RAID - дисковые массивы, какие бывают, чем отличаются

В данной статье рассмотрим что такое RAID-массивы и их виды. Впервые суть работы RAID массивов была описана в научной статье в 1987 году. Почти за 30 лет технология в принципе не поменялась, но улучшилась ее популярность. Прежде всего, RAID (redundant array of independent disks) предназначен для повышения надежности сохранности данных и скорости чтения/записи информации, за счет разной степени отказоустойчивости и быстродействия. Однако, в зависимости от порядкового номера массивы выполняют различные функции, например, классифицируют их разными цифрами от 0 к 5, но есть еще комбинации уровней, и фирменные уровни 6 и 7. Самыми популярными являются 0, 1, 3 и 5. Ранее данная технология применялась только на дорогостоящих серверах, которые использовали SCSI-диски, нынче ситуация полностью изменилась, и RAID-массивы используют на серверах бюджетного, тоесть начального уровня.

Для чего нужен сервер, какие серверы бывают? Подробный обзор здесь.

По сути, RAID это связка из нескольких дисковых накопителей, от конфигурации которых зависит скорость работы, безопасность сервера и размещенных на нем данных клиента.

RAID 0 (Stripping) используют в случае, когда нужно существенно увеличить производительность работы дисковой подсистемы. Данный вид рейд массива хотя и не обеспечивает надежность хранения информации, но широко используется на компьютерных машинах. Суть работы - информация разбивается на блоки, каждый блок записывается на отдельный диск. Данный массив применяется там, где важна скорость передачи больших объемов информации.

RAID 1 (Mirrored disk) - данный рейд с высоким уровнем надежности, при котором данные полностью дублируются. В этом случае два диска вмещают одинаковую иформацию, при этом они являются одним логическим диском. Если один из дисков ломается, другой заменяет его, выполняя все функции. Данный рейд повышает скорость уровня чтения информации, потому что функция чтения может происходить одновременно с обеих дисков.

RAID 2 - резервирование данных с помощью кода Хэмминга для коррекции ошибок. Данные, которые записываются, формируются на основе слов. Размер слова соответствует количеству дисков для записи информации в рейде. Данный вид массива дает возможность не только исправлять конкретные одиночные ошибки, но и выявлять двойные. Хотя сам по себе рейд является самым избыточным изо всех видов с кодами коррекции. RAID 2 редко используется по сравнению с другими, в связи с плохой обработкой большого количества запросов.

RAID 3 - массив отказоустойчивости, который имеет один дополнительный диск, на него записываются данные, к тому же осуществляется параллельный ввод/вывод. Однако, данный рейд менее избыточен по сравнению с предыдущим и имеет высокую производительность. Достоинство RAID 3 - быстрое восстановление информации в случаи сбоев на сервере.

RAID 4 в некоторых моментах схож с  RAID 3, но данный рейд имеет большой размер блока записываемых данных. Массив повышает производительность передачи файлов малого объема. Недостаток: не обеспечивается высокая скорость передачи больших файлов, сложность восстановления информации при сбои сервера. Данный массив хорошое решение для файловых серверов, так как информация в них считывается и намного реже записывается.

Наиболее распространенный массив RAID 5, для работы которого нужно три и больше дисков. Он использует все диски кроме одного, например, если есть 4 диска, то используются по объему 3. Данный вид массива считается самым экономным. В отличии от RAID 3 имеет большой объем логических блоков для хранения данных, а также позволяет проводить параллельные операции записи. Если из строя выходит один из дисков, данные не теряются, но его следует заменить. Данный рейд используют для многого количества задач, производительность повышают с добавлением дополнительных дисков.

RAID 10 (1+0) - пример комбинации уровней, который соединил в себе достоинства RAID 1 и RAID 0. По сути, это несколько RAID 0, которые дублируются. Данный массив более шустрый и отказоустойчивый, но все равно требует большей избыточности. Весомый минус массива - высокая стоимость.

RAID 50 - комбинация нескольких RAID 5, которые чредуются. Довольно экономичное решение, которое подойдет для средних и больших компаний, массив повышенно отказоустойчив.

Hybrid RAID - сочетание нескольких обычных уровней  RAID, но с использованием дополнительного ПО и SSD дисков, которые используют как кэш для чтения данных. Данная система значительно повышает производительность, благодаря ССД, которые отличаются лучшими характеристиками скорости . Замечательно подходит данный массив для файловых серверов и виртуальных вычислительных машин.

Правильный выбор RAID-массива.

Если у Вас сервер для высоконагруженных проектов, которые потребуют хороший уровень отказоустойчивости, стоит сделать свой выбор в пользу  RAID 5, или RAID 50, и чем больше дисков вы установите, тем быстрее массив будет работать. В случае, когда отказоустойчивость не особо нужна и достаточно пространства ССД накопителя, то отличным выбором будет ССД, а если не хватит объема, можно использовать 2 и более обычных дисков в RAID 0.

Однако, если отказоустойчивость нужна и важна для размещаемых проектов, стоит выбрать RAID 1 или RAID 5 на внешнем или программном RAID-контроллере.

Выбор массива прежде всего зависит от целей, которые вам нужны, это или отказоустойчивость, или скорость работы, или то и другое. Но в любом случае, вне зависимости от вида, RAID повысит надежность работы сервера и его производительность.

Массивы редко используют на домашних компьютерах, многие пользователи даже не подозревают о такой возможности. Данную технологию применяют на серверах, где важную роль играет надежность работы, высокая производительность и возможность восстановления данных при непредвиденных сбоях работы сервера. Зачем делать бэкап? Виды резервного копирования подробнее тут. 

На своих серверах мы также используем RAID-массив 10 для надежности сохранения Ваших сайтов. Поэтому, если вы ищете безопасное место для размещение вашего проекта, обращайтесь! Мы всегда на связи 24/7/365!