Hvað er RAID?

RAID er lausn sem var þróuð upphaflega fyrir netþjónamarkaðinn sem leið til að búa til stóran geymslu á lægri kostnaði. Í grundvallaratriðum myndi það taka margar lágmarkskostnaður harða diska og setja þau saman í gegnum stjórnandi til að bjóða upp á eina stærri afkastagetu. Þetta er það sem RAID stendur fyrir: óþarfa fjölda ódýrra diska eða diska. Til að ná þessu þurfti sérhæft hugbúnaður og stýringar til að stjórna þeim gögnum sem skiptu á milli hinna ýmsu drifanna.

Að lokum leyft vinnsluorka venjulegu tölvukerfisins möguleika á að sía leið sína inn í einkatölvu markaðinn .

Nú getur RAID-geymsla verið hugbúnað eða vélbúnaður byggð og hægt er að nota það í þrjá mismunandi tilgangi. Þessir fela í sér getu, öryggi og árangur. Stærð er einföld sem er venjulega þátt í næstum öllum gerðum RAID skipulaga sem notuð eru. Til dæmis geta tveir harðir diska verið tengdir saman eins og einn drif til stýrikerfisins með því að gera raunverulegur ökuferð sem er tvisvar á getu. Afköst eru önnur mikilvæg ástæða fyrir því að nota RAID skipulag á einkatölvu. Í sama dæmi um að tveir diska séu notaðir sem eini drif, getur stjórnandi skipt niður gögnum klump í tvo hluta og síðan setti hverja hluta á sérstakan disk. Þetta tvöföldu í raun árangur af því að skrifa eða lesa gögnin á geymslukerfinu. Að lokum er hægt að nota RAID fyrir gagnaöryggi.

Þetta er gert með því að nota eitthvað af plássinu á drifunum til að klóra í raun gögnin sem eru skrifuð bæði í drif. Enn og aftur, með tveimur drifum getum við gert það þannig að gögnin séu skrifuð bæði í drif. Þannig, ef einn drif mistakast hefur hinn enn gögnin.

Það fer eftir markmiðum geymslukerfisins sem þú vilt setja saman fyrir tölvukerfið þitt, þú verður að nota eitt af mismunandi stigum RAID til að ná þessum þremur markmiðum.

Fyrir þá sem nota harða diska í tölvunni sinni , mun árangur líklega verða meira en mál en getu. Á hinn bóginn munu þeir sem nota solid-ástand diska líklega vilja leið til að taka minni diska og tengja þau saman til að búa til eina stærri drif. Svo skulum kíkja á mismunandi stigum RAID sem hægt er að nota með einkatölvu.

RAID 0

Þetta er lægsta stig RAID og býður í raun ekki upp á nokkurn hátt af offramboð og þess vegna er vísað til stigs 0. Þar að auki tekur RAID 0 tvær eða fleiri diska og setur þau saman til að tjá stærri drifrás. Þetta er náð með örgjörva sem kallast röndun. Gögn blokkir eru brotin upp í gögn klumpur og þá skrifað í röð yfir diska. Þetta býður upp á aukna afköst vegna þess að gögnin geta verið skrifuð samtímis í drifið af stjórnandi á virkan hátt margfalda hraða drifanna. Hér fyrir neðan er dæmi um hvernig þetta gæti virkað á þremur diskum:

Til þess að RAID 0 geti virkað til að auka árangur kerfisins þarftu að reyna að hafa samsvarandi diska. Hver ökuferð ætti að hafa sömu nákvæmlega geymslupláss og eiginleikar eiginleikar.

Ef þeir gera það ekki, þá verður rúmtakið takmarkað við margfeldi af minnstu drifanna og frammistöðu til hægustu drifanna þar sem það verður að bíða eftir að allar röndin séu skrifuð áður en þeir flytja á næsta sett. Það er hægt að nota mismatched diska en í því tilviki gæti JBOD skipulag verið skilvirkari.

JBOD stendur fyrir bara fullt af drifum og á áhrifaríkan hátt er aðeins safn drifa sem hægt er að nálgast óháð öðru en birtast eins og einn geymslumáti við stýrikerfið. Þetta er venjulega náð með því að hafa gagnaspennu milli diska. Oft er þetta nefnt SPAN eða BIG.

Virkilega séð starfar þær alla sem einn diskur en blokkirnar verða skrifaðar yfir fyrsta diskinn þar til það fyllist upp og síðan framfarir til annars, þá þriðja osfrv. Þetta er gagnlegt til að bæta við aukafærslunni í núverandi tölvukerfi og með drifum af ýmsum stærðum en það mun ekki auka árangur drifbúnaðarins.

Stærsta vandamálið með RAID 0 og JBOD uppsetningum er gagnaöryggi. Þar sem þú hefur marga diska aukist líkurnar á spillingu gagna vegna þess að þú hefur fleiri stig af bilun . Ef einhver drif í RAID 0 array mistekst verða öll gögnin óaðgengileg. Í JBOD mun drif bilun leiða til þess að gögn sem gerðust á þessum diski hafi tapast. Þess vegna er best fyrir þá sem vilja nota þessa geymsluaðferð til að hafa aðra leið til að taka öryggisafrit af gögnum þeirra.

RAID 1

Þetta er fyrsta sanna stigið af RAID þar sem það gefur upp fullt af offramboð fyrir gögnin sem eru geymd á fylkinu. Þetta er gert með því að nota ferli sem kallast speglun. Öll gögn sem eru skrifuð til kerfisins eru afrituð í hvert einasta drif í stigi 1 stigi. Þetta form af RAID er yfirleitt gert með aðeins par af drifum þar sem að bæta við fleiri drifum mun ekki bæta við neinum viðbótargetu, bara meiri offramboð. Til betra að gefa dæmi um þetta, hér er mynd sem sýnir hvernig það væri skrifað í tvær diska:

Til að ná sem bestum árangri frá RAID 1 skipulagi, mun kerfið enn einu sinni nota samsvarandi diska sem deila sömu getu og afköstum.

Ef mismatched diska eru notuð, þá er fylkið getu jafnast við minnstu getu drifið í fylkinu. Til dæmis, ef einn og hálf terabyte og einn terabyte drif voru notuð í RAID 1 array, getu þessa fylkis á kerfinu væri bara einn terabyte.

Þetta stig af RAID er mjög árangursríkt fyrir gagnaöryggi vegna þess að tveir diska eru í raun það sama. Ef einn af þeim tveimur drifum mistekst, þá hefur hinn hin fullkomna gögnin. Vandamálið við þessa tegund af skipulagi er almennt að ákvarða hver drifið mistekst vegna þess að geymslan verður oft óaðgengileg þegar einn af þeim mistekst og verður ekki endurheimt á réttan hátt fyrr en ný drif er sett í stað mistókst og endurheimt ferlið er keyrt. Eins og áður hefur komið fram er einnig engin árangur af þessu. Reyndar verður lítilsháttar frammistaða tap af kostnaði stjórnandans fyrir RAID.

RAID 1 + 0 eða 10

Þetta er nokkuð flókið blanda af bæði RAID stigum 0 og stigi 1 . Raunverulega mun stjórnandi þurfa að minnsta kosti fjórar diska til þess að geta virkað í þessari ham vegna þess að það sem það er að gera er að gera tvær pör af drifum. Fyrsta sett af drifum er speglað fylki sem klónarnir eru gögnin milli tveggja. Annað sett af drifum er einnig speglað en sett upp til að vera ræmur af fyrstu. Þetta veitir bæði gagnaupplausn og árangur. Hér að neðan er dæmi um hvernig gögn yrðu skrifuð á fjórum drifum með þessari tegund af skipulagi:

Til að vera heiðarlegur, þetta er ekki æskilegur háttur af RAID til að keyra á tölvukerfi. Þó að það geri nokkrar frammistöðu uppörvun það er í raun ekki svo gott vegna mikils magn af kostnaði á kerfinu. Í samlagning, það er gríðarlegur sóun á plássi þar sem drifbúnaðurinn mun aðeins að hámarki helmingur afkastagetu allra drifanna samanlagt. Ef mismatched diska eru notaðar, mun flutningur takmarkast við hægur á drifunum og getu verður bara tvöfalt minnsti drifið.

RAID 5

Þetta er hæsta stigið af RAID sem er að finna í tölvukerfum tölvunnar og er mun árangursríkari aðferð til að auka getu og offramboð. Það nær þetta með því að vinna úr gögnum með jöfnu. Að minnsta kosti þrír diska er nauðsynlegt til að gera þetta þar sem gögnin eru skipt í rönd á nokkrum drifunum en þá er ein blokk yfir röndin sett til hliðar fyrir jöfnu. Til að útskýra þetta betur, skulum fyrst skoða hvernig gögnin gætu verið skrifuð á þremur drifum:

Í grundvallaratriðum, drif stjórnandi tekur a klumpur af gögnum að vera skrifað yfir alla diska í fylkinu. Fyrsti hluti gagna er settur á fyrsta drifið og annað er komið á sekúndu. Þriðja drifið fær jafnvægisbita sem er í raun samanburður á tvöföldum gögnum á fyrsta og öðru. Í tvöfalt stærðfræði, hefur þú bara 0 og 1. A boolskan stærðfræði ferli er gert til að bera saman bita. Ef tveir bæta við jafntali (0 + 0 eða 1 + 1) þá mun parity biturinn vera núll. Ef tveir bæta upp við stakur tala (1 + 0 eða 0 + 1) þá mun parity biturinn vera einn. Ástæðan fyrir þessu er að ef einn af drifin mistekst getur stjórnandi þá fundið út hvað vantar gögnin. Til dæmis, ef ökuferð mistekst, farðu bara að keyra tvö og þrjú, og keyra tvö hefur gagnablokk af einum og ökuferð þrjú hefur jafngildisblokk af einum, þá þarf vantar gagnaþrep á drifinu eitt að vera núll.

Þetta veitir skilvirkan gagnaupplausn sem gerir öllum gögnum kleift að endurheimta ef bilun mistókst. Nú fyrir flestar neytendasamsetningar mun bilun enn leiða til þess að kerfið sé ekki vegna þess að það er ekki í hagnýtur stöðu. Til að fá kerfið hagnýtur er nauðsynlegt að skipta um nýtt ökutæki með nýjum drif. Þá verður uppbygging gagna á stjórntökustigi sem mun þá gera gagnstæða sveigjanleika virka til að endurskapa gögnin á vantar drifinu. Þetta getur tekið nokkurn tíma, sérstaklega fyrir stærri afkastagetu en það er að minnsta kosti endurheimt.

Nú er getu RAID 5 array háð fjölda drifa í fylkinu og getu þeirra. Enn og aftur er fylkið takmarkað við minnstu getu drifið í fylkinu þannig að það er best að nota samsvarandi diska. Skilvirkt geymslurými er jafnt fjölda diska að frádregnum einu sinni lægsta getu. Svo í stærðfræðilegum skilmálum er það (n-1) * Capacitymin . Þannig að ef þú ert með þrjár 2GB diska í RAID 5 array, þá er heildarmagnið 4GB. Annar RAID 5 array sem notaði fjórar 2GB diska myndi hafa 6GB af afkastagetu.

Núverandi árangur fyrir RAID 5 er svolítið flóknara en nokkrar af öðrum gerðum RAID vegna þess að boolean ferlið sem þarf að gera til að búa til jöfnuhlutann þegar gögnin eru skrifuð á drifin. Þetta þýðir að skrifa árangur verður minni en RAID 0 array með sama fjölda diska. Lesa árangur, hins vegar, þjáist ekki eins mikið og ritað er vegna þess að boolean ferlið er ekki gert því það lesir bein gögn frá drifunum.

The Big Issue Með Allar RAID Uppsetning

Við höfum rætt um ýmis kostir og gallar af hverju stigi RAID sem hægt er að nota á einkatölvum en það er annað mál sem margir gera sér grein fyrir þegar kemur að því að búa til RAID-drifstillingar. Áður en RAID skipulag er hægt að nota verður það fyrst að vera smíðað annaðhvort af vélbúnaðarstjórnunarkerfinu eða innan hugbúnaðar stýrikerfisins. Þetta byrjar í grundvallaratriðum sérstakt snið sem þarf til að fylgjast vel með hvernig gögnin verða skrifuð og lesin á drifinu.

Þetta hljómar líklega ekki eins og vandamál en það er ef þú þarft jafnvel að breyta því hvernig þú vilt að RAID array þín sé stillt. Til dæmis segðu að þú ert að keyra lágmark á gögnum og vilt bæta við auka drif fyrir annað hvort RAID 0 eða RAID 5 array. Í flestum tilfellum getur þú ekki getað án þess að endurskipuleggja RAID-arrayið sem mun einnig fjarlægja eitthvað af þeim gögnum sem var geymt í þeim drifum. Þetta þýðir að þú þarft að fullu afrita gögnin þín, bæta við nýju drifinu, endurstilla diskadrifið, sniðið það sem drifið er og endurtaka síðan upprunalegu gögnin aftur á drifið. Það getur verið mjög sársaukafullt ferli. Þess vegna skaltu ganga úr skugga um að þú hafir virkilega fylkið uppsetninguna eins og þú vilt í fyrsta sinn sem þú gerir það.