeknek a hét minden napján, 24 órában kell futniuk.A RAID 10 hátránya, hogy ha a tömbben lévő meghajtók több mint 50%-át elveszíti, az összes adatot elveszíti.
RAID GYIK
Melyik RAID szint a legjobb?
Minden RAID-szintnek megvannak a maga előnyei és hátrányai, azonban a 0, 1, 5 és 10 szint a leggyakoribb.A 0. és 5. szint nagyobb sebességet és több tárhelyet kínál, de alacsonyabb biztonsággal és magasabb költségekkel.Az 1. szint jobb védelmet kínál, de nincs sebessége, és feláldozza a tárhelyet.A 10-es szint valószínűleg a legkiegyensúlyozottabb, mivel a 0-s és 1-es szint közül a legjobbat kínálja, de sokkal többe kerül, mivel több merevlemezt igényel.
Lehet különböző méretű RAID merevlemezeket?
Igen, de feláldozhatja a tárhelyet.Például az 256. szintű RAID 512 GB-os elsődleges és 1 GB-os másodlagos meghajtóval történő használata azt jelenti, hogy a másodlagos meghajtó csak a tárhelyének felét használja.A meghajtók váltása azt jelenti, hogy az adatoknak csak a fele lesz tükrözve, így az egész folyamat irreleváns.
Tud RAID szilárdtestalapú meghajtókat?
Igen, bármilyen merevlemez használható RAID-tömbben, de hasonló merevlemezek használata javasolt, mivel a sebesség és a tárhely általában a rendelkezésre álló leglassabb és legkisebb meghajtókra korlátozódik.Hasonló vagy azonos meghajtók használata megszünteti ezt a korlátozást.
Tud RAID NVMe meghajtókat?
Igen, más merevlemezekhez hasonlóan az NVMe meghajtók is használhatók RAID-tömbökben, és jelentősen javítják a teljesítményt.Ez a fajta beállítás azonban nem praktikus a fogyasztók számára, mivel ezek a meghajtók már önmagukban is nagyon erősek, átlagos adatátviteli sebességük több mint hatszor gyorsabb, mint a tipikus SSD-k.
RAID szintű összehasonlítás
Ha két konkrét RAID-szint között próbál dönteni a környezetében, több alapos összehasonlítást készítettünk, hogy megkönnyítsük a döntést:
- RAID 0 és RAID 1
- RAID 1 és RAID 5
- RAID 5 és RAID 6
- RAID 5 és RAID 10
![A Windows verzió megtekintése [nagyon egyszerű]](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)
