Типы raid-массивов

Создание массива средствами материнской платы

Как создать RAID-массив на основе встроенного контроллера материнской платы:

предварительно скачать драйвера РЕЙД-контроллера для конкретного чипсета (с сайта производителя материнской платы);

в момент запуска ПК зайти в БИОС;

• отыскать раздел, отвечающий за параметры для SATA-контроллера;
• перевести положение контроллера в режим «RAID»;

Boot Mode Selection перевести в UEFI

• сохранить изменения и перезагрузить компьютер;
• в момент запуска ПК с помощью специфической комбинации кнопок зайти в БИОС в «Main Menu» или «Advanced»;

отыскать меню «Intel Rapid Storage Technology»;

• выбрать накопители, не участвующие ни в одном массиве;
• создать РЕЙД-массив («Create RAID Volume»);

• в процессе откроется меню для создания массива;
• указать накопитель, на котором будет создаваться массив;
• задать тип РЕЙДа;
• после выполнения этого действия появится подсказка, на какие кнопки нажать для продолжения процедуры;
• на завершающем этапе выбрать размер под создаваемый РЕЙД-массив (можно занять весь накопитель);

• выйти из меню и перезагрузить ПК;
• воспользоваться возможностями Виндовса;
• зайти в «Управление дисками» (через «Панель управления»);

• выполнить «Инициализацию дисков» (для нового накопителя);
• провести распределение места (через опцию «Создать простой том»).

Как создать RAID-массив

Существует два способа — аппаратный и программный. В первом случае потребуется несколько дисков, подключенных к материнской плате, и наличие RAID-контроллера. RAID-контроллер может быть установлен отдельно, а может быть уже встроен в саму материнку, но встроенные, как правило, обладают меньшими возможностями и потенциалом.

В случае с программным способом, потребуется специальная установленная программа, которая имитирует работу контроллера. Однако следует понимать, что таким способом затрагиваются ресурсы процессора и оперативной памяти, что негативным образом сказывает на общей производительности ПК. К тому же не редки случае конфликтов операционной системы и софта. Поэтому подобный способ следует рассматривать исключительно в целях экспериментов и тестов.

Для того, что воспользоваться аппаратным методом, вам потребуется зайти в BIOS операционной системы и выставить режим RAID. После перезагрузки ПК, вы попадете в меню настройки массива. После установки более детальных настроек, вы сможете пользоваться массивом, как и обычным диском.

Будьте аккуратны, все данные на дисках при создании массива будут стёрты!

Если перед вами стоит банальная задача сделать бэкап, не обязательно связываться с RAID. Почитайте в нашей статье, как все правильно настроить. 

• Выбираем внешнюю память для ноутбука
• Как выбрать SSD накопитель для компьютера или ноутбука

What is RAID 5 and RAID 0?

To understand RAID 50, you need to know how RAID 5 and RAID 0 works. The reason is simple. RAID 50 is created by combining 5 and 0.

While RAID 0 is disk striping without parity, RAID 5 is disk striping with distributed parity. This is best illustrated using diagrams.

RAID 0

Refer to the diagram above. The first thing to note is that you need a minimum of 2 physical disks to create disk striping without parity. From the diagram above, when you stripe Disk 0 and Disk 1, you create a single volume double the size of the smallest disk.

Disk striping offers improved speed (performance). For example, when you stripe 2 disks,the resultant RAID disk is 2 times faster as it combines the speed of both disks.

The downside of RAID 0 is that it does not provide redundancy. Failure of one disk may lead to loss of the entire volume. This may lead to data loss.

Bear in mind that we are discussing striping without and with parity to prepare you to understand RAID 50. In the next section, I will be explaining how RAID 5 works.

RAID 5

In comparison to RAID 0, RAID 5 (striping with distributed parity) requires a minimum of 3 disks. The diagram above illustrates how striping with distributed parity works. Ap, Bp and Cp are parity information. Parity data provides fault tolerance.

As you may have noticed, the parity information is distributed across the 3 disks. What this meas is that if one disk fails you can use the parity information stored in the remaining 2 disks to rebuild the array.

This brings us to the main benefit of a RAID 5 array – fault tolerance. The likelihood of losing data is slim. You can only lose the array if you lose 2 disks at the same time.

In conclusion, one disadvantage of RAID 5 array is that the total volume you get for storage is the size of two disks. This is reason for this is because one disk is always reserved for parity information. The minimum physical disks required for striping with distributed parity is 3.

Переходники с USB 2.0 на USB 3.0

Что такое RAID массив и зачем он вам нужен

В первую очередь, RAID массив позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость для жестких дисков (HDD) вашего компьютера, за счет объединения нескольких жестких дисков в один логический элемент. Соответственно, для реализации данной технологии вам понадобятся как минимум два жестких диска. Кроме того, RAID это просто удобно, ведь всю информацию, которую раньше приходилось копировать на резервные источники (флешки, внешние винчестеры), теперь можно оставить «как есть», ибо риск её полной потери минимален и стремится к нулю, но не всегда, об этом чуть ниже.

RAID переводится примерно так: защищенный набор недорогих дисков. Название пошло еще с тех времен, когда объемные винчестеры стоили сильно дорого и дешевле было собрать один общий массив из дисков, объемом поменьше. Суть с тех пор не поменялась, в общем-то как и название, только теперь можно сделать из нескольких HDD большого объема просто гигантское хранилище, либо сделать так, что один диск будет дублировать другой. А еще можно совместить обе функции, тем самым  получить преимущества одной и второй.

Все эти массивы находятся под своими номерами, скорее всего вы о них слышали — рейд 0, 1…10, то есть массивы разных уровней.

RAID 1

Принцип работы — mirroring («зеркалирование»). Самая простая система RAID-массивов из всех возможных. Представляет собой параллельную запись информации с основного диска на другие — дублирующие. Производительность при этом никак не изменяется. Имеет широкое применение в серверном обслуживании, потому что в случае выхода из строя одного из накопителей, все продублированные данные остаются на других носителях. При этом вам будет доступен объем лишь одного винчестера.

Предположим у вас есть 3 диска по 500 Гбайт каждый. Из 1500 Гбайт вам останется лишь 500 Гбайт. В общем, предназначение таких систем — резервация и клонирование информации. Есть смысл использовать диски с высокой скоростью (7200 об/мин) — например, такой:.

RAID 1 часто используют в корпоративной сфере, где потеря информации может обернуться серьезными убытками. 

Что может понадобиться

RAID создают, чтобы улучшить производительность, скорость HDD (SSD). Массив помогает уберечь данные от потери в случае неисправности или выхода из строя основного винчестера. Для выполнения этой процедуры потребуется минимум два, можно разных по объему, жестких диска.

Для сохранности и копирования личных данных хватает дополнительного винчестера на 500 Гб, поддерживающего работу подключенного RAID-контроллера (или программы, имитирующей контроллер). Дополнительный накопитель должен иметь повышенную устойчивость к вибрации. Потребуется специальный контейнер (корзина) с вставками из виброгасящего материала для установки винчестеров, а также работающий кулер для обеспечения обдува и охлаждения.

Если на ПК установлен один винчестер, придется докупить и установить второй. Правда, два диска будут работать как один. Объем памяти не увеличится. Доступно будет лишь то количество гигабайт, которое представлено на основном накопителе. Второй винчестер предназначен для копирования, то есть для «отзеркаливания» и хранения данных. В процессе создания РЕЙД-массива пользователю нужно будет создать зеркальный том основного накопителя. Такое действие просто не отобразится и не запустится, если на ПК не хватает места.

Разумеется, для создания массива понадобится материнская плата. Правда, она изначально установлена на любом компьютере. Однако в процессе перевода контроллера материнской платы в режим RAID может исчезнуть доступ к показаниям SMART даже для накопителей, не принимающих участие в создании массива.

Возможны и другие неполадки. Например, могут слететь РЕЙД-настройки, может не поддерживаться нужный уровень массива, а драйвера RAID старых чипсетов будут конфликтовать с TRIM.

RAID 100

Ещё один уровень (правильнее сказать уровень-мутант) RAID из самых базовых и самых популярных RAID 0 и RAID 1. Иерархия уровней идет как и всегда: первая цифра — самый низший уровень, последняя — самый высокий. Вот и получается, что мы имеем страйп из страйпов из зеркал. Как стандартный уровень массива в обычных контроллерах вы не увидите. Скорее это попытка увеличить производительность всего массива, если она уже давно уперлась в производительность контроллеров. Простыми словами — это софтовое объединение нескольких аппаратных страйпов из зеркал (то есть массивов RAID 10) :

Минусы — сложность конфигурации, нужно контролировать фактически несколько разных массивов, ничего друг о друге не знающих;

Плюсы — если вы имеете несколько одинаковых низкопроизводительных RAID-контроллеров, на них можно построить массив, по производительности выше, чем пропускная способность одного контроллера (объединить производительность нескольких CPU RAID).

Минимальное количество дисков — 8, максимум из строя может выйти половина дисков (см. RAID 10).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 — зеркалированный массив, данные в котором записываются последовательно на несколько дисков, как вRAID 0. Эта архитектура представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого вместо отдельных дисков являются массивы RAID 1. Соответственно, массив этого уровня должен содержать как минимум 4 диска (и всегда чётное количество). RAID 10 объединяет в себе высокую отказоустойчивость и производительность.

Утверждение, что RAID 10 является самым надёжным вариантом для хранения данных вполне обосновано тем, что массив будет выведен из строя после выхода из строя всех накопителей в одном и том же массиве. При одном вышедшем из строя накопителе, шанс выхода из строя второго в одном и том же массиве равен 1/3*100=33%. RAID 0+1 выйдет из строя при двух накопителях, вышедших из строя в разных массивах. Шанс выхода из строя накопителя в соседнем массиве равен 2/3*100=66%, однако так как накопитель в массиве с уже вышедшим из строя накопителем уже не используется, то шанс того, что следующий накопитель выведет из строя массив целиком равен 2/2*100=100%

RAID 1 (Mirror)

RAID 51 & RAID 15

Если RAID 50 — хороший способ увеличить производительность как на запись, так и на чтение, то комбинация уровня 1 и 5 — это вариант увеличения отказоустойчивости при неплохой производительности на чтение. RAID 51 — это зеркало из RAID 5, RAID 15 — это RAID 5 из зеркал :

В первом случае допускается максимум выход из строя 50% дисков +1 в случае, если выйдет из строя полностью одно зеркало и ещё один диск в соседнем зеркале. Минимально допустимое количество вышедших из строя дисков в наихудшем варианте — 2, если выйдут из строя по одному диску с одинаковым номером в каждом зеркале. Во втором случае допускается выход также 50% +1 диска — то есть выход из строя одного зеркала полностью и ещё по одному диску из оставшихся зеркал. Массив выйдет из строя, если выйдут два зеркала в раз — это наихудший вариант.

Минусы — боюсь даже представить на сколько процентов упадет производительность по отношению к нормальной при выходе из строя максимально допустимого количества дисков. Фактически в этих двух вариантах RAID 5 лишается своего главного преимущества — наиболее эффективного использования дискового пространства.

Плюсы — в некоторых случаях допускается выход из строя больше половины всех дисков, этим не может похвастаться даже RAID 10.

Как работает RAID 5?

Рассмотрим упрощенную схему работы массива из четырех дисков. Один из дисков выделяется для хранения контрольной суммы. Три – доступны для размещения данных. На рисунке ниже, диски с полезной информацией названы A, B и C. Диск D хранит контрольные суммы.

Минимальный объем информации, который контроллер считывает или записывает на один диск, называется стрипом (strip). В параметрах большинства контроллеров, с которыми нам приходилось сталкиваться, указывается не размер стрипа, а размер страйпа (stripe) – блока информации, который распределяется на все диски массива. На рисунке ниже один страйп выделен более темным цветом:

Размер страйпа равен размеру стрипа помноженного на количество дисков в массиве. Т.е. в случае с четырьмя дисками и размером страйпа 64К, минимальное количество информации, которое контроллер способен записать или считать с диска, равняется 64 / 4 = 16К.

Контрольная сумма, которая попадает на диск D, рассчитывается по следующей формуле:

D = A xor B xor C

Благодаря транзитивности операции xor в случае выхода из строя одного из дисков с полезной информацией её можно восстановить xor-ированием данных оставшихся дисков, включая диск с контрольной суммой. Например, вышел из строя диск B.

При запросе блока информации с диска B контроллер восстановит его по формуле:

B = A xor C xor D

Сервер Firebird обменивается с дисковой подсистемой страницами данных. Оптимальный размер страницы в большинстве случаев составляет 8К, что намного меньше размера страйпа и в большинстве случаев даже меньше чем размер стрипа. Ситуации, когда на диск записываются последовательно расположенные страницы, также достаточно редки. Таким образом, если в нашем примере происходит запись информации на диск А, то контроллеру придется выполнить следующие операции:

1. Прочитать данные стрипов с дисков B и C. Две операции чтения.
2. Рассчитать новую контрольную сумму. Две операции xor.
3. Запись информацию на диск A и контрольную сумму на диск D. Две операции записи.

Итого, два чтения, две записи и две операции xor. Было бы удивительно, если бы при таком объеме работы, общая производительность не падала. Теперь становится очевидным почему RAID 5 не подходит для размещения файла базы данных.

Важной особенностью RAID 5 является существенное падение производительности при выходе из строя одного из дисков в массиве. Ведь теперь, для восстановления информации с этого диска, необходимо считать и перексорировать данные со всех остальных дисков.. Впрочем, как и у любого правила, у нашего — тоже есть свое исключение

Производительность дискового массива RAID 5 не будет снижаться, если размер энергонезависимой кэш памяти контроллера сопоставим с размером файла базы данных. Например, при размере кэш памяти в 512 Мб вполне можно использовать RAID массив пятого уровня для баз до 1-1,5 Гб. При условии, что сервер выделен только для работы с базой данных и не выполняет других задач.

Впрочем, как и у любого правила, у нашего — тоже есть свое исключение. Производительность дискового массива RAID 5 не будет снижаться, если размер энергонезависимой кэш памяти контроллера сопоставим с размером файла базы данных. Например, при размере кэш памяти в 512 Мб вполне можно использовать RAID массив пятого уровня для баз до 1-1,5 Гб. При условии, что сервер выделен только для работы с базой данных и не выполняет других задач.

Стоит заметить, что приведенная выше схема работы RAID 5 из методических соображений серьезно упрощена. В реальности контроллер распределяет страйпы циклически по всем дискам массива, так что выделенного диска для хранения контрольных сумм нет. Все диски хранят и данные и контрольные суммы разных страйпов, что позволяет выровнять приходящуюся на них нагрузку.

Комбинированный тип RAID 50 (RAID 5 + 0);

RAID 50 (также известный как RAID 5 + 0) – это вложенный RAID, состоящий из массивов RAID 5 и RAID 0 с высокими скоростями записи и загрузки. Массивы такой конфигурации используются довольно часто.

Для работы системы RAID 50 требуется как минимум шесть дисков. По мере увеличения количества RAID-дисков в системе ее производительность также растет, что оказывает соответствующее влияние на скорость восстановления данных по мере увеличения интервала (шага) восстановления RAID.

Вот некоторые из наиболее важных преимуществ RAID 50:

• высокая средняя скорость восстановления данных (намного быстрее, чем у RAID 5);
• очень высокая скорость записи данных;
• повышенная отказоустойчивость (по сравнению с RAID 5).

Основные недостатки RAID 50:

• высокая стоимость;
• ограниченная масштабируемость.

Чтобы потерять данные в массиве RAID 50, должны выйти из строя сразу три диска, что практически невозможно.

RAID 30 & RAID 03

Хоть и ни разу не слышал про такие конфигурации до создания этой статьи, все же нашел в сети достаточно подробные описание этих вариантов. Что поделать, если всем хочется к любому массиву прикрутить вариацию на тему RAID 0 или RAID  1 — почему тогда нет RAID 20 с минимальным количеством дисков в 14 штук (вариант с 6 дисками будет просто бессмысленным)? Но раз такие уровни RAID все же есть, с удовольствием о них напишу.

Минимальное количество дисков — 6.

Чтобы лучше понять о чем идет дело:

Минусы — низкая отказоустойчивость и отсутствие исправления ошибок одиночных битов  «на лету» делает этот массив примерно таким же по надежности как и RAID 0.

Плюсы — достаточно высокая производительность.

На некоторых ресурсах есть упоминание, что raid 30 также имеет имя raid 53, но мне кажется это не совсем так — хоть и RAID  3 и RAID 5 оба используют бит четности, принцип работы у них отличается (см. ниже).

Типы RAID-контроллеров: программные и аппаратные.

Дисковые массивы могут быть основаны на одной из двух архитектур: программной или аппаратной. Обе архитектуры основаны на реализации программного кода. Отличие в том, выполняется ли код в центральном процессоре компьютера (программная реализация) или специализированном процессоре на контроллере RAID (аппаратная реализация).

Чтобы выбрать наиболее подходящий вам тип RAID-массива, начните с рассмотрения следующих факторов:

• стоимость используемых дисковых накопителей, иными словами, ваши финансовые возможности;
• необходимый уровень защиты и доступности данных (от низкого до высокого);
• требуемая производительность (от низкой до высокой), исходя из количества пользователей и используемых приложений.

RAID 0 (striping — «чередование»)

Режим, при использовании которого достигается максимальная производительность. Данные равномерно распределяются по дискам массива, дискиобъединяются в один, который может быть размечен на несколько. Распределенные операции чтения и записи позволяют значительно увеличить скорость работы, поскольку несколько дисков одновременно читают/записывают свою порцию данных. Пользователю доступен весь объем дисков, но это снижает надежность хранения данных, поскольку при отказе одного из дисков массив обычно разрушается и восстановить данные практически невозможно. Область применения — приложения, требующие высоких скоростей обмена с диском, например видеозахват, видеомонтаж. Рекомендуется использовать с высоконадежными дисками.

RAID 0 (striping — «чередование»)

RAID 5

RAID 5 может выдержать сбой 1 диска. Данные и информация о четности, хранящиеся на неисправном диске, могут быть пересчитаны с использованием данных, хранящихся на оставшихся дисках.

На самом деле, данные доступны, и чтение возможно с RAID 5, даже если один из дисков вышел из строя и восстанавливается. Однако такое чтение будет медленным, поскольку часть данных (часть, находившаяся на неисправном диске) рассчитывается из блока четности, а не просто считывается с диска. Восстановление данных и восстановление заменяющего диска также выполняются медленно из-за накладных расходов при расчете четности.

Что делать, если данные потеряны

В современном мире данные имеют большую ценность

К сожалению, никто не может дать стопроцентной гарантии безопасности данных, и довольно часто приходится сталкиваться с потерей важной информации

Хотя RAID разработан для повышения безопасности хранения, и он действительно обеспечивает дополнительную защиту от потери данных в случае сбоя жесткого диска, он, в то же время, не может обеспечить защиту от случайного удаления, форматирования, повреждения файловой системы, вирусов и многих других причин исчезновения данных. Для восстановления данных в подобных случаях вы можете использовать RS Partition Recovery.

В случае аппаратного сбоя (отказ / замена контроллера и т. д.) используйте RS RAID Retrieve.

Программа, как в ручном, так и в автоматическом режиме, сможет найти RAID на дисках, подключенных к компьютеру, определить его тип и вернуть все данные, которые подлежат восстановлению.

RAID 5E & RAID 5EE

Сначала трудно разобраться в чем точно разница между этими двумя вариантами — на одних источниках есть информация об обоих уровнях, но как будто одну и ту же информацию просто перемешали по-разному и разместили в двух разных статьях; где-то RAID 5 не упоминается вообще, а где-то наоборот есть только  RAID 5ee. Я сделал вывод, что это один и тот же уровень RAID , но возможно с небольшими различиями в последовательности записи пустых блоков данных. Однако сути это не меняет — это все тот же RAID  5, но только с одним диском в резерве. Таким образом убирается одно из основных слабых мест — сильная деградация производительности при выходе из строя одного диска. Но этот уровень RAID имеет также одно существенное преимущество над RAID 5 + spare: запасной диск не простаивает, а работает точно также как и другие диски в массиве. Так что можно сделать вывод, что запасной диск уже запасным не является. Минимальное количество дисков — 4.

Удалось найти всего лишь две картинки , наглядно иллюстрирующие разницу между этими двумя вариантами массивов:

Минусы — низкая производительность при записи данных, все ещё большое время, необходимое для перестроения массива в случае выхода одного диска из строя, менее эффективное использование дискового пространства, чем у RAID  5.

Плюсы — надежность выше, чем у RAID 5, неплохая производительность при чтении, более эффективное использование дополнительного диска, чем у RAID 5 + spare, скорость чтения и записи данных пропорционально выше за счет использования дополнительного диска при таком же объеме полезных данных.

Количество дисков

Отвечая на вопрос — сколько же дисков требуется для рейд 10, скажу, что для такого массива необходимо четное их количество. Причем, минимально допустимое количество винчестеров составляет 4, а максимальное 16. Также, бытует мнение, что raid «1+0» (он же 10) и «0+1» чем-то различаются. Это правда, но различие состоит только в последовательности соединения массивов.

Последняя цифра обозначает тип массива самого верхнего уровня. Например, raid «0+1» обозначает некую зеркальную систему полос, внутри которой два нулевых рейда (общее количество: 4 жестких диска) объединяются в один рейд 1 — это как пример, «нулевых» рейд массивов тут может быть и больше. Причем, снаружи визуально эти два подвида рейд 10 ничем не отличаются. И чисто теоретически они имеют равную степень устойчивости к сбоям.

Столько дисков может поломаться и потери данных не произойдет

Повторюсь, главным недостатком raid 10 остается — необходимость включения в массив дисков «горячего резерва». Расчет примерно следующий: на 5 рабочих накопителей должен быть один резервный. Теперь пару слов про емкость дисков. Особенность емкости рейд 1 заключается в том, что вам всегда доступна лишь половина пространства винчестеров от их общего объема. В RAIDе 10 из 4 дисков общим объемом 4 Терабайта для записи будут доступны всего 2 Тб. Вообще, легко подсчитать доступный объем можно по формуле: F*G/2, F означает — количество дисков в массиве, а G — их емкость.

Как пополнять карту и можно ли снять наличные

Приложения

Учитывая плюсы и минусы, RAID 10 полезен в приложениях, где производительность важна не только для чтения, но и для записи

RAID 10 также лучше подходит, чем RAID 5, в приложениях, где важно поддерживать производительность во время восстановления после сбоя одного из дисков

RAID 5 обеспечивает здоровый баланс эффективного хранилища, достойной производительности, устойчивости к сбоям и хорошей безопасности. Это самая популярная конфигурация RAID для корпоративных NAS-устройств и бизнес-серверов. RAID 5 идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными. Если количество физических дисков в RAID очень велико, вероятность сбоя хотя бы одного из них выше. Таким образом, RAID 6 может быть лучшим вариантом, поскольку он использует два диска для хранения четности.

RAID 2

Массивы, использующие для коррекции ошибок код Хэмминга . На практике код Хэмминга получил широкое применение в оперативной памяти, но не в RAID-технологиях. Адекватное минимальное количество дисков — 7. Расчет количества дисков для данных и дисков для кодов коррекции ошибок очень наглядно представлен в табличке из Википеднии :

Минусы — невысокая производительность при записи данных (приходится на каждый блок данных генерировать новый код, что отнимает процессорное время), неэффективное использование дискового пространства при небольшом количестве дисков.

Плюсы — достаточно высокая производительность при чтении.

Что такое RAID 7 и как он работает

RAID 7 (оптимизированная асинхронность). Используемые в построении массивов данного типа технологии помогают достигать высоких скоростей ввода-вывода и передачи данных. В отличие от других уровней RAID, седьмой не является открытым отраслевым стандартом. Это зарегистрированный товарный знак Storage Computer Corporation. Он основан на концепциях, используемых на уровнях 3 и 4. Однако здесь добавлена возможность кэширования данных. RAID 7 также включает контроллер со встроенным микропроцессором, работающим под управлением ОС в режиме реального времени. Это позволяет обрабатывать все запросы на передачу данных асинхронно и независимо.

В RAID 7 блок контрольной суммы интегрирован с блоком буферизации. Для хранения информации о четности используется отдельный диск, который можно разместить на любом канале. RAID 7 отличается высокой скоростью передачи данных и обработки запросов, хорошей масштабируемостью. Самым существенным недостатком этого уровня является стоимость его реализации.

Преимущества RAID 7:

• очень высокая скорость передачи данных и высокая скорость обработки запросов (от 1,5 до 6 раз выше, чем у других стандартных уровней RAID);
• хорошая масштабируемость;
• значительно увеличена (за счет наличия кеша) скорость чтения небольших объемов данных;
• для расчета четности не требуется дополнительная передача данных.

Недостатки RAID 7:

• производство одной компанией;
• сложность реализации;
• очень высокая стоимость дисков;
• невозможность обслуживания пользователем;
• необходимость использования источника бесперебойного питания для предотвращения потери данных из кэш-памяти;
• короткий гарантийный срок.

RAID 5

Основным недостатком уровней RAID от 2-го до 4-го является невозможность производить параллельные операции записи, так как для хранения информации о чётности используется отдельный контрольный диск. RAID 5 не имеет этого недостатка. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, нет асимметричности конфигурации дисков. Под контрольными суммами подразумевается результат операции XOR (исключающее или). Xor обладает особенностью, которая даёт возможность заменить любой операнд результатом, и, применив алгоритм xor, получить в результате недостающий операнд. Например: a xor b = c (где a, b, c — три диска рейд-массива), в случае если a откажет, мы можем получить его, поставив на его место c и проведя xor между c и b: c xor b = a. Это применимо вне зависимости от количества операндов: a xor b xor c xor d = e. Если отказывает c тогда e встаёт на его место и проведя xor в результате получаем c: a xor b xor e xor d = c. Этот метод по сути обеспечивает отказоустойчивость 5 версии. Для хранения результата xor требуется всего 1 диск, размер которого равен размеру любого другого диска в raid.

Достоинства

RAID5 получил широкое распространение, в первую очередь, благодаря своей экономичности. Объём дискового массива RAID5 рассчитывается по формуле (n-1)*hddsize, где n — число дисков в массиве, а hddsize — размер наименьшего диска. Например, для массива из четырех дисков по 80 гигабайт общий объём будет (4 — 1) * 80 = 240 гигабайт. На запись информации на том RAID 5 тратятся дополнительные ресурсы и падает производительность, так как требуются дополнительные вычисления и операции записи, зато при чтении (по сравнению с отдельным винчестером) имеется выигрыш, потому что потоки данных с нескольких дисков массива могут обрабатываться параллельно.

Недостатки

Производительность RAID 5 заметно ниже, в особенности на операциях типа Random Write (записи в произвольном порядке), при которых производительность падает на 10-25% от производительности RAID 0 (или RAID 10), так как требует большего количества операций с дисками (каждая операция записи, за исключением так называемых full-stripe write-ов, сервера заменяется на контроллере RAID на четыре — две операции чтения и две операции записи). Недостатки RAID 5 проявляются при выходе из строя одного из дисков — весь том переходит в критический режим (degrade), все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность. При этом уровень надежности снижается до надежности RAID-0 с соответствующим количеством дисков (то есть в n раз ниже надежности одиночного диска). Если до полного восстановления массива произойдет выход из строя, или возникнет невосстановимая ошибка чтения хотя бы на еще одном диске, то массив разрушается, и данные на нем восстановлению обычными методами не подлежат

Следует также принять во внимание, что процесс RAID Reconstruction (восстановления данных RAID за счет избыточности) после выхода из строя диска вызывает интенсивную нагрузку чтения с дисков на протяжении многих часов непрерывно, что может спровоцировать выход какого-либо из оставшихся дисков из строя в этот наименее защищенный период работы RAID, а также выявить ранее не обнаруженные сбои чтения в массивах cold data (данных, к которым не обращаются при обычной работе массива, архивные и малоактивные данные), что повышает риск сбоя при восстановлении данных

Минимальное количество используемых дисков равно трём.

RAID 5

Составление семантического ядра, как правильно подобрать ключевые слова для статьи

Какой уровень RAID выбрать?

Если RAID 5 не подходит, то какой уровень выбрать для размещения файла базы данных? При количестве дисков меньше четырех единственным вариантом является зеркало (mirror) – RAID 1. Если в массиве от четырех дисков и больше, то оптимальным с точки зрения производительности и надежности является RAID 10 – объединение (RAID 0) нескольких зеркал (RAID 1). Иногда можно встретить написание как RAID 1+0. На рисунке ниже представлен массив RAID 10 из четырех дисков. Темным тоном выделены данные одного страйпа. Штриховка показывает дубликат этого страйпа.

Отметим так же, что если массив RAID 5 способен пережить потерю только одного диска, то RAID 10 из m зеркал по два диска выживет в случае потери от одного до m дисков, при условии, что откажут не более чем по одному диску в каждом зеркале.

Попробуем количественно сравнить массивы RAID 5 и RAID 10, в каждом из которых n дисков. n кратно двум. Примем размер читаемого/записываемого блока данных равным размеру стрипа. В таблице ниже приведено необходимое количество операций чтения/записи и xor-ирования данных.

Хорошо видно, что массив RAID 10 имеет не только более высокую производительность при записи, но и не допускает общего снижения производительности при выходе из строя одного диска.