6.6. Дисковые массивы RAID

2021-03-09 СтудИзба

6.6. Дисковые массивы RAID

Дисковые массивы RAID


 

Дисковый массив RAID – это консолидированная серверная система для хранения данных большого объема, в которой для размещения информации используют несколько жестких дисков. Поддержка различных уровней избыточности, производительности и способов восстановления после сбоя осуществляется посредством целого ряда разнообразных методик хранения. В массивах RAID значительное число дисков относительно малой емкости используется для хранения крупных объемов данных, а также для обеспечения более высокой надежности и избыточности.

Дисковый массив RAID может быть образован несколькими способами. Некоторые типы массивов RAID предназначены в первую очередь для повышения производительности, гарантии высокого уровня надежности, обеспечения отказоустойчивости и коррекции ошибок. Общей функцией для массивов RAID является функция «горячей замены». Иными словами, пользователь имеет возможность удалить выбранный дисковод, установив на его место другой. Для большинства типов дисковых массивов RAID данные на замененном диске могут быть восстановлены автоматически, без отключения сервера.

Очевидно, что не только RAID поддерживает функции защиты данных большого объема. Однако традиционно применяемое в таких случаях программное обеспечение резервного копирования или зеркалирования действует намного медленнее и зачастую предусматривает отключение системы в случае возникновения ошибки на дисководе.

В не зависимости от того, произошла ли замена дисковода из-за сбоя системы или вызвана какой-либо другой причиной, серверы для замены дисковода отключать не нужно – RAID позволяет восстановить данные с других дисководов, используя зеркальные копии или информацию о четности, и не требует отключения компьютера.

"Осушка газа" - тут тоже много полезного для Вас.

На практике, дисковые массивы RAID имеют различные варианты реализации, называемые системами RAID различного уровня – 0, 3 и 5.

RAID уровня 0. Представляет собой простейший вариант организации дискового массива. На обычном жестком диске данные хранятся в последовательных секторах одного и того же диска. Система использует как минимум два диска и разделяет данные на блоки, которые имеют размер от 512 байт до нескольких мегабайт и поочередно записываются на разные диски. Сегмент 1 записывается на диск 1, сегмент 2 – на диск 2 и т.д. Когда система доходит до последнего диска в массиве, то следующий сегмент она записывает на диск 1 и т. д.

Благодаря сегментации данных нагрузка ввода/вывода распределяется между всеми дисководами. А поскольку чтение и запись на диски может осуществляться одновременно, производительность возрастает весьма существенно. Но такой подход не обеспечивает защиты данных. Если на диске возникает ошибка, то данные безвозвратно теряются. Системы RAID уровня 0 не предназначены для критически важных приложений, но хорошо подходят для таких задач, как создание и редактирование видео и изображений.

RAID уровня 3. Предусматривают расщепление данных, выбирают один из дисков для хранения контрольной суммы по разделам. Такой подход позволяет обеспечить определенную отказоустойчивость и особенно полезен в средах, предполагающих интенсивное использование данных, либо в однопользовательских средах для доступа к длинным последовательным записям. Системы RAID уровня 3 не поддерживают перекрытия ввода/вывода и требуют применения синхронизованных дисководов для того, чтобы предотвратить снижение производительности при работе с короткими записями.

RAID уровня 5. Аналогичны системам уровня 0, но вместо разбиения данных на блоки они распределяют биты каждого байта между различными дисками. Такой подход побитного расщепления данных между дисками увеличивает нагрузку, но в случае возникновения сбоя на диске последний может быть заменен, и данные могут быть восстановлены с кодов четности и кодов коррекции ошибок. В системах RAID уровня 5 перекрываются все операции ввода/вывода. Для организации подобных систем требуется от трех до пяти дисков. Они лучше подходят для многопользовательских комплексов, для которых производительность не имеет критически важного значения или которые выполняют небольшое количество операций записи.



Свежие статьи
Популярно сейчас