RAID уровень 0 - максимальная скорость
В логическом устройстве RAID 0 общий для дискового массива контроллер при выполнении операции записи расщепляет данные
на блоки и передает их параллельно на все диски, при этом первый блок данных записывается на первый диск, второй -
на второй и т.д. Различные варианты реализации технологии RAID-0 могут отличаться размерами блоков данных. Уровень
RAID-0 не обладает изыточностью данных, а значит, не имеет возможности повысить отказоустойчивость. Если при считывании
произойдет сбой, то данные будут безвозвратно испорчены. Более того, отказоустойчивость даже снижается, поскольку если
один из дисков выйдет из строя, то восстанавливать придется все диски массива. Имеется еще один недостаток - если при работе
с RAID-0 обхем дисковой памяти потребуется изменить, то сделать это путем простого добавления еще одного диска к уже имеющимся
в RAID массиве дискам невозможно без полного перераспределения информации по всему изменившемуся набору дисков.
|
| Диск 1 |
бит 1 |
бит 3 |
бит 5 |
бит 7 |
бит 9 |
бит 11 |
бит 13 |
бит 15 |
бит 17 |
бит 19 |
| Диск 2 |
бит 2 |
бит 4 |
бит 6 |
бит 8 |
бит 10 |
бит 12 |
бит 14 |
бит 16 |
бит 18 |
бит 20 |
RAID уровень 1 - максимальная защита данных
Уровень RAID-1 реализует подход, называемый зеркальным копированием (mirroring). Логическое устройство образуется на
основе одной или нескольких пар дисков, в которых один диск является основным, а другой диск - зеркальный - дублирует
информацию, находящуюся на основном диске. Если основной диск выходит из стоя, зеркальный продолжает сохранять данные,
тем самым обеспечивается повышенная отказоустойчивость логического устройства. При внесении изменений в данные,
контроллер массива одинаковым образом модифицирует и основной и зеркальный диски, при этом дублирование операций
абсолютно прозрачно для пользователя и приложений. Удвоение количества записи снижает, хотя и не очень
значительно, производительность подсистемы, поэтому во многих случаях наряду с дублированием дисков дублируют и
их контроллеры. такое дублирование помимо повышения скорости операций записи обеспечивает большую надежность
системы - данные на зеркальном диске остануться доступными не только при сбое диска, но и в случае сбоя
дискового контроллера.
|
| Диск 1 |
бит 1 |
бит 2 |
бит 3 |
бит 4 |
бит 5 |
бит 6 |
бит 7 |
бит 8 |
бит 9 |
бит 10 |
| Диск 2 |
бит 1 |
бит 2 |
бит 3 |
бит 4 |
бит 5 |
бит 6 |
бит 7 |
бит 8 |
бит 9 |
бит 10 |
RAID уровень 2
Уровень RAID-2 расщепляет данные побитно: первый бит записывается на первый диск, второй бит - на второй диск и т.д.
Отказоустойчивость реализуется в RAID-2 путем использования для кодирования данных корректирующего кода Хэмминга,
который обеспечивает исправление однократных ошибок и обнаружение двукратных ошибок. Избыточность достигается за счет
нескольких дополнительных дисков, куда записывается код коррекции ошибок. Так, массив с числом основных дисков от 16 до 32
должен иметь три дополнительных диска для хранения кода коррекции. RAID-2 обеспечивает высокую производительность и
надежность, но он применяется в основном в мейнфреймах и суперкомпьютерах. В сетевых файловых серверах этот метод в
настоящее время практически не используется из-за высокой стоимости его реализации.
|
RAID уровень 3 - высокая скорость чтения, высокая скорость записи
используется для работы и редактирования видео/фото-изображений, допечатной подготовки
В массивах RAID-3 используется расщепление данных на массиве дисков с выделением одного диска на весь набор для контроля
четности. То есть если имеется массив из 5 дисков, то запись на 4 диск производится параллельно с побайтным расщеплением
а 5 диск используется для записи контрольной информации о четности. Диск четности является резервным. Если какой-либо диск
выходит из строя, то данные остальных дисков плюс данные о четности резервного диска позволяют не только определить,
какой из дисков массива вышел из строя, но и восстановить утраченную информацию. Это восстановление может выполняться
динамически, по мере поступления запросов, или в результате выполнения специальной процедуры восстановления, когда
содержимое отказавшего диска заново гененируется и записывается на резервный диск.
Если требуется записать данные на отказавший диск, то эта операция физически не выполняется, вместо этого корректируется
контрольная сумма - она получает такое значение, как если бы данные были действительно записаны на этот диск.
Минимальное количество дисков, необходимое для создания RAID-3 равно трем. В этом случае избыточность достигает
максимального значения - 33%. При увеличении числа дисков степнь избыточности снижается.
|
| Диск 1 |
бит 1 |
бит 3 |
бит 5 |
бит 7 |
бит 9 |
бит 11 |
бит 13 |
бит 15 |
бит 17 |
бит 19 |
| Диск 2 |
бит 2 |
бит 4 |
бит 6 |
бит 8 |
бит 10 |
бит 12 |
бит 14 |
бит 16 |
бит 18 |
бит 20 |
| Диск 3 |
четность |
четность |
четность |
четность |
четность |
четность |
четность |
четность |
четность |
четность |
RAID уровень 4
Организация RAID-4 аналогична RAID-3, за тем исключением, что данные распределяются на дисках не побайтно, а блоками.
За счет этого может происходить независимый обмен с каждым диском. Для хранения контрольной информации также используется
один дополнительный диск. Эта реализация удобна для файлов с очень короткими записями и большей частотой операций
чтения по сравнению с операциями записи, поскольку в этом случае при подходящем размере блоков диска возможно одновременное
выполнение нескольких операций чтения. Однако допустима только одна операция записи в каждый момент времени, так как все
операции записи используют один и тот же дополнительный диск для вычисления контрольной суммы.
|
RAID уровень 5 - высокая скорость чтения, средняя скорость записи
используется в серверах обработки данных
В уровне RAID-5 используется метод, аналогичный RAID-4, но данные о контроле четности распределяются по всем дискам
массива. При выполнении опервции записи требуется в три раза больше оперативной памяти. Каждая команда записи инициирует
последовательность для изменения контрольной записи - считывание-модификация-запись - в нескольких дисках. Наибольший
выигрыш производительности достигается при операциях чтения. Поскольку информация о четности может быть считана и записана
на несколько дисков одновременно, скорость записи по сравнению с уровнем RAID-4 увеличивается, однако все еще гораздо
ниже скорости отдельного диска метода RAID-1 или RAID-3.
|
| Диск 1 |
бит 1 |
бит 3 |
четность |
бит 7 |
бит 9 |
четность |
бит 13 |
бит 15 |
четность |
бит 19 |
| Диск 2 |
бит 2 |
четность |
бит 5 |
бит 8 |
четность |
бит 11 |
бит 14 |
четность |
бит 17 |
бит 20 |
| Диск 3 |
четность |
бит 4 |
бит 6 |
четность |
бит 10 |
бит 12 |
четность |
бит 16 |
бит 18 |
четность |
RAID уровень 0+1 - максимальная скорость, максимальная защита данных
используется в критически-важных серверных платформах
|
| Диск 1 |
бит 1 |
бит 3 |
бит 5 |
бит 7 |
бит 9 |
бит 11 |
бит 13 |
бит 15 |
бит 17 |
бит 19 |
| Диск 2 |
бит 2 |
бит 4 |
бит 6 |
бит 8 |
бит 10 |
бит 12 |
бит 14 |
бит 16 |
бит 18 |
бит 20 |
| Диск 3 |
бит 1 |
бит 3 |
бит 5 |
бит 7 |
бит 9 |
бит 11 |
бит 13 |
бит 15 |
бит 17 |
бит 19 |
| Диск 4 |
бит 2 |
бит 4 |
бит 6 |
бит 8 |
бит 10 |
бит 12 |
бит 14 |
бит 16 |
бит 18 |
бит 20 |
|
62173072
it_giraffa
193201923
Не вернувшись однажды из полета-это навсегда.
