Составные RAID массивы
У основных уровней RAID есть свои достоинства и недостатки. И вполне понятно, почему инженеры стали мечтать о таком RAID, который бы объединял достоинства нескольких уровней. Составной RAID массив – это чаще всего сочетание быстрого RAID 0 с надежным RAID 1, 3 или 5. Итоговый массив действительно обладает улучшенными характеристиками, но и платить за это приходится повышением стоимости и сложностью решения.
Составной RAID строится так: сначала диски разделяются на наборы (set). Затем на основе каждого из наборов строятся простые массивы. А завершается все объединением этих массивов в один мегамассив. Запись типа X+Y означает, что сначала диски объединены в RAID уровня X, а затем несколько RAID X массивов объединены в RAID уровня Y.
RAID 0+1 (01) и 1+0 (10)
RAID 0+1 часто называют «зеркалом страйпов», а RAID 1+0 – «страйпом зеркал» (нормальное русское «чередование» практически не используется, сменившись американизмом). В обоих случаях используются две технологии – чередование и зеркалирование, но результаты разные.
|
Структура RAID 0+1 |
RAID 0+1 обладает высокой скоростью работы и повышенной надежностью, поддерживается даже дешевыми RAID контроллерами и является недорогим решением. Но по надежности несколько лучше RAID 1+0. Так, массив из 10 дисков (5 по 2) может остаться работоспособным пи отказе до 5 жестких дисков!
|
Структура RAID 1+0 |
Основной недостаток этих массивов – низкий процент использования емкости накопителей – всего 50%. Но для домашних систем именно RAID 01 или 10 может оказаться оптимальным решением.
RAID 0+3 (03) и 3+0 (30)
С этими массивами у производителей наблюдается путаница. Довольно часто вместо 0+3 или 3+0 указывают более привлекательное число 5+3 (53). Не верьте!
По идее сочетание чередования и RAID 3 дает выигрыш в скорости, но он довольно мал. Зато система заметно усложняется. Наиболее простой уровень 3+0. Из двух массивов RAID 3 строится страйп, и минимальное количество требуемых дисков – 6. Получившийся RAID 3+0 с точки зрения надежности лучше, чем 0+3.
Достоинства этих комбинаций в довольно высоком проценте использования емкости дисков и высокой скорости чтения данных. Недостатки – высокая цена, сложность системы.
RAID 0+5 (05) и 5+0 (50)
Что будет, если объединить чередование с распределенной четностью с обыкновенным чередованием? Получится быстрая и надежная система. RAID 0+5 представляет собой набор страйпов, на основе которых построен RAID 5. Такая комбинация используется редко, так как практически не дает выигрыша ни в чем. Широкое распространение получил составной RAID массив 5+0.
|
Структура RAID 5+0 |
Чаще всего это два массива RAID 5, объединенных в страйп. Такая конфигурация позволяет получить высокую производительность при работе с файлами малого размера. Типичный пример – использование в качестве WEB-сервера.
RAID 1+5 (15) и 5+1 (51)
Этот уровень построен на сочетании зеркалирования или дуплекса и чередования с распределенной четностью. Основная цель RAID 15 и 51 – значительное повышение надежности. Массив 1+5 продолжает работать при отказе трех накопителей, а 5+1 - даже при потере пяти из восьми жестких дисков! Платить приходится большим количеством неиспользуемой емкости дисков и общим удорожанием системы.
Чаще всего для построения RAID 5+1 используют два контроллера RAID 5, которые зеркалируют на программном уровне, что позволяет снизить затраты.
JBOD
А что делать, если нужен просто один логический диск гигантского размера? Без всяких зеркалирований, чередования и четности? Тогда это уже не RAID, а JBOD – Just A Bunch Of Disks. Реализовать этот режим способен простейший контроллер или даже программная реализация контроллера.
|
Объединение дисков в один логический |
Есть ли у него преимущества, если JBOD не повышает ни быстродействия, ни надежности? Есть. По крайней мере, для работы используется все доступное пространство жестких дисков. И еще: в случае выхода из строя одного из жестких дисков, информация на других не повреждается.
Сведем основные характеристики наиболее распространенных уровней в таблицы.
Распространенные single RAID массивы
| RAID 0 | RAID 1 | RAID 3 | RAID 5 | RAID 6 |
Технология | Чередование | Зеркали- рование | Чередование, четность | Чередование, четность | Чередование, четность |
Контроллер | Все | Все | Аппаратный | Аппаратный Hi-End | Специали- зированный |
Кол-во жестких дисков | 2, 4 | 2 | 3 и больше | 3 и больше | 3 и больше |
Доступное рабочее пространство, % | 100 | 50 | 66 для 3, 75 для 4 | 66 для 3, 75 для 4 | 33 для 3 50 для 4 60 для 5 |
Стойкость при отказе диска | Нет | Высокая | Высокая | Высокая | Очень высокая |
Восстановление данных | Нет | Очень быстрое | Быстрое | Быстрое | Очень быстрое |
Скорость случайного чтения | Очень хорошая | Хорошая | Хорошая | Очень хорошая | Очень хорошая |
Скорость случайной записи | Очень хорошая | Хорошая | Плохая | Нормальная | Плохая |
Скорость линейного чтения | Очень хорошая | Хорошая | Очень хорошая | Очень хорошая | Хорошая |
Скорость линейной записи | Очень хорошая | Хорошая | Хорошая | Хорошая | Средняя |
Цена | Самая низкая | Низкая | Средняя | Средняя | Высокая |
Распространенные multi-RAID массивы
| RAID 0+1 | RAID 1+0 | RAID 5+0 | RAID 5+1 |
Технология | Чередование, зеркали- рование | Чередование, зеркали- рование | Чередование, четность | Чередование, четность, зеркали- рование |
Контроллер | Почти все | Почти все | Специали- зированный | Специали- зированный |
Кол-во жестких дисков | 4 min | 4 min | 6 min | 6 min |
Доступное рабочее пространство, % | 50 | 50 | 66 для 2 страйпов по 3 диска | 33-40 |
Стойкость при отказе диска | Очень хорошая | Отличная | Хорошая | Отличная |
Восстановление данных | Быстрое | Очень быстрое | Среднее | Быстрое |
Скорость случайного чтения | Очень хорошая | Очень хорошая | Очень хорошая | Очень хорошая |
Скорость случайной записи | Хорошая | Хорошая | Хорошая | Хорошая |
Скорость линейного чтения | Очень хорошая | Очень хорошая | Очень хорошая | Очень хорошая |
Скорость линейной записи | Хорошая | Хорошая | Хорошая | Хорошая |
Цена | Относительно высокая | Относительно высокая | Высокая | Очень высокая |
Вместо заключения
Сейчас, разобравшись в многообразии уровней RAID, мы можем посмотреть на представленную плату новыми глазами и понять ее основные характеристики.
Название | RAID LSI LOGIC MegaRAID SCSI 320-1 PCI 64 1ch 64МБ (RAID levels: 0, 1, 50, 10, 5) |
Производитель | LSI Logic |
Объем кэш-памяти, Мбайт | 64 |
Максимальный объем кэш-памяти, Мбайт | 64 |
Разъем расширения | PCI 64 |
Количество каналов ввода-вывода | 1 |
Количество поддерживаемых устройств | 15 |
Поддерживаемые уровни RAID | 0, 1, 5+0, 1+0, 5 |
Гарантия, лет | 3 |
Габариты, мм | 167,6 x64,5 x15 |
Вес, г | 145 |
Приблизительная цена, $ | 420 |
Перед нами дорогой RAID контроллер, поддерживающий самые популярные уровни RAID. Он устанавливается в корпус сервера и работает с быстрыми SCSI дисками, максимальное количество которых в массиве – 15.
Конечно, для домашнего использования такое устройство не предназначено. Но кто знает, что будет через несколько лет?…
Этой статьей мы открыли ряд публикаций о современных технологиях хранения данных. Надеемся, они помогут вам не только расширить свои знания, но и защитить важные данные дома и на работе.