Если вы когда-нибудь задумывались о создании устройства NAS или сервера, или только что пробовали себя в мире хранения данных, вы, вероятно, слышали о RAID. Полная форма RAID - это фактически «избыточный массив независимых (или недорогих) дисков». Основная цель этого массива - создать страховочную сетку для всего вашего хранилища, подключенного к NAS или серверу. Отказоустойчивость - основная цель этой техники.
Отказоустойчивость означает, что в случае выхода из строя или выхода из строя одного диска сам массив будет продолжать работать, а данные будут защищены. Это чрезвычайно важно для профессиональных приложений и центров обработки данных, где на серверах и всех дисках внутри них могут храниться конфиденциальные данные, которые необходимо защитить любой ценой. RAID-массив может помочь обеспечить своего рода функцию безопасности, с помощью которой данные могут быть защищены даже в случае аппаратного сбоя.
Центры обработки данных и большие серверы могут извлечь выгоду из сложных уровней RAID, таких как RAID 5 и RAID 1 + 0 - Изображение: TelecomReview
Где RAID важен
RAID традиционно используется в приложениях, где данные хранятся на нескольких дисках. Такие области, как серверы и центры обработки данных, крайне нуждаются в RAID, чтобы можно было защитить огромные объемы конфиденциальных данных в случае отказа оборудования. Помимо этих приложений, RAID также становится все более популярным в домашних и офисных приложениях. Потребители теперь обращаются к RAID, чтобы либо повысить производительность, либо обеспечить избыточность в случае потери диска. Этот тип RAID обычно устанавливается в таких приложениях, как домашние NAS-серверы и т.п.
Как настроить RAID
RAID можно настроить с использованием как программных, так и аппаратных конфигураций. Программная конфигурация RAID означает, что вы можете использовать возможности RAID без использования специального оборудования. Выделенное оборудование RAID обычно означает контроллер RAID. При использовании программного RAID-массива используются встроенные в операционную систему возможности RAID. Windows 10, Windows 8 и Windows 7, а также серверы Linux и OS X полностью поддерживают программный RAID. Поскольку этот уровень RAID можно настроить внутри программного обеспечения без дополнительных затрат, это означает, что этот метод идеально подходит для людей, работающих с небольшим количеством дисков дома или в небольшом офисе.
Аппаратный RAID, с другой стороны, требует определенных RAID-контроллеров, чтобы максимально использовать потенциал RAID. Это более дорогой, но более надежный и универсальный метод, который может быть полезен для профессиональных хранилищ, приложений центров обработки данных или обширных серверов NAS.
Типичный RAID-контроллер - Изображение: PCMag
Какой уровень RAID выбрать
Существует много уровней RAID, которые обычно используются как в потребительской, так и в профессиональной среде. Каждый из этих уровней (также называемых массивами RAID) имеет свои преимущества и недостатки. Пользователь должен определить, какой из них больше всего соответствует его потребностям. Также важно отметить, что программные и аппаратные конфигурации RAID поддерживают разные уровни RAID, а также могут определять типы дисков, которые поддерживаются в конфигурации RAID: SATA, SAS или SSD.
RAID 0
Этот уровень RAID используется для повышения производительности сервера. В этой конфигурации данные записываются на несколько дисков. Это также известно как «чередование дисков». Любая работа, которую вы выполняете на этом сервере, выполняется несколькими дисками, поэтому производительность повышается за счет большего количества операций ввода-вывода. Еще одно преимущество, помимо скорости, заключается в том, что RAID 0 может быть настроен как в программной, так и в аппаратной форме, а также поддерживается большинство контроллеров. Самый большой недостаток такой конфигурации - отказоустойчивость. Если один диск выходит из строя, все данные на всех дисках с чередованием исчезают. Резервное копирование является ключевым моментом, если вы планируете работать в этой конфигурации.
Объяснение RAID 0 или чередования дисков - Изображение: NetworkEncyclopedia
RAID 1
Эта конфигурация также известна как «зеркальное отображение диска», и самой сильной стороной RAID 1 является отказоустойчивость. Диски в этом массиве RAID являются точными копиями друг друга, тем самым создавая большую сеть безопасности на случай отказа любого диска в массиве. Данные легко копируются с одного диска на другой, и это самый простой способ создать зеркало диска при относительно небольших затратах.
Описание RAID 1 или зеркалирования дисков - Изображение: EnterpriseStorageForum
Самый большой недостаток RAID 1 - снижение производительности. Из-за того, что данные записываются на несколько дисков вместо одного, производительность массива RAID 1 ниже, чем у отдельного диска. Второй недостаток заключается в том, что общая полезная емкость RAID-массива составляет половину суммы емкостей дисков. Например, установка с 2 дисками по 1 ТБ каждый будет иметь общую емкость RAID 1 ТБ, а не 2 ТБ. Очевидно, это из соображений избыточности.
Если вы просто хотите вручную клонировать жесткий диск, наш гид может быть полезным в этом отношении.
RAID 5
Это наиболее распространенная конфигурация для корпоративных NAS-устройств и бизнес-серверов. Этот массив является улучшением по сравнению с RAID 1, поскольку он частично снижает потери производительности, присущие зеркалированию дисков, а также обеспечивает хорошую отказоустойчивость. Обе эти вещи действительно важны в профессиональных приложениях для хранения данных. В RAID 5 данные и четность распределяются по 3 или более дискам. Если есть какое-либо указание на сбой в одном приводе, данные беспрепятственно передаются в блок четности. Еще одно преимущество этого RAID-приложения заключается в том, что оно позволяет выполнять «горячую замену» многих серверных дисков, что означает, что диски могут быть заменены в массив во время работы системы.
Объяснение RAID 5 с контролем четности отдельных блоков - Изображение: AOMEI DiskPart
Главный недостаток этого массива - скорость записи на больших серверах. Это может вызвать беспокойство, если множество пользователей обращаются к определенному массиву и одновременно записывают в него в рамках ежедневной рабочей нагрузки.
RAID 6
Этот массив RAID почти идентичен RAID 5 с одним ключевым отличием. Он имеет более надежную систему четности, что означает, что до 2 дисков могут выйти из строя, прежде чем появится вероятность того, что данные будут затронуты. Это делает его очень привлекательным выбором для центров обработки данных и других корпоративных приложений.
RAID 10
RAID 10 представляет собой комбинацию RAID 1 и RAID 0 (таким образом, 1 + 0). Это гибридная комбинация RAID, которая пытается объединить лучшие части массивов RAID 1 и RAID 0. Он сочетает в себе чередование RAID 1 с зеркалированием RAID 2, чтобы увеличить скорость, а также обеспечить лучшую отказоустойчивость. Это делает его идеальным для серверов, которые выполняют много операций записи. Его также можно реализовать программно или аппаратно, но, как правило, лучше выбрать аппаратную реализацию.
Объяснение RAID 10 (1 + 0) с одновременным чередованием и зеркалированием - Изображение: EnterpriseStorageForum
Очевидным недостатком массива RAID 10 является его стоимость. Для этого массива требуется минимум 4 диска, при этом более крупные центры обработки данных и корпоративные приложения должны тратить на диски как минимум в 2 раза больше, чем на другие массивы.
Другие уровни RAID
Помимо вышеупомянутых основных уровней RAID, есть и другие массивы. Это комбинации основных массивов, которые используются для определенных целей.
RAID 2
Это похоже на RAID 5, но вместо использования системы четности чередование происходит на битовом уровне. Для развертывания массива RAID 2 требуется минимум 10 дисков, и производительность ввода-вывода также может сильно пострадать. Огромная стоимость входа и низкая производительность - основная причина непопулярности RAID 2.
RAID 3
Это также похоже на RAID 5. Разница в том, что он использует выделенный диск четности вместо блока четности. RAID 3 - это очень специализированное приложение, используемое в некоторых конкретных областях баз данных и обработки.
RAID 4
В RAID 4 используется система чередования на уровне байтов, а не система с чередованием на уровне битов, которая используется в RAID 3. Другие приложения идентичны.
RAID 7
Это проприетарный уровень RAID, принадлежащий Storage Computer Corporation, который сейчас не существует.
RAID 0 + 1
Это применение RAID 0 + 1, которое часто путают с RAID 1 + 0 (RAID 10), на самом деле сильно отличается от RAID 10. RAID 0 + 1 - это зеркальный массив с сегментами, которые сами являются массивами RAID 0. Этот массив также имеет специализированные приложения в профессиональных средах, которые требуют высокого уровня производительности, но не обязательно требуют масштабируемости.
Объяснение RAID 0 + 1 - Изображение: GoLinuxHub
RAID не альтернатива резервному копированию
Большая ошибка, которую могут совершить новые или даже некоторые опытные пользователи в этой области, - это путать RAID с резервным копированием. Чрезвычайно важно их различать. RAID может обеспечить определенные уровни повышения производительности или может обеспечить эффективную сеть безопасности для ваших данных, так что в случае аппаратного сбоя, повреждающего некоторые диски, у пользователя будет время действовать и заменить указанные диски. Это может помочь спасти данные от потери сразу. Однако правильное резервное копирование важно для профессиональных и корпоративных пользователей и должно быть выполнено как минимум в трех местах, одно из которых находится в другом физическом месте. Даже высокотехнологичный RAID-массив может подвергнуться физическому повреждению или внешним воздействиям, таким как пожар, вода и т. Д. Вот почему всегда важно отдельное резервное копирование конфиденциальных данных, которое должно быть обязательным для профессиональных и корпоративных приложений. Если вы случайно удалили важные данные с жесткого диска, наше руководство по восстановлению может помочь вам в его восстановлении.
Заключительные слова
RAID - полезный инструмент в современных вычислениях и может обеспечить несколько ключевых преимуществ при профессиональных рабочих нагрузках, таких как большие серверы или центры обработки данных. RAID дает пользователям выбор между высокой производительностью и более высоким уровнем безопасности, а с расширенными уровнями RAID можно получить и то, и другое одновременно. Важно, чтобы RAID был реализован в дополнение к надлежащему резервному копированию, и их не следует путать друг с другом. Любые конфиденциальные данные на массиве RAID могут быть уязвимы для безвозвратной потери, если не будут созданы надлежащие резервные копии.
