▷ Raid 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: explicație de toate tipurile

Cu siguranță, am auzit cu toții despre configurarea discurilor în RAID și le-am legat de companii mari, unde este necesară replicarea și disponibilitatea datelor. Dar astăzi, practic toate plăcile noastre de bază pentru PC - urile desktop au posibilitatea de a crea propriile RAID-uri.

Indice de conținut

Astăzi vom vedea care este tehnologia RAID, care pe lângă faptul că este o marcă de spray anti-țânțar extrem de eficient, are de-a face și cu tehnologia din lumea computerelor. Vom vedea în ce constă funcționarea sa și ce putem face cu acesta și configurațiile sale diferite. În ea, hard disk-urile noastre mecanice sau SSD-urile vor lua în centrul atenției, oricare ar fi acestea, ceea ce ne permite să stocăm cantități enorme de informații datorită unităților de peste 10 TB pe care le putem găsi în prezent.

Este posibil să fi auzit și despre stocarea în cloud și despre avantajele sale față de stocare în propria echipă, dar adevărul este că este mai orientat spre afaceri. Acestea plătesc un preț pentru a avea acest tip de serviciu care este oferit prin internet și pe serverele la distanță care au sisteme de securitate avansate și configurații RAID proprii cu redundanță mare de date.

Ce este tehnologia RAID?

Termenul RAID provine de la "Redundant Array of Independent Discs" sau menționat în spaniolă, redundant array de discuri independente. Pe numele său avem deja o idee bună despre ce intenționează să facă această tehnologie. Ceea ce nu este altceva decât crearea unui sistem de stocare a datelor folosind mai multe unități de stocare printre care datele sunt distribuite sau replicate. Aceste unități de stocare pot fi sau hard disk-uri mecanice sau HDD, SSD sau unități în stare solidă.

Tehnologia RAID este împărțită în configurații numite niveluri, prin care putem obține rezultate diferite în ceea ce privește posibilitățile de stocare a informațiilor. În scopuri practice, vom vedea un RAID ca un singur magazin de date, ca și cum ar fi o singură unitate logică, chiar dacă există mai multe hard disk-uri independente fizic.

Scopul final al RAID este de a oferi utilizatorului o capacitate mai mare de stocare, redundanță de date pentru a evita pierderea de date și pentru a oferi viteze mai rapide de citire și scriere a datelor decât dacă am avea doar un hard disk. Evident, aceste funcții vor fi îmbunătățite independent, în funcție de nivelul de RAID pe care dorim să îl implementăm.

Un alt avantaj al utilizării unui RAID este că putem folosi hard disk-uri vechi pe care le avem acasă și pe care le putem conecta prin interfața SATA la placa noastră de bază. În acest fel, cu unități low cost, vom putea monta un sistem de stocare în care datele noastre vor fi în siguranță împotriva eșecurilor.

Unde se folosesc RAID-uri

În general, RAID - urile au fost folosite de mulți ani de către companii, datorită importanței speciale a datelor lor și a necesității de a le păstra și de a asigura redundanța acestora. Acestea au unul sau mai multe servere dedicate în mod special gestionării acestui magazin de informații, cu hardware special conceput pentru această utilizare și cu un scut de protecție împotriva amenințărilor externe care vor împiedica accesul necuvenit la acestea. De obicei, aceste depozite folosesc hard disk-uri identice în performanța și tehnologia de fabricație, pentru o scalabilitate optimă.

Dar astăzi, aproape toți vom putea folosi un sistem RAID dacă avem o placă de bază relativ nouă și cu un chipset care implementează acest tip de instrucțiuni interne. Pentru a începe configurarea unui RAID de la Linux, Mac sau Windows, vom avea nevoie doar de mai multe discuri conectate la balonul nostru de bază.

În cazul în care echipa noastră nu implementează această tehnologie, vom avea nevoie de un controler RAID pentru a gestiona depozitul direct din hardware, deși în acest caz, sistemul va fi susceptibil la defecțiunile acestui controler, ceva care, de exemplu, nu se întâmplă dacă îl gestionăm prin software.

Ceea ce RAID poate și nu poate face

Știm deja ce este un RAID și unde este posibil să îl utilizăm, dar acum trebuie să știm ce avantaje vom obține prin implementarea unui astfel de sistem și ce alte lucruri nu vom putea face cu acesta. În acest fel nu vom cădea în eroarea de a-și asuma lucrurile atunci când acestea nu sunt într-adevăr.

Avantajele unui RAID

• Toleranță ridicată la erori: cu un RAID putem obține o toleranță la erori mult mai bună decât dacă avem doar un hard disk. Acest lucru va fi condiționat de configurațiile RAID pe care le adoptăm, deoarece unele sunt orientate să ofere redundanță și altele, pur și simplu, pentru a atinge viteza de acces. Îmbunătățirea performanței de citire și scriere: ca în cazul precedent, există sisteme care vizează îmbunătățirea performanței, prin împărțirea blocurilor de date în mai multe unități, pentru a le face să funcționeze în paralel. Posibilitatea combinării celor două proprietăți anterioare: nivelurile RAID pot fi combinate, după cum vom vedea mai jos. În acest fel, putem profita de viteza de acces a unora și redundanța datelor altuia. O scalabilitate bună și o capacitate de stocare: un alt dintre avantajele sale este că, în general, sunt sisteme ușor scalabile, în funcție de configurația pe care o adoptăm. În plus, putem folosi discuri de natură, arhitectură, capacitate și vârstă diferite.

Ceea ce nu poate face RAID

• Un RAID nu este un mijloc de protecție a datelor: RAID va reproduce date, nu le va proteja, sunt două concepte foarte diferite. Aceeași pagube vor fi făcute de un virus pe un hard disk separat, ca și cum ar fi intrat într-un RAID. Dacă nu avem un sistem de securitate care să îl protejeze, datele vor fi expuse în mod egal. Viteza de acces mai bună nu este garantată: există configurații pe care le putem face noi înșine, dar nu toate aplicațiile sau jocurile sunt capabile să funcționeze bine la un RAID. De multe ori nu vom face profit folosind două hard disk-uri în loc de una pentru a stoca datele într-un mod împărțit.

Dezavantaje ale unui RAID

• Un RAID nu asigură recuperarea din dezastru: așa cum știm, există aplicații care pot recupera fișierele de pe un hard disk deteriorat. Pentru RAID-uri, aveți nevoie de drivere diferite și mai specifice, care nu sunt neapărat compatibile cu aceste aplicații. Deci, în caz de eșec în lanț sau disc multiplu, am putea avea date nerecuperabile. Migrația datelor este mai complicată: clonarea unui disc cu un sistem de operare este destul de simplu, dar realizarea unui RAID complet către altul este mult mai complicat dacă nu avem instrumentele corecte. Acesta este motivul pentru care migrarea fișierelor de la un sistem la altul pentru a-l actualiza, este uneori o sarcină insurmontabilă. Costuri inițiale mari: implementarea unui RAID cu două discuri este simplă, dar dacă dorim seturi mai complexe și redundante, lucrurile se complică. Cu cât sunt mai multe discuri, cu atât costurile sunt mai mari și cu atât sistemul este mai complex, cu atât vom avea nevoie.

Ce niveluri RAID există

Ei bine, putem găsi astăzi câteva tipuri RAID, deși acestea vor fi împărțite în RAID standard, niveluri cuibărite și niveluri proprii. Cele mai frecvent utilizate pentru utilizatorii privați și întreprinderile mici, sunt desigur nivelurile standard și cuibăritate, deoarece majoritatea echipamentelor high-end au posibilitatea de a face acest lucru fără a instala nimic suplimentar.

Dimpotrivă, nivelurile de proprietate sunt folosite doar de creatorii înșiși sau care vând acest serviciu. Ele sunt variante ale celor considerate de bază și nu credem că explicația lor este necesară.

Să vedem în ce constă fiecare dintre ei.

RAID 0

Primul RAID pe care îl avem se numește Nivel 0 sau set împărțit. În acest caz, nu avem redundanță de date, deoarece funcția acestui nivel este de a distribui datele care sunt stocate între diferitele hard disk-uri conectate la computer.

Obiectivul implementării RAID 0 este de a oferi viteze de acces bune la datele care sunt stocate pe hard disk-uri, deoarece informațiile sunt distribuite în mod egal pe ele pentru a avea acces simultan la mai multe date, cu unitățile care rulează în paralel..

RAID 0 nu are informații de paritate sau redundanță de date, astfel încât dacă una dintre unitățile de stocare se rupe, vom pierde toate datele din interiorul ei, cu excepția cazului în care am făcut backup-uri externe ale acestei configurații.

Pentru a efectua un RAID 0 trebuie să fim atenți la dimensiunea hard disk-urilor care îl compun. În acest caz, acesta va fi cel mai mic hard disk care determină spațiul adăugat în RAID. Dacă avem un hard disk de 1 TB și încă 500 GB în configurație, dimensiunea setului funcțional va fi de 1 TB, preluând hard disk-ul de 500 GB și încă 500 GB de pe discul de 1 TB. Acesta este motivul pentru care idealul ar fi să folosești hard disk-uri de aceeași dimensiune pentru a putea folosi tot spațiul disponibil din setul proiectat.

RAID 1

Această configurație se mai numește oglindire sau „ oglindire ” și este una dintre cele mai utilizate pentru a furniza redundanța datelor și o bună toleranță la erori. În acest caz, ceea ce facem este să creăm un magazin cu informații duplicate pe două hard disk-uri sau două seturi de hard disk-uri. Când stocăm o informație, este replicată imediat în unitatea sa de oglindă pentru a fi stocate de două ori aceleași date.

În ochii sistemului de operare, avem o singură unitate de stocare, pe care o accesăm pentru a citi datele din interior. Dar în cazul în care acest lucru nu reușește, datele vor fi căutate automat în unitatea replicată. De asemenea, este interesant să crești viteza de citire a datelor, deoarece putem citi informațiile simultan din cele două unități oglindă.

RAID 2

Acest nivel de RAID este puțin utilizat, deoarece se bazează practic pe crearea de stocare distribuită pe mai multe discuri la nivel de biți. La rândul său, din această distribuție de date este creat un cod de eroare și stocat în unități destinate exclusiv acestui scop. În acest fel, toate discurile din depozit pot fi monitorizate și sincronizate pentru a citi și scrie date. Deoarece discul are în prezent un sistem de detectare a erorilor, această configurație este contraproductivă și este utilizat sistemul de paritate.

RAID 3

Această setare nu este utilizată în prezent. Ea constă în împărțirea datelor la nivel de octeți în diferitele unități care alcătuiesc RAID-ul, cu excepția uneia, unde informațiile de paritate sunt stocate pentru a putea alătura aceste date atunci când sunt citite. În acest fel, fiecare octet stocat are un bit de paritate suplimentar pentru a identifica erorile și pentru a recupera datele în cazul pierderii unei unități.

Avantajul acestei configurații este că datele sunt împărțite în mai multe discuri și accesul la informații este foarte rapid, atât cât există discuri paralele. Pentru a configura acest tip de RAID aveți nevoie de cel puțin 3 hard disk-uri.

RAID 4

Este vorba și despre stocarea datelor în blocuri împărțite între discurile din magazin, lăsând unul dintre ele să stocheze biți de paritate. Diferența fundamentală față de RAID 3 este că dacă pierdem o unitate, datele pot fi reconstruite în timp real datorită biților de paritate calculați. Acesta are ca scop stocarea fișierelor mari fără redundanță, dar înregistrarea datelor este mai lentă datorită necesității de a face acest calcul al parității de fiecare dată când se înregistrează ceva.

RAID 5

Numit și sistem distribuit de paritate. Acesta este folosit astăzi mai frecvent decât nivelele 2, 3 și 4, în special pe dispozitivele NAS. În acest caz, informațiile sunt stocate împărțite în blocuri care sunt distribuite între hard disk-urile care alcătuiesc RAID-ul. Dar, de asemenea, este generat un bloc de paritate pentru a asigura redundanța și pentru a putea reconstrui informațiile în cazul în care un hard disk devine corupt. Acest bloc de paritate va fi stocat într-o unitate diferită de blocurile de date care sunt implicate în blocul calculat, în acest fel informațiile de paritate vor fi stocate într-un alt disc de unde sunt implicate blocurile de date.

În acest caz, vom avea nevoie de cel puțin trei unități de stocare pentru a asigura redundanța datelor cu paritate, iar eșecul va fi tolerat doar pe o unitate la un moment dat. În caz de rupere a două simultan, vom pierde informațiile de paritate și cel puțin unul dintre blocurile de date implicate. Există o variantă RAID 5E în care este introdus un hard disk de rezervă pentru a reduce timpul de reconstrucție a datelor, dacă una dintre cele mai importante nu reușește.

RAID 6

RAID este practic o extensie a RAID 5, în care este adăugat un alt bloc de paritate pentru a face un total de două. Blocurile de informații vor fi împărțite din nou în unități diferite și în același mod blocurile de paritate sunt de asemenea stocate în două unități diferite. În acest fel , sistemul va fi tolerant la eșecul a până la două unități de stocare, dar, în consecință, vom avea nevoie de până la patru unități pentru a putea forma un RAID 6E. În acest caz există și o variantă RAID 6e cu același obiectiv cu cel al RAID 5E.

Niveluri RAID imbricate

Am lăsat în urmă cele 6 niveluri de bază ale RAID pentru a intra în nivelurile imbricate. După cum putem presupune, aceste niveluri sunt în principiu sisteme care au un nivel principal de RAID, dar care la rândul lor conțin alte sub-niveluri care funcționează într-o configurație diferită.

În acest fel, există diferite straturi RAID care sunt capabile să îndeplinească simultan funcțiile nivelurilor de bază și, astfel, să poată combina, de exemplu, capacitatea de a citi mai rapid cu RAID 0 și redundanța RAID 1.

Să vedem atunci care sunt cele mai folosite astăzi.

RAID 0 + 1

De asemenea, poate fi găsit sub numele RAID 01 sau oglindă despărțitoare. Practic, constă dintr-un nivel principal de tip RAID 1 care îndeplinește funcțiile de reproducere a datelor găsite într-un prim sub-nivel într-o secundă. La rândul său, va exista un RAID sub-nivel 0 care își va îndeplini propriile funcții, adică stocarea datelor într-un mod distribuit în unitățile care se află în el.

În acest fel avem un nivel principal care face funcția de oglindă și sublivele care fac funcția de divizare a datelor. În acest fel atunci când un hard disk nu reușește, datele vor fi perfect stocate în cealaltă oglindă RAID 0.

Dezavantajul acestui sistem este scalabilitatea, atunci când adăugăm un disc suplimentar la un subnivel, va trebui să facem la fel și pe celălalt. În plus, toleranța la erori ne va permite să rupem un disc diferit la fiecare subnivel sau să rupem două la același nivel, dar nu și alte combinații, deoarece pierdem date.

RAID 1 + 0

Ei bine, acum am fi în cazul opus, se mai numește RAID 10 sau diviziune oglindă. Acum vom avea un nivel principal de tip 0 care împarte datele stocate între diferitele niveluri. În același timp, vom avea mai multe sub- niveluri de tip 1 care vor fi responsabile de replicarea datelor de pe hard disk-urile pe care le au în interior.

În acest caz, toleranța la erori ne va permite să rupem toate discurile dintr-un singur nivel, cu excepția unuia și va fi necesar ca cel puțin un disc sănătos să rămână în fiecare dintre sub-niveluri pentru a nu pierde informații.

RAID 50

Desigur, în acest fel putem petrece ceva timp făcând posibile combinații de RAID la care este mai implicat pentru a obține redundanță, fiabilitate și viteză maximă. Vom vedea și RAID 50, care este un nivel principal în RAID 0 care împarte datele din sub- nivelurile configurate ca RAID 5, cu cele trei hard disk-uri ale acestora.

În fiecare bloc RAID 5 vom avea o serie de date cu paritatea corespunzătoare. În acest caz, un hard disk poate eșua în fiecare RAID 5 și va asigura integritatea datelor, dar dacă nu reușesc mai mult, vom pierde datele stocate acolo.

RAID 100 și RAID 101

Dar nu numai că putem avea un arbore pe două niveluri, ci trei și acesta este cazul RAID 100 sau 1 + 0 + 0. Este format din două subnivele de RAID 1 + 0 împărțite la rândul lor la un nivel principal, de asemenea, în RAID 0.

În același mod, putem avea un RAID 1 + 0 + 1, format din mai multe niveluri RAID 1 + 0 reflectate de un RAID 1 ca principal. Viteza de acces și redundanța acestuia sunt foarte bune și oferă o toleranță bună la erori, deși cantitatea de disc de utilizat este considerabilă în comparație cu disponibilitatea de spațiu.

Ei bine, este vorba despre tehnologia RAID și despre aplicațiile și caracteristicile acesteia. Acum vă lăsăm cu câteva tutoriale care vă vor fi de asemenea utile

Sperăm că aceste informații v-au fost utile pentru a înțelege mai bine ce este un sistem de stocare RAID. Dacă aveți întrebări sau sugestii, vă rugăm să le lăsați în caseta de comentarii.