Стандартные уровни RAID


В компьютерных хранилищах стандартные уровни RAID включают в себя базовый набор конфигураций RAID («избыточный массив независимых дисков» или «избыточный массив недорогих дисков»), в которых используются методы чередования , зеркалирования или контроля четности для создания больших надежных хранилищ данных из несколько универсальных компьютерных жестких дисков (HDD). Наиболее распространенными типами являются RAID 0 (чередование), RAID 1 (зеркалирование) и его варианты, RAID 5 (распределенная четность) и RAID 6 (двойная четность). Несколько уровней RAID также можно комбинировать или вкладывать друг в друга., например RAID 10 (чередование зеркал) или RAID 01 (зеркалирование наборов чередования). Уровни RAID и связанные с ними форматы данных стандартизированы Ассоциацией производителей сетей хранения данных (SNIA) в стандарте Common RAID Disk Drive Format (DDF). [1] Численные значения служат только в качестве идентификаторов и не означают производительность, надежность, генерацию или любую другую метрику.

Хотя большинство уровней RAID могут обеспечить хорошую защиту и восстановление после аппаратных дефектов или дефектных секторов/ошибок чтения ( серьезные ошибки ), они не обеспечивают никакой защиты от потери данных из-за катастрофических сбоев (пожар, вода) или программных ошибок , таких как ошибка пользователя. , сбой программного обеспечения или заражение вредоносным ПО. Для ценных данных RAID — это только один строительный блок более крупной схемы предотвращения потери данных и восстановления — он не может заменить план резервного копирования .

RAID 0 (также известный как чередующийся набор или чередующийся том ) равномерно распределяет (« полосы ») данные по двум или более дискам без информации о четности , избыточности или отказоустойчивости . Поскольку RAID 0 не обеспечивает отказоустойчивости или избыточности, отказ одного диска приведет к отказу всего массива; в результате чередования данных по всем дискам сбой приведет к полной потере данных. Эта конфигурация обычно реализуется с учетом скорости в качестве предполагаемой цели. [2] [3] RAID 0 обычно используется для повышения производительности, хотя его также можно использовать для создания большого логического тома из двух или более физических дисков.[4]

Настройка RAID 0 может быть создана с дисками разного размера, но пространство для хранения, добавляемое к массиву каждым диском, ограничено размером самого маленького диска. Например, если диск на 120 ГБ чередуется с диском на 320 ГБ, размер массива будет 120 ГБ × 2 = 240 ГБ. Однако некоторые реализации RAID позволяют использовать оставшиеся 200 ГБ для других целей.

На диаграмме в этом разделе показано, как данные распределяются по полосам A x на двух дисках, где A1:A2 — первая полоса, A3:A4 — вторая и т. д. После определения размера полосы при создании RAID 0, его необходимо поддерживать постоянно. Поскольку доступ к полосам осуществляется параллельно, массив RAID 0 с n дисками выглядит как один большой диск со скоростью передачи данных, в n раз превышающей скорость одного диска.

Массив RAID 0 из n дисков обеспечивает скорость чтения и записи данных, в n раз превышающую скорость отдельных дисков, но без избыточности данных. В результате RAID 0 в основном используется в приложениях, требующих высокой производительности и способных выдержать более низкую надежность, например, в научных вычислениях [5] или компьютерных играх . [6]


Схема настройки RAID 0
Схема настройки RAID 1
Схема настройки RAID 2
На схеме RAID 3 с блоками из шести байтов и двумя байтами четности показаны два блока данных разного цвета.
Схема компоновки RAID 5, где каждый цвет представляет группу блоков данных и соответствующий блок четности (полоса). На этой диаграмме показан левый асинхронный макет
Схема настройки RAID 6, которая идентична RAID 5, за исключением добавления второго блока четности .