e-mail: bresttorgtehnika@tut.by

 

 

Raid - массивы

Содержание:

Что такое RAID массив и Raid-контроллер?

 

Само слово RAID читается (рэйд) означает Reduntant array of independent disks – избыточный массив независимых дисков. На данном этапе развития технологий RAID это совокупность программно-аппаратных средств. Если говорить простым языком, то некоторое количество винчестеров (жестких дисков) представляется как один жесткий диск, средствами программных или аппаратных взаимосвязей. Напрашивается вопрос, а для чего он собственно нужен?

 

Основная задача RAID-массива увеличить скорость обмена данных и увеличить надежность хранения, а особенно ценно,когда два этих качества сливаются воедино.

 

Немного истории: первое упоминание о RAID-массиве мы нашли в 1987 году. Одна из крупных корпораций разработала технологию RAID и внедрила её в свои информационные системы. Хорошие технологии приживаются быстро и RAID не стал исключением. Конечно в далекие 80-е обычные пользователи не могли и мечтать об этом, но компании обладающие большими денежными ресурсами, обязательно внедряли технологию надежности и скорости в свои IT проекты. Но прогресс не стоит на месте, всё меняется жесткие диски дешевеют, технологии развиваются, и RAID стал гораздо доступнее. Через 20 лет после разработки, RAID-контроллерами стали оснащать материнские платы домашних компьютеров.

 

Так выглядят RAID контроллеры...

SATA RAID контроллер

IDE RAID контроллер 

 

А так выглядят RAID массивы...

 

к началу...

 

Как работает RAID контроллер?

 

Давайте попробуем разобраться как же организована запись данных на RAID-массив.

  • 1.Наша информация при записи разбивается на n-е количество потоков, каждый поток идет на свой жесткий диск. Благодаря многопотоковости мы достигаем высокой степени записи и чтения данных. Но у этого принципа есть один большой минус – при выходе из строя одного из дисков теряется вся информация целиком.
  • 2.Информация записывается на все жесткие диски, т.е. один жесткий диск является копией другого, здесь мы можем не бояться за утрату одного из винчестеров, ведь всегда остается точная копия записанных данных. Здесь проявляется другой минус, большие денежные затраты из-за хранения избыточных данных.
  • 3.Использование одного из жестких дисков для хранения данных, с помощью которых RAID без труда сможет восстановить потерянную информацию так называемых «контрольных сумм».

Три принципа, которые мы описали выше, могут использоваться в разных сочетаниях, виды сочетаемых принципов – называют уровнями RAID. Остановимся подробнее на RAID уровнях. На данном этапе развития RAID технологий развились 7 уровней архитектуры.

 

к началу...

 

Архитектура RAID 0.

 

 

RAID 0 – самый простой из уровней RAID – массивов, характеризуется чередованием или распараллеливанием записи и чтения информации между жесткими дисками в массиве.

 

Информация разбивается на одинаковые блоки и поочередно записываются на первый, затем на второй диски, причем чем больше винчестеров в массиве тем выше скорость обмена. Это явный представитель первого принципа, который мы описывали выше.

 

Особенности RAID 0:

  • 1.Высокая скорость чтения записи данных;
  • 2.Общая емкость массива равна сумме емкостей всех жестких дисков;
  • 3.Очень низкая надежность хранения данных.

Область приминения:

  • быстрая обработка больших объемов информации.

к началу...

 

Архитектура RAID 1.

RAID 1 – другая простая архитектура построения массивов. Производиться полностью идентичная запись данных на все жесткие диски.

 

Скорость работы массива немного выше чем у отдельно взятых.

 

Особенности RAID 1:

  • 1. Высокая степень надежности;
  • 2. Высокая стоимость 1 мб информации.

Область приминения:

  • Хранение и невозможность утери ценной информации.
 

к началу...

 

Архитектура RAID 2.

 RAID 2 – этот уровень на практике не используется, так как его описание гласит о массивах, состоящих из 14 или 39 винчестерах. На нем заострять ваше внимание мы не будем.

 

к началу...

 

Архитектура RAID 3.

RAID 3 – массив состоящий минимум из трех дисков. Первые два диска это не что иное как массив RAID 0, в которых запись информации происходит поочередно, а на третий диск записывается код четности. Он нужен для того чтобы контролировать и в случае необходимости восстановить данные с поврежденного жесткого диска.

Представим абстракцию, что:

х- первый жесткий диск;

y – второй жесткий диск;

z – контрольная сумма х и у.

Получаем уравнение: z=x+y.

При поломке жесткого диска х, у нас получается уравнение, которое легко решить: x=z-y, где z контрольная сумма записывающаяся на третий жесткий диск.

 

При поломке третьего жесткого диска на котором храниться контрольные суммы, система пересчитывает контрольные суммы по данным из первых двух дисков.

Особенности RAID 3:

  • 1. Высокая скорость чтения записи данных;
  • 2. Высокая степень надежности;
  • 3. Cтоимость сборки дороже, чем у RAID 0 и RAID 1.

к началу...

  

Архитектура RAID 4.

RAID 4 – практически точная копия массива RAID 3, разница заключается в размерах блоков которые записываются на винчестеры. Такое устройство массива немного увеличивает скорость чтения данных при обращении к массиву, но RAID 4 использует большой объем оперативной памяти, что не хорошо сказывается на общей производительности системы. Соотнося все «за» и «против» компании производители не стали делать ставку на этот уровень RAID массива.

 

к началу...

 

Архитектура RAID 5.

RAID 5 – архитектура построения RAID – массива схожая с RAID 3. В данном случае контрольная сумма данных попарно записываются в каждый из жестких дисков.

 

Как будут чередоваться блоки данных и четности зависит от RAID контроллера. Именно этот массив из-за его универсальности получил широкое применение в высокопроизводительных и надежных системах.

 

к началу...

 

Архитектура RAID 6.

Несколько слов о RAID 6 в данном массиве контрольная сумма вычисляется дважды и копируется сразу на два жестких диска, что дает возможность восстановить информацию при одновременном уничтожении двух жестких дисков из трёх.

Особенности RAID 6:

  • 1. Самая высокая надежность;
  • 2. Дороговизна данной архитектуры построения RAID массива.

к началу...

 

Архитектура MULTI-RAID.

Наконец мы добрались до очень распространенных в домашних компьютерах составных массивов MULTI-RAID.

Главная их особенность в совмещении двух уровней.

RAID 0+1 – чередование нескольких двухдисковых массивов RAID 1.

RAID 1+0 – копирование массива RAID 0 на другой такой же.

В данных видах мульти массивов идет распределение потоков данных

RAID 5+0 (RAID50) – чередование массивов 5 уровня

RAID 6+0 (RAID60) – чередование массивов 6 уровня.

 

к началу...

 

Лаборатория электрофизических измерений OAO "Брестторгтехника"

(224005,г.Брест,ул.Героев обороны Брестской крепости,д.32)

 

Измерение и испытание параметров электроустановок.

Паспортизация систем вентиляции.

Тел. (8-0162) 21-55-22

Тел./факс (8-0162) 21-55-31, МТС +37529 725-51-13