Mikä on RAID-tallennustila ja mikä on paras RAID-kokoonpano?

Tulee aika, jolloin tila loppuu ja tietokoneesi toimii turhauttavan hitaasti.

Silloin tarvitset redundanssia tarjoavan RAID-ratkaisun, jolloin siirryt yhdestä levystä useisiin.

Paras RAID-kokoonpano riippuu kuitenkin tallennustarpeistasi – ja budjetistasi. Voit laskea, kuinka monta levyä tarvitset tiettyä RAID-kokoonpanoa, levytilaa ja pariteettia varten käyttämällä älykästä RAID-laskinta. RAID-tasoja on viisi (ja muutama muu RAID-tyyppi, joka ei ole yhtä yleinen). Taltiosta riippuen kerromme, miksi saatat haluta käyttää RAID 0 -levykokoonpanoa. Selvitetään nämä RAID-tasot, jotta voit tehdä parhaan päätöksen RAID-ryhmän käsittelemälle levylle.

RAID-määritelmä

Varsinainen merkitysRAIDon Redundant Array of Independent Disks (alunperin Redundant Array of Inexpensive Disks).RAID on tekniikka, jota käytetään lisäämään tietojen tallennuksen suorituskykyä ja luotettavuutta yhdistämällä useita pienempiä levyjä yhdeksi, tehokkaammaksi laitteeksi. Itse termin keksivät David Patterson, Garth Gibson ja Randy Katz. RAID mainittiin ensimmäisen kerran vuonna 1988 teknisessä raportissaan nimeltä "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)". Tässä raportissa väitettiin, että RAID-redundanssiryhmä voisi olla luotettavampi kuin mikään yksittäinen levyasema. Katzin mukaan lyhenteen halpa-termi korvattiin pian alan toimittajilla itsenäisellä termillä alhaisten kustannusten vuoksi.

RAID-edut

RAID-ryhmät tarjoavat lukuisia etuja, ja ne vaihtelevat valitun RAID-kokoonpanon mukaan. Yleensä RAID auttaa:

1. Kasvavavikasietoisuus tai toimintakyky yhden tai useamman levyvian jälkeen.
2. Tehostaaluku- ja kirjoitusnopeudet (I/O).
3. Laajentumassatallennuskapasiteettia kaikkien tietojesi säilyttämiseen.
4. Parantaminentietoturva.
5. Varmistetaantietojen luotettavuus.
6. Säilytysjärjestelmä on käynnissä, jos jollekin levylle ei jää aikaa vaihtoon, mikä varmistaa, ettei seisokkeja ole.
7. Varoitusmahdollisten kaatumisten käyttäjät pariteettitarkistustoiminnolla.

Mihin RAIDia käytetään

RAID parantaa suorituskykyä sijoittamalla tietoja useille levyille ja mahdollistamalla siten syöttö-/tulostustoimintojen päällekkäisyyden tasapainoisella tavalla.

Toisaalta, kun useiden levyjen käyttö lisääkeskimääräinen aika epäonnistumisten välillä(MTBF), RAID-ryhmän asettaminen parantaa myös huomattavastivikasietoisuus.Vaikka RAID:ia voidaan käyttää tietojen varmuuskopiointiin muilta levyiltä (tai ryhmiltä) tallennustilan suorituskyvyn ja luotettavuuden lisäämiseksi, sitä EI ole tarkoitettu tietojen varmuuskopioinnin vaihtoehtona tai korvikkeena. Tiedot voivat silti vaurioitua tai tyhjentyä vahingoittamatta levyä, jolle ne on tallennettu. Osa tiedoista voi esimerkiksi ylikirjoittua järjestelmävian seurauksena tai tiedosto voi vaurioitua käyttäjän tahattoman (tai haitallisen) toiminnan seurauksena. On tärkeää ymmärtää kiintolevyvirheen merkit, jotta voit määrittää, tarvitsetko RAID-tietojen palautusta.

Kuinka RAID-redundanssi saavutetaan

Niitä on erilaisiaRAID-kokoonpanot(tai RAID-tasot), joista jokainen käyttää eri tekniikoita tallennettujen tietojen käyttämiseen. Tietojen jakamista käytettävissä olevien levyjen välillä voidaan hallita joko ohjelmistolla tai laitteistolla, joka tunnetaan nimellä RAID Controller. Tärkeimmät RAID-tekniikat tietojen tallentamiseen ovat:

• Kantavuus:se kirjoittaa tietoja vain ensimmäiseen fyysiseen asemaan täyteen kapasiteettiin asti, ennen kuin kirjoittaa seuraavalle levylle;
• Raidoitus:jakaa tiedot lohkoihin jakaen sen virtauksen asemien kesken;
• Peilaus:tallentaa identtiset kopiot tiedosta samanaikaisesti eri lohkoihin.
• Pariteetti (tai tarkistusbitti):laskee puuttuvan lohkon estääkseen järjestelmää kaatumasta, jos asema epäonnistuu tai tietoja puuttuu.

Jokainen tekniikka sopii tarkoitukseen ja tarjoaa erilaisen hyödyn. RAID-kokoonpanosta riippuen (RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 tai RAID 10) voit käyttää yhtä yksinään tai yhdistää useita tekniikoita.

Yleiset RAID-kokoonpanot

Alla on suosituimmatRAID-tasot ja kunkin tiedonjakelutekniikan soveltaminen(tai niiden yhdistelmiä) eri tarpeisiin. Näet, mikä RAID-kokoonpanotaso parantaa suorituskykyä, tallennuskapasiteettia, turvallisuutta ja luotettavuutta.

RAID 0

Käyttää raidoitustekniikkaa. Jakaa tiedot kahdelle tai useammalle levylle ilman pariteettia, redundanssia tai vikasietoisuutta. Jos jokin asemista epäonnistuu, kaikki asemassa olevat tiedotRAID 0matriisi menetetään ja koko järjestelmä ei voi toimia.Käytetään parhaiten ei-kriittisiin tietojen tallentamiseen, kuten suoratoistojen välimuistiin. Kun nopeus on tärkeää ja luotettavuus toissijaista, tästä syystä kannattaa ehkä käyttää RAID 0 Configuration.Pros: Erinomainen suorituskyky (luku- ja kirjoitustoiminnot); kaikki tallennuskapasiteetti on käytetty, ei pariteettisäätimiin liittyviä yleiskustannuksia; helppo toteuttaa.Miinukset: Ei tietojen redundanssia; ei vikasietoisuutta.Sopii käytettäväksi: Suoratoisto, IPTV, VOD Edge -palvelin

Katso myös:Magneettinauhan tietojen tallennus: mikä on nykyinen enimmäistallennuskapasiteetin raja

RAID 1

Käyttää peilaustekniikkaa. Verrattuna edelliseen tasoon, RAID 0 vs. RAID 1, jälkimmäinen kopioi dataa kirjoittamalla identtiset tiedot asemien pareihin. Tämä menetelmä ei tarjoa parempaa kirjoitusnopeutta, mutta on kuitenkin loistava tapa luoda vikasietotilaa. Jos jokin taulukon elementeistä epäonnistuu, järjestelmä voi silti käyttää tietoja jäljellä olevilta levyiltä. Heti kun viallinen levy korvataan uudella, tiedot kopioidaan sille toimivalta levyltä (levyiltä) taulukon uudelleen rakentamiseksi.Sopii parhaiten sovelluspalvelimiin, joissa tiedon redundanssi ja luotettavuus ovat ratkaisevan tärkeitä: Vikasietoisuus; lisääntynyt lukukyky; tietojen palauttaminen on erittäin helppoa.Miinukset: Pienempi käytettävissä oleva tallennuskapasiteetti (vain puolet aseman kokonaismäärästä, koska kaikki tiedot kirjoitetaan kahdesti).Sopii käytettäväksi: Kirjanpitojärjestelmät, varastonhallinta jne.

RAID 5

Käyttää raidoitusta pariteettitekniikalla. RAID 5 on tällä hetkellä yleisin ja yleisesti hyväksytty yhtenä turvallisimmista kokoonpanoista.RAID 5vaatii vähintään kolme asemaa. Se tarjoaa kuitenkin sekä nopeuden (koska tietoja käytetään useilta levyiltä) että suuren luotettavuuden, koska se pystyy laskemaan tiedot jostakin muusta tietolohkosta, jos niitä ei enää ole saatavilla. Siksi tämä RAID-taso kestää yhden aseman vian menettämättä tietoja tai pääsyä niihin.Käytetään parhaiten tiedosto- ja sovelluspalvelimissa, joissa on rajoitettu määrä tietoasemia.Pros: Vikasietoisuus ja parantunut lukutoimintojen suorituskyky (kirjoitus on hieman hitaampaa laskentaprosessien vuoksi).Miinukset: Aseman viat voivat vaikuttaa tiedonsiirtoon; tekniikan monimutkaisuus.Sopii käytettäväksi: Tiedostojen tallennuspalvelimet, sovelluspalvelimet.

RAID 6

Käyttää raidoitusta kaksoispariteettitekniikalla. RAID 6 vaatii vähintään 4 asemaa. Se on kokoonpanoltaan lähes identtinen RAID 5:n kanssa, mutta RAID 6 tarjoaa paremman luotettavuuden hyödyntämällä yhtä pariteettilohkoa lisää. Tämä mahdollistaa sen, että koko ryhmä kestää kahden aseman kuolemisen samanaikaisesti, ja käyttöjärjestelmä pysyy käytettävissä.Plussat: Korkeampi redundanssi kuin RAID 5:ssä, erinomainen luotettavuus; lisääntynyt lukukyky.Miinukset: Hitaampi kirjoitussuorituskyky kuin RAID 5:ssä; asemahäiriöt voivat vaikuttaa tiedonsiirtoon; tekniikan monimutkaisuus.Sopii käytettäväksi: Suuret tiedostojen tallennuspalvelimet ja sovelluspalvelimet.

RAID 10 (0+1)

Käyttää raidoitus- ja peilaustekniikkaa. Tämä taso yhdistää RAID 1:n redundanssin ja RAID 0:n parannetun suorituskyvyn. Se tarjoaa suojan peilaamalla kaikki tiedot toissijaisilla asemilla ja käyttämällä raidoitusta jokaisessa asemasarjassa tiedonsiirron nopeuttamiseksi.RAID 10 sopii parhaiten ympäristöihin, joissa vaaditaan sekä korkeaa suorituskykyä että turvallisuutta: Vikasietoisuus; erittäin korkea suorituskyky.Miinukset: Paljon korkeammat kustannukset (koska puolet tallennuskapasiteetista liittyy peilaukseen).Sopii käytettäväksi: Paljon käytetyt tietokantapalvelimet ja ne, jotka suorittavat paljon kirjoitustoimintoja.

Vähemmän yleisiä RAID-kokoonpanoja

RAID 2

Tämä harvoin käytetty menetelmä poistaa datan bittitasolla lohkotason sijaan ja käyttää Hamming-koodia virheiden korjaamiseen.

RAID 3

Myös harvoin käytetty RAID 3 käyttää tavutason raidoitusta erillisellä pariteettilevyllä. Tämä asennus ei pysty palvelemaan useita pyyntöjä samanaikaisesti.

RAID 4

Tämä kokoonpano koostuu lohkotason raidoituksista ja erillisestä pariteettilevystä. Se mahdollistaa järjestelmän nopean lukunopeuden, mutta yleensä hitaamman kirjoitusnopeuden.

RAID 5E

Tämä on RAID 5:n asettelumuunnelma, jossa varattu vapaa tila mahdollistaa epäonnistuneen ryhmän uudelleenrakentamisen välittömästi. Tämä tila jätetään aina tyhjäksi vian sattuessa.

TL;DR

Lisätietoja RAID-tallennusjärjestelmästä ja sen eduista on ensimmäinen askel kohti kiintolevyaseman päivittämistä RAID-kokoonpanoon. Tämän RAID-määritysoppaan pitäisi auttaa sinua navigoimaan mahdollisten vaihtoehtojen välillä ja määrittämään mitäRAID-tyyppisopii tarpeisiisi parhaiten.Lue lisää RAIDista tai pyydä tukea SalvageData-asiantuntijoilta.