RAID Düzeyleri Açıklandı: RAID Hakkında Her Şey İçin Başlangıç ​​Kılavuzu

İnsanlar dijital çağın derinliklerine indikçe, daha hızlı ve daha güvenilir sunuculara ve depolama sistemlerine olan talep artmaya devam ediyor.Veri depolama ve işleme gereksinimlerine örnek olarak Googlesunucuları aracılığıyla günlük20 petabayt veri bilgisini işleyin.

Şirketler, yıkıcı arızalardan kaçınmanın bir yolu olarak, dijital bilgileri işlemek için kullanılan geniş depolama sürücüleri ağları olan sunucu dizileri oluşturur.Sürücülerden biri arızalanırsa, diğeri hasarlı sürücü değiştirildiğinde bunu telafi eder.

Peki bu, herhangi bir veri kaybetmeden veya kesintiye neden olmadan tam olarak nasıl yapılır?RAID teknolojisi ve RAID seviyeleri.

RAID tam olarak nedir ve nasıl çalışır?

Yedekli Bağımsız Diskler DizisiVEYA RAID, dizi adı verilen birden çok sabit sürücüde bilgi depolayarak veri kaybını azaltabileceğiniz ve okuma/yazma performansını iyileştirebileceğiniz bir veri depolama yöntemidir.Bu mümkündür çünkü çoğu RAID teknolojisiveri şeritlemeSıralı verileri (dosyalar, videolar veya belgeler gibi) bitişik segmentlere ayırın veya bölün.Segmentler daha sonra sürücünüzde sırayla saklanır.

3 Sabit sürücü RAID dizisinde video dosyası şeritleme örneği

Örneğin bir video dosyası 4 ardışık segmente bölünürse;A1-A4 ve RAID dizinizde 3 sabit sürücünüz var, A1 1 numaralı sabit sürücüde depolanacak, A2 2 numaralı sabit sürücüde depolanacak, A3 3 numaralı sabit sürücüde depolanacak ve A4 sabit sürücü #1 üstün.

Dosyayı almaya gittiğinizde, bilgisayar ilk sabit sürücüden A1'i yüklemesini ister, ardından 2 numaralı sabit sürücü meşgul olduğu için hemen A1 segmenti için bir sonraki sabit sürücüye geçer.Bu, bilgisayarın aynı anda A1-A3 ve ardından A4'ü yüklemesini sağlar.40 dakikalık bir videoyu yüklemeye çalıştığınızda, bilgisayar dört adet 4 dakikalık klip yükler ve ardından bunları tek bir dosya olarak görüntüleyerek daha hızlı geri alma işlemini gerçekleştirir.

Bazı RAID seviyeleri, yansıtma tekniklerini kullanır.Bu ne?

Veri kaybını önlemek için,Bazı RAID dizileri yansıtma kullanır, bilgileri oluşturulduğu ve depolandığı gibi kopyalar.Şeritleme hıza odaklanırken, yansıtma sabit sürücü arızası durumunda verilerin bir kopyasının bulunmasını sağlamaya odaklanır.Yansıtma bunu, tüm ikincil sürücülerin birincil sürücünün tam kopyaları olmasını sağlayarak yapar.

Örneğin, bilgisayarınızda iki sabit sürücü varsa ve birincil sabit sürücü çalışmayı durdurursa, sistem siz fark etmeden otomatik olarak ikincil sabit sürücüye geçer.İşletim sistemi, tüm kişisel ayarlar ve oluşturduğunuz ve kaydettiğiniz her dosya, bıraktığınız yerde görünür.RAID olmayan bir kurulumda, bir sabit sürücünün arızalanması, o sürücüdeki tüm verilerin kurtarılamaz hale gelebileceği anlamına gelir.

3 farklı RAID tipi veya uygulaması

Farklı RAID seviyelerine geçmeden önce, bilgisayar sisteminize bir RAID kurulumunun uygulanmasının birkaç farklı yolu olduğunu belirtmek önemlidir.Bu uygulamalar ikiye ayrılabilir.donanım, yazılım veya bellenim tabanlıve ilgili RAID denetleyicisini kullanın.

Başka bir makalede, donanım RAID ve yazılım RAID denetleyicileri arasındaki temel farkları ele alıyor ve bunların belirli avantajlarını, dezavantajlarını ve tipik kullanım durumlarını ayrıntılandırıyoruz.

RAID denetleyicisi nedir?

RAID denetleyicisiyönetmekten ve sorumluSabit disk dizisine ve dizisinden bilgi akışını yönlendirir.RAID denetleyicisi olmadan, RAID diziniz yalnızca bir sabit sürücü koleksiyonudur.Bir RAID denetleyicisini üç yoldan biriyle uygulayabilirsiniz.

1. Donanım RAID Denetleyicisi

Bir donanım RAID denetleyicisi, genellikle RAID dizisine gelen ve bu diziden bilgi akışını doğrudan etkileyen özel bir fiziksel yonga veya karttır.En yaygın olarak veri merkezi bankacılığında veya uzak sunucuları kullanan sistemlerde kullanılır.

2. Yazılım RAID Denetleyicisi

Yazılım RAID denetleyicisi, doğrudan bilgisayarın işletim sistemiyle çalışan bir yazılımdır.Merkezi işlem birimi (CPU) gibi bilgisayarın mevcut donanım kaynaklarını kullanarak bilgi akışını yönlendirir ve yönetir.Bu, ev bilgisayarı RAID dizisi kurulumlarında yaygındır.

3. Bellenim tabanlı RAID denetleyicisi

Bellenim tabanlı RAID denetleyicileri, bir bilgisayarın ana kartına önceden yüklenmiş ve çalışması için sürücülerin gerekli olduğu yongalardır.Çip, önyükleme sırasında etkinleşir, ancak işletim sistemi yüklendiğinde, tüm kontroller uygun sürücüye geçirilerek tüm işlemler CPU'ya aktarılır.Bu tür RAID denetleyicisi, donanım destekli yazılım RAID olarak da bilinir ve bir donanım RAID denetleyicisinden daha ucuz olmasına rağmen, sisteminize daha fazla yük bindirir.

0'dan 6'ya kadar standart RAID seviyeleri

Hangi RAID denetleyicisinin kullanıldığına bakılmaksızın, RAID düzeyi, verileri sürücüler arasında dağıtmak için kullanılan belirli mimariyi ifade eder.Kullandığınız RAID seviyesi, aradığınız performansa ve istediğiniz hata toleransı türüne göre belirlenecektir.

RAID 0

Tipik olarak bir çift sabit sürücü kullanan RAID 0, sıralı verileri bölümlere ayırarak ve bunları birden çok sürücüde depolayarak çalışır.Bu düzeyde, RAID 0 yansıtma kullanmadığından veri kaybı endişesi olmadan sabit sürücü performansını ve hızını optimize etmekle ilgilidir.

Depolanan verilerinizi alıp şerit birimlere veya segmentlere bölerek ve ardından bir dizideki sabit sürücülere dağıtarak çalışır.Bu, aynı anda 0'den fazla sabit sürücü işleme veriniz olduğundan, RAID 1 kurulumunun verileri hızlı bir şekilde yazmasına ve okumasına olanak tanır.Ancak bu kurulumda sürücülerden biri arızalanırsa tüm veriler kaybolacaktır.

RAID 1

RAID seviye 1, tamamen veri yedekliliğine odaklanır ve bir sürücü arızalansa bile bilgileri güvende tutar.Bunu başarmak için RAID 1 herhangi bir veriyi sıyırmaz, ancak bilgileri ikinci bir sürücüye (ayna) kopyalar.

Bu şekilde okuma performansınız artar, bu da bilgisayarın herhangi bir zamanda herhangi bir sürücüye erişebileceği anlamına gelir, çünkü her ikisi de aynı bilgiye sahiptir.Bir sürücü meşgulse, ikinci sürücüye erişebilir.Bu seviye ile, bir miktar hata toleransı ile mükemmel performans elde edebilirsiniz.Ancak, tüm bilgilerin RAID 1 dizisindeki her iki diske de yazılması gerektiğinden, tek bir sürücü kurulumuna kıyasla yazma işlemlerinin hızı artmaz.

RAID 2

Bu RAID seviyesi, şeritlemeyi kullanır, ancak bir dosyanın verilerini bloke edilmiş bölümlere ayırmak yerine, onu bit seviyesinde parçalar.Bu dizi kurulumundaki bazı sabit sürücüler, değiştirilecek hata ve düzeltme kodu bilgilerini depolayacaktır.Hamming koduherhangi bir pariteninBu RAID düzeyi, daha iyi ayarlarla değiştirildiği için günümüzde nadiren kullanılmaktadır.

RAID 3

RAID 3, RAID seviye 2'nin yükseltilmiş bir sürümüdür.Dizi, performansı artırmak için bayt düzeyinde şeritlemeyi kullanırken, bir sürücüyü eşlik bilgilerini depolamaya ve verileri kalan sürücülere dağıtmaya ayırır.Bununla birlikte, herhangi bir G/Ç komutu, her sabit sürücüyü aynı anda işleyecektir; bu, aynı anda birden çok isteği işleyemeyeceğinden, performansın tek bir eşlik diskiyle sınırlanacağı anlamına gelir.

RAID 4

RAID seviye 3'e benzer şekilde, bu seviye tek bir eşlik sürücüsüne ayrılmıştır, ancak şeritlendiğinde daha büyük segmentler oluşturarak bilgisayarın herhangi bir zamanda herhangi bir sürücüden verilere hızlı bir şekilde erişmesini ve bu verileri okumasını sağlar.Ek olarak, RAID seviye 4, birden çok okuma I/O fonksiyonunun aynı anda aktif olmasına izin verir.Ancak, herhangi bir yazma komutu eşlik sürücüsünün güncellenmesini gerektireceğinden, sistem yine de bir kez yazma G/Ç yeteneğiyle sınırlı olacaktır.Bu nedenle, 4. seviye, 3. seviyeden sadece küçük bir yükseltmedir.

Çoğu kullanım durumu için RAID seviyeleri 3 ve 4, RAID 5 ile değiştirilir.

RAID 5

Bu, hız ve veri güvenliği arasında iyi bir denge sağladığı için en yaygın kullanılan baskın düzeyidir.Performansı artırmak için veriler, önceki RAID düzeylerinde olduğu gibi tipik olarak beş olmak üzere birden çok sabit sürücüde şeritlenir.Bununla birlikte, eşlik bilgisi de her diske dağılır ve dönen eşlik dizisi olarak bilinen şeyi oluşturur.Bu, bilgisayarın bir sürücü arızası durumunda bilgisayar için mümkün olduğu kadar çok bilgi bırakırken aynı anda birden fazla okuma ve yazma G/Ç işlevini gerçekleştirmesini sağlar.RAID seviye 5 en iyi performans değildir (RAID 0 daha hızlıdır), ancak performans ve yedeklilik arasında bir dengeye ihtiyaç duyan sistemler için harikadır.

RAID 6

RAID seviye 6, RAID seviye 5 ile aynı sistemleri kullanır, ancak aynı sayıda sürücüde ikinci bir döner eşlik dizisi uygular.Bu, RAID seviye 6 sisteminin iki adede kadar eşzamanlı sürücü arızasını işleyebileceği, seviye 5 sisteminin ise bir seferde yalnızca bir eksik sürücüyü işleyebileceği anlamına gelir.

Eşlik bilgisi miktarının iki katına çıkarılması, RAID 5'e kıyasla yazma işlemlerinin performansının düştüğü anlamına gelir.Okuma işlemleri etkilenmez ve okuma işlemleri RAID 5 kadar hızlıdır.

Yuvalanmış RAID nedir?

Yukarıdaki RAID seviyeleri bölümünde, RAID işlevselliğini açıklayan üç anahtar terimden bahsetmiştik:Şeritleme, yansıtma ve parite.當Bunlardan ikisi tek bir dizide kullanıldığında buna iç içe RAID denir.Bu örneğe geçmeden önce, bu üç anahtar terimin ne anlama geldiğini kısaca açıklayalım.

RAID şeritleme

RAID şeritleme, bazı verilerin bir sürücüde depolanması ve bu verilerin diğer bölümlerinin başka bir sürücüde depolanmasıdır.

RAID yansıtma

RAID yansıtma, yedeklilik için verilerin bir sürücüden diğerine kopyalanmasıdır.Verilerinizi kaybolmaya karşı korur.

RAID paritesi

RAID paritesi, sabit sürücü arızaları sırasında kaybolan verileri yeniden oluşturmak için karmaşık matematiksel hesaplamalar kullanır.

RAID 10 veya RAID 1+0

Yuvalanmış RAID'in harika bir örneğiRAID seviye 10 veya RAID 1+0.RAID 0 ve RAID 1 düzeylerini birleştirir ve yalnızca en az dört sabit sürücüye sahip dizilerde çalışır.Yalnızca şeritleme veya yansıtmaya dayanan diğer RAID düzeylerinden farklı olarak RAID 10, daha iyi performans için ancak daha yüksek maliyetle her iki özelliği birleştirir.Bu RAID düzeyiyle, disk şeritleme hızı elde edersiniz, ancak aynı zamanda disk ikizlemenin veri yedekliliğini de elde edersiniz.

Verilerin yansıtıldığı ve ardından bu aynaların şeritlendiği bir RAID 1+0 olarak kurulabilir veya verilerin sabit sürücüler boyunca şeritlendiği bir RAID 0+1 olarak kurulabilir ve ardından diskler yansıtılır.Her iki sürücü grubundaki tek bir sürücünün veya her iki sürücü grubundaki bir sürücünün aynı anda bozulmasını önlemeye çalışıyorsanız, RAID 10 istediğiniz şeydir.

Bu RAID düzeyi, genellikle 24/7 çalışması gereken sunucular veya uygulamalar için kullanılır.RAID 10'un dezavantajı, dizideki sürücülerin %50'sinden fazlasını kaybederseniz tüm verilerinizi kaybetmenizdir.

RAID SSS

RAID seviyesi karşılaştırması

Ortamınız için iki özel RAID seviyesi arasında karar vermeye çalışıyorsanız, kararı kolaylaştırmak için birkaç derinlemesine karşılaştırma oluşturduk:

• RAID 0 ve RAID 1
• RAID 1 ve RAID 5
• RAID 5 ve RAID 6
• RAID 5 ve RAID 10