Մշտապես օրակարգում է տեղեկատվության պահպանման հուսալիության բարձրացման խնդիրը։ Սա հատկապես ճիշտ է տվյալների մեծ հավաքածուների, տվյալների բազաների համար, որոնցից կախված է բարդ համակարգերի գործարկումը արդյունաբերության լայն շրջանակում: Սա հատկապես կարևոր է բարձր կատարողականսերվերներ.

Ինչպես գիտեք, ժամանակակից պրոցեսորների արտադրողականությունը մշտապես աճում է, ինչը ակնհայտորեն ժամանակին չէ ժամանակակից պրոցեսորների համար դրանց զարգացման համար:
կոշտ սկավառակներ. Մեկ սկավառակի առկայությունը, լինի դա SCSI, թե ավելի վատ՝ IDE, արդեն կա չի կարող որոշելմեր ժամանակին համապատասխան առաջադրանքներ. Ձեզ անհրաժեշտ են շատ սկավառակներ, որոնք կլրացնեն միմյանց, կփոխարինեն, եթե դրանցից մեկը դուրս գա, կպահեն կրկնօրինակները, կաշխատեն արդյունավետ և արդյունավետ:

Այնուամենայնիվ, միայն մի քանի կոշտ սկավառակներ ունենալը բավարար չէ, դրանք պետք է լինեն միավորել համակարգի մեջ, որը կաշխատի անխափան և թույլ չի տա տվյալների կորուստը սկավառակի հետ կապված խափանումների դեպքում։

Նման համակարգ ստեղծելու մասին նախապես պետք է հոգալ, քանի որ, ինչպես հայտնի ասացվածքն է ասում. ցտեսությունտապակած աքլորը չի կանչում- մի բավարարվեք: Դուք կարող եք կորցնել ձեր տվյալները անդառնալիորեն.

Այս համակարգը կարող է լինել RAID- վիրտուալ տեղեկատվության պահպանման տեխնոլոգիա, որը միավորում է մի քանի սկավառակներ մեկ տրամաբանական տարրի մեջ: RAID զանգվածը կոչվում է ավելորդ զանգվածանկախ սկավառակներ. Սովորաբար օգտագործվում է արդյունավետությունը և հուսալիությունը բարելավելու համար:

Ի՞նչ է ձեզ անհրաժեշտ ռեյդ ստեղծելու համար: Առնվազն երկու կոշտ սկավառակի առկայությունը: Օգտագործվող պահեստավորման սարքերի քանակը տատանվում է՝ կախված զանգվածի մակարդակից:

Ինչ են ռեյդ զանգվածները

Կան հիմնական, համակցված RAID զանգվածներ: Կալիֆոռնիայի Բերքլիի ինստիտուտն առաջարկել է արշավանքը բաժանել ճշգրտման մակարդակները:

• Հիմնական:
  • RAID 1 ;
  • RAID 2 ;
  • RAID 3 ;
  • RAID 4 ;
  • RAID 5 ;
  • RAID 6 .
• Համակցված:
  • RAID 10 ;
  • RAID 01 ;
  • RAID 50 ;
  • RAID 05 ;
  • RAID 60 ;
  • RAID 06 .

Դիտարկենք առավել հաճախ օգտագործվողը:

Ռեյդ 0

RAID 0 նախատեսված էարագությունը և ձայնագրումը բարձրացնելու համար: Այն չի բարձրացնում պահեստավորման հուսալիությունը և, հետևաբար, ավելորդ չէ: Նաև նրա անունն է շերտագիծ (շերտավորում - «այլընտրանք»): Սովորաբար օգտագործված 2-ից 4 սկավառակ:

Տվյալները բաժանված են բլոկների, որոնք հերթով գրվում են սկավառակների վրա։ Արագությունգրել/կարդալ այս դեպքում ավելանում է մի քանի անգամ՝ սկավառակների քանակի բազմապատիկ: Սկսած թերություններըԿարելի է նշել նման համակարգով տվյալների կորստի մեծ հավանականությունը։ Նման սկավառակների վրա տվյալների բազաները պահելն անիմաստ է, քանի որ ցանկացած լուրջ ձախողումկհանգեցնի ռեյդի ամբողջական ձախողմանը, քանի որ վերականգնման միջոցներ չկան:

Ռեյդ 1

RAID 1-ն ապահովում է հայելիտվյալների պահպանում ապարատային մակարդակում: Նաեւ կոչվում է զանգված Հայելի, Ինչ է նշանակում « հայելի» . Այսինքն, սկավառակի տվյալները այս դեպքում կրկնօրինակված են: Կարող է օգտագործելպահեստավորման սարքերի քանակով 2-ից 4:

Արագությունգրել / կարդալ միևնույն ժամանակ գործնականում չի փոխվում, ինչը կարելի է վերագրել օգուտները. Զանգվածն աշխատում է, եթե առնվազն մեկ ռեյդ սկավառակ է գործում, բայց համակարգի ծավալը հավասար է մեկ սկավառակի ծավալին։ Գործնականում, երբ ձախողումկոշտ սկավառակներից մեկը, դուք պետք է քայլեր ձեռնարկեք այն հնարավորինս շուտ փոխարինելու համար:

Ռեյդ 2

RAID 2 - օգտագործում է այսպես կոչված Համինգի կոդը. Տվյալները բաժանվում են կոշտ սկավառակների վրա, ինչպես RAID 0-ը, մնացած սկավառակները պահվում են սխալների ուղղման կոդեր, ձախողման դեպքում, որի վրա կարող եք վերածնելտեղեկատվություն։ Այս մեթոդը թույլ է տալիս թռչել գտնելեւ հետո ճիշտձախողումներ համակարգում.

Արագություն Կարդալ գրելայս դեպքում՝ համեմատած մեկ սկավառակի օգտագործման հետ բարձրանում է. Բացասական կողմը սկավառակների մեծ քանակն է, որոնցում ռացիոնալ է օգտագործել այն, որպեսզի տվյալների ավելորդություն չլինի, սովորաբար սա 7 և ավելին.

RAID 3 - զանգվածում տվյալները բաժանվում են բոլոր սկավառակների վրա, բացառությամբ մեկի, որը պահում է հավասարաչափ բայթերը: Դիմացկուն է համակարգի ձախողումներ. Եթե ​​սկավառակներից մեկը շարքից դուրս է գալիս. Այնուհետև դրա տեղեկատվությունը հեշտ է «բարձրացնել»՝ օգտագործելով հավասարության ստուգման գումարի տվյալները:

RAID 2-ի համեմատ ոչ մի հնարավորությունսխալի ուղղում թռիչքի ժամանակ: Այս զանգվածը տարբեր է բարձր կատարողականև 3 կամ ավելի սկավառակներից օգտագործելու հնարավորություն:

պետ մինուսՆման համակարգը կարելի է համարել սկավառակի վրա ավելացած բեռ, որը պահպանում է հավասարաչափ բայթերը և այս սկավառակի ցածր հուսալիությունը:

Ռեյդ 4

Ընդհանուր առմամբ, RAID 4-ը նման է RAID 3-ին տարբերությունըոր հավասարաչափ տվյալները պահվում են բլոկներում, այլ ոչ թե բայթերում, ինչը մեծացրել է փոքր տվյալների փոխանցման արագությունը:

մինուսՊարզվում է, որ նշված զանգվածը գրելու արագությունն է, քանի որ գրելու հավասարությունը ստեղծվում է մեկ սկավառակի վրա, ինչպես RAID 3-ը:

Թվում է, թե դա լավ լուծում է այն սերվերների համար, որտեղ ֆայլերը ավելի հաճախ են կարդում, քան գրվում:

Ռեյդ 5

RAID 2-ից 4-ն ունի այն թերությունը, որ չի կարողանում զուգահեռացնել գրելու գործողությունները: RAID 5 վերացնում էայս թերությունը. Պարիտետի բլոկները գրված են միաժամանակզանգվածի բոլոր սկավառակային սարքերին, ոչ մի համաժամեցումտվյալների բաշխման մեջ, ինչը նշանակում է, որ պարիտետը բաշխված է:

Թիվօգտագործված կոշտ սկավառակներ 3-ից: Զանգվածը շատ տարածված է իր շնորհիվ ունիվերսալությունև տնտ, որքան շատ սկավառակներ օգտագործեք, այնքան ավելի խնայող կլինի ձեր սկավառակի տարածքը: Արագությունորտեղ բարձրտվյալների զուգահեռացման պատճառով, բայց կատարումըկրճատվել է RAID 10-ի համեմատ՝ մեծ թվով գործողությունների պատճառով: Եթե ​​մեկ սկավառակը ձախողվի, հուսալիությունը նվազում է մինչև RAID 0: Այն վերականգնելու համար երկար ժամանակ է պահանջվում:

Ռեյդ 6

RAID 6 տեխնոլոգիան նման է RAID 5-ին, բայց արդիականացված հուսալիությունպարիտետային սկավառակների քանակի ավելացմամբ:

Այնուամենայնիվ, սկավառակներն արդեն պահանջում են առնվազն 5 կամ ավելի հզոր պրոցեսորներ՝ գործառնությունների ավելացված քանակի հետ աշխատելու համար, և սկավառակների թիվը պետք է անպայման հավասար լինի 5,7,11 հիմնական թվին և այլն։

Ռեյդ 10, 50, 60

Հաջորդը արի համակցություններնախկինում նշված արշավանքները. Օրինակ, RAID 10-ը RAID 0 + RAID 1 է:

ժառանգում են և Օգուտներըդրանց բաղադրիչների զանգվածները հուսալիության, կատարողականի և սկավառակների քանակի և միևնույն ժամանակ ծախսարդյունավետության տեսանկյունից:

Տնային համակարգչի վրա ռեյդ զանգվածի ստեղծում

Տանը ռեյդ զանգված ստեղծելու առավելություններն ակնհայտ չեն՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ այն ոչ տնտեսական, տվյալների կորուստը այնքան էլ կարևոր չէ սերվերների համեմատ, և տեղեկատվությունկարող է պահվել կրկնօրինակների մեջ՝ պարբերաբար կրկնօրինակումներ անելով։

Այս նպատակների համար ձեզ հարկավոր կլինի ռեյդի վերահսկիչ, որն ունի իր սեփական BIOS-ը և իր կարգավորումները։ Ժամանակակից մայրական տախտակներում ռեյդի կարգավորիչը կարող է լինել ինտեգրվածդեպի չիպսեթի հարավային կամուրջ: Բայց նույնիսկ նման տախտակում կարող եք միացնել մեկ այլ կարգավորիչ՝ միանալով PCI կամ PCI-E միակցիչին: Օրինակներ են Silicon Image-ի և JMicron-ի սարքերը:

Յուրաքանչյուր կարգավորիչ կարող է ունենալ իր կոնֆիգուրացիայի օգտակար ծրագիրը:

Մտածեք ստեղծել ռեյդ՝ օգտագործելով Intel Matrix Storage Manager Option ROM-ը:

Փոխանցումձեր սկավառակների բոլոր տվյալները, հակառակ դեպքում զանգվածի ստեղծման գործընթացում դրանք կլինեն մաքրված.

Գնալ BIOSԿարգավորումձեր մայր տախտակը և միացրեք գործառնական ռեժիմը RAIDձեր sata կոշտ սկավառակի համար:

Կոմունալ ծրագիրը գործարկելու համար վերագործարկեք ձեր համակարգիչը, սեղմեք ctrl+iընթացակարգի ընթացքում ՓՈՍՏ. Ծրագրի պատուհանում կտեսնեք հասանելի սկավառակների ցանկը: Սեղմել Ստեղծել Massive, Հաջորդը ընտրեք զանգվածի պահանջվող մակարդակը.

Ապագայում, հետևելով ինտուիտիվ ինտերֆեյսին, մուտքագրեք զանգվածի չափըև հաստատելդրա ստեղծումը։

Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք այս հոդվածով, ապա դուք, ըստ երևույթին, հանդիպել եք կամ ակնկալում եք, որ շուտով կհանդիպեք ձեր համակարգչի հետևյալ խնդիրներից մեկին.

- ակնհայտորեն բավարար չէ կոշտ սկավառակի ֆիզիկական ծավալը, որպես մեկ տրամաբանական սկավառակ: Ամենից հաճախ այս խնդիրը առաջանում է մեծ ֆայլերի հետ աշխատելիս (վիդեո, գրաֆիկա, տվյալների բազաներ);
- ակնհայտորեն կոշտ սկավառակի անբավարար կատարումը: Ամենից հաճախ այս խնդիրն առաջանում է ոչ գծային վիդեո խմբագրման համակարգերի հետ աշխատելիս կամ երբ մեծ թվով օգտատերեր միաժամանակ մուտք են գործում կոշտ սկավառակի ֆայլեր.
- ակնհայտորեն ոչ բավարար հուսալիություն կոշտ սկավառակի վրա: Ամենից հաճախ այս խնդիրն առաջանում է, երբ անհրաժեշտ է աշխատել այնպիսի տվյալների հետ, որոնք երբեք չպետք է կորչեն կամ միշտ պետք է հասանելի լինեն օգտատիրոջը: Տխուր փորձը ցույց է տալիս, որ նույնիսկ ամենահուսալի տեխնիկան երբեմն փչանում է և, որպես կանոն, ամենաանպատեհ պահին։

Այս և որոշ այլ խնդիրներ կարող են լուծվել՝ ստեղծելով RAID համակարգ ձեր համակարգչում:

Ի՞նչ է «RAID»-ը:

1987 թվականին Փաթերսոնը, Գիբսոնը և Կացը Կալիֆորնիայի համալսարանից, Բերքլիից, հրատարակեցին «Էժան սկավառակների ավելորդ զանգվածների դեպք» (RAID): Այս հոդվածում նկարագրված են սկավառակների զանգվածների տարբեր տեսակներ, որոնք կրճատվել են որպես RAID – Անկախ (կամ էժան) սկավառակների ավելորդ զանգված (անկախ (կամ էժան) կրիչներ ավելորդ զանգված): RAID-ը հիմնված է հետևյալ գաղափարի վրա. մի քանի փոքր և/կամ էժան սկավառակներ միավորելով զանգվածի մեջ՝ կարող եք ստանալ այնպիսի համակարգ, որը գերազանցում է ամենաթանկ սկավառակներին ծավալով, արագությամբ և հուսալիությամբ: Բացի այդ, համակարգչի տեսանկյունից նման համակարգը մեկ դրայվի տեսք ունի։
Մենք գիտենք, որ կրիչների զանգվածի խափանումների միջև միջին ժամանակը հավասար է մեկ սկավառակի խափանումների միջև ընկած միջին ժամանակին՝ բաժանված զանգվածի կրիչների քանակի վրա: Արդյունքում զանգվածի MTBF-ը չափազանց կարճ է շատ ծրագրերի համար: Այնուամենայնիվ, սկավառակի զանգվածը կարող է հանդուրժող լինել մեկ սկավառակի ձախողման մի քանի ձևերով:

Վերոնշյալ հոդվածում սահմանվել են սկավառակների զանգվածների հինգ տեսակ (մակարդակներ)՝ RAID-1, RAID-2, ..., RAID-5։ Յուրաքանչյուր տեսակ ապահովում էր սխալների հանդուրժողականություն, ինչպես նաև տարբեր առավելություններ մեկ սկավառակի նկատմամբ: Այս հինգ տեսակների հետ մեկտեղ հայտնի է դարձել նաև ոչ ավելորդ RAID-0 սկավառակի զանգվածը:

Որո՞նք են RAID մակարդակները և որն ընտրեմ:

RAID-0. Սովորաբար սահմանվում է որպես ոչ ավելորդ սկավառակային խումբ՝ առանց հավասարության: RAID-0-ը երբեմն կոչվում է «Striping» («գծավոր» կամ «ժիլետ») զանգվածում ներառված կրիչների վրա տեղեկատվություն տեղադրելու մեթոդով.

Քանի որ RAID-0-ը ավելորդ չէ, մեկ սկավառակի ձախողումը հանգեցնում է ամբողջ զանգվածի ձախողմանը: Մյուս կողմից, RAID-0-ն ապահովում է փոխանակման առավելագույն արագություն և սկավառակի տարածության արդյունավետ օգտագործում: Քանի որ RAID-0-ը չի պահանջում բարդ մաթեմատիկական կամ տրամաբանական հաշվարկներ, դրա իրականացման ծախսերը նվազագույն են:

Շրջանակ. աուդիո և վիդեո հավելվածներ, որոնք պահանջում են տվյալների բարձր արագությամբ շարունակական փոխանցում, որը չի կարող տրամադրվել մեկ սկավառակի միջոցով: Օրինակ՝ Mylex-ի կողմից անցկացված ուսումնասիրությունները՝ ոչ գծային վիդեո խմբագրման կայանի համար սկավառակի համակարգի օպտիմալ կոնֆիգուրացիան որոշելու համար, ցույց են տալիս, որ մեկ սկավառակի համեմատ, երկու սկավառակի RAID-0 զանգվածը տալիս է գրելու/ընթերցման արագության 96% աճ: երեք սկավառակ՝ 143%-ով (ըստ Miro VIDEO EXPERT Benchmark թեստի):
«RAID-0» զանգվածում կրիչների նվազագույն քանակը 2 է:

RAID-1. Ավելի հաճախ հայտնի է որպես «Mirroring», դա մի զույգ կրիչներ է, որոնք պարունակում են նույն տեղեկատվությունը և կազմում են մեկ տրամաբանական դրայվ.

Ձայնագրումը կատարվում է երկու կրիչներով յուրաքանչյուր զույգում: Այնուամենայնիվ, զույգ կրիչները կարող են միաժամանակ ընթերցումներ կատարել: Այսպիսով, «Mirroring»-ը կարող է կրկնապատկել ընթերցման արագությունը, բայց գրելու արագությունը մնում է նույնը: RAID-1-ն ունի 100% ավելորդություն, և մեկ սկավառակի ձախողումը չի հանգեցնում ամբողջ զանգվածի ձախողման. կարգավորիչը պարզապես միացնում է կարդալու/գրելու գործողությունները մնացած սկավառակի վրա:
RAID-1-ն ապահովում է ամենաբարձր արդյունավետությունը բոլոր տեսակի ավելորդ զանգվածների միջև (RAID-1 - RAID-5), հատկապես բազմաբնակարան օգտատերերի միջավայրում, բայց սկավառակի տարածության վատագույն օգտագործումը: Քանի որ RAID-1-ը չի պահանջում բարդ մաթեմատիկական կամ տրամաբանական հաշվարկներ, դրա իրականացման ծախսերը նվազագույն են:
«RAID-1» զանգվածում կրիչների նվազագույն քանակը 2 է:
Բազմաթիվ RAID-1 զանգվածներ կարող են իր հերթին միավորվել RAID-0-ում՝ բարձրացնելու գրելու արագությունը և ապահովելու տվյալների պահպանման հուսալիությունը: Այս կոնֆիգուրացիան կոչվում է «երկու մակարդակի» RAID կամ RAID-10 (RAID 0+1):

«RAID 0+1» զանգվածում կրիչների նվազագույն քանակը 4 է:
Շրջանակ՝ էժան զանգվածներ, որոնցում գլխավորը տվյալների պահպանման հուսալիությունն է։

RAID-2. Տվյալները բաշխում է հատվածի չափի շերտերով մի խումբ սկավառակների վրա: Որոշ կրիչներ նվիրված են ECC (Սխալի ուղղման կոդ) պահպանմանը: Քանի որ կրիչներից շատերը լռելյայնորեն պահպանում են յուրաքանչյուր հատվածի ECC կոդերը, RAID-2-ը քիչ առավելություն է տալիս RAID-3-ի նկատմամբ և, հետևաբար, լայնորեն չի օգտագործվում:

RAID-3. Ինչպես RAID-2-ի դեպքում, տվյալները բաշխվում են մեկ հատվածի չափի շերտերով, և զանգվածի կրիչներից մեկը հատկացվում է հավասարության մասին տեղեկատվությունը պահելու համար.

RAID-3-ը հիմնվում է ECC կոդերի վրա, որոնք պահվում են յուրաքանչյուր հատվածում սխալների հայտնաբերման համար: Սկավառակներից մեկի խափանման դեպքում դրա վրա պահված տեղեկատվությունը կարող է վերականգնվել՝ մնացած կրիչների տվյալներից բացառիկ OR (XOR) հաշվարկելով: Յուրաքանչյուր մուտք սովորաբար բաշխվում է բոլոր կրիչներում, և, հետևաբար, այս տեսակի զանգվածը լավ է սկավառակի ինտենսիվ ծրագրերի համար: Քանի որ I/O յուրաքանչյուր գործողություն մուտք է գործում զանգվածի բոլոր կրիչներ, RAID-3-ը չի կարող միաժամանակ մի քանի գործողություններ կատարել: Հետևաբար, RAID-3-ը լավ է երկար գրություններով մեկ օգտագործողի, մեկ առաջադրանքով միջավայրի համար: Կարճ ձայնագրությունների հետ աշխատելու համար պահանջվում է սկավառակի կրիչների ռոտացիայի համաժամացում, քանի որ հակառակ դեպքում փոխարժեքի նվազումն անխուսափելի է: Այն հազվադեպ է օգտագործվում, քանի որ. գերազանցում է RAID-5-ին սկավառակի տարածության օգտագործման առումով: Իրականացումը ծախսատար է:
«RAID-3» զանգվածում կրիչների նվազագույն քանակը 3 է:

RAID-4. RAID-4-ը նույնական է RAID-3-ին, բացառությամբ, որ շերտի չափը շատ ավելի մեծ է, քան մեկ հատվածը: Այս դեպքում ընթերցումը կատարվում է մեկ դրայվից (չհաշված այն դրայվը, որը պահում է հավասարության մասին տեղեկատվությունը), ուստի մի քանի ընթերցումներ կարող են կատարվել միաժամանակ: Այնուամենայնիվ, քանի որ յուրաքանչյուր գրելու գործողություն պետք է թարմացնի պարիտետային դրայվի բովանդակությունը, մի քանի գրելու գործողություններ չեն կարող կատարվել միաժամանակ: Զանգվածի այս տեսակը նկատելի առավելություններ չունի RAID-5 զանգվածի նկատմամբ:
RAID-5. Զանգվածի այս տեսակը երբեմն անվանում են «պտտվող հավասարաչափ զանգված»։ Այս տեսակի զանգվածը հաջողությամբ հաղթահարում է RAID-4-ին բնորոշ թերությունը՝ միաժամանակ մի քանի գրելու գործողություններ կատարելու անկարողությունը: Այս զանգվածը, ինչպես RAID-4-ը, օգտագործում է շերտերմեծ է, բայց, ի տարբերություն RAID-4-ի, հավասարության տեղեկատվությունը պահվում է ոչ թե մեկ սկավառակի վրա, այլ հերթով բոլոր կրիչներում.

Գրելու գործառնություններ մուտք գործելու մի դրայվ տվյալների, իսկ մյուս դրայվի հավասարության մասին տեղեկատվության: Քանի որ տարբեր շերտերի հավասարության մասին տեղեկությունները պահվում են տարբեր կրիչներում, հնարավոր է մի քանի միաժամանակյա գրություններ կատարել միայն այն հազվագյուտ դեպքերում, երբ տվյալների կամ հավասարության գծերը գտնվում են նույն սկավառակի վրա: Որքան շատ կրիչներ են զանգվածում, այնքան քիչ հաճախ են համընկնում տեղեկատվության և հավասարության գծերի գտնվելու վայրը:
Շրջանակ՝ մեծ ծավալի հուսալի զանգվածներ: Իրականացումը ծախսատար է:
«RAID-5» զանգվածում կրիչների նվազագույն քանակը 3 է:

RAID-1, թե RAID-5:
RAID-1-ի համեմատ RAID-5-ն ավելի տնտեսապես օգտագործում է սկավառակի տարածությունը, քանի որ այն չի պահում տեղեկատվության «պատճենը» ավելորդության համար, այլ վերահսկիչ համարը: Արդյունքում RAID-5-ում կարելի է միավորել ցանկացած քանակի կրիչներ, որոնցից միայն մեկը կպարունակի ավելորդ տեղեկատվություն։
Սակայն սկավառակի տարածության օգտագործման ավելի բարձր արդյունավետությունը ձեռք է բերվում տեղեկատվության փոխանակման ցածր փոխարժեքի հաշվին: RAID-5-ում տեղեկատվություն գրելիս դուք պետք է ամեն անգամ թարմացնեք հավասարության մասին տեղեկատվությունը: Դա անելու համար դուք պետք է որոշեք, թե որ հավասարության բիթերն են փոխվել: Նախ ընթերցվում է թարմացման ենթակա հին տեղեկատվությունը: Այնուհետև այս տեղեկատվությունը XORացվում է նոր տեղեկատվության հետ: Այս գործողության արդյունքը բիթային դիմակ է, որտեղ յուրաքանչյուր բիթ =1 նշանակում է, որ համապատասխան դիրքում հավասարության տեղեկատվությունը պետք է փոխարինվի արժեքով: Այնուհետև թարմացված հավասարության տեղեկատվությունը գրվում է համապատասխան վայրում: Հետևաբար, տեղեկատվություն գրելու յուրաքանչյուր ծրագրի համար RAID-5-ը կատարում է երկու ընթերցում, երկու գրում և երկու XOR:
Սկավառակի տարածության ավելի արդյունավետ օգտագործումը (տվյալների կրկնօրինակի փոխարեն պահվում է հավասարաչափ բլոկ) ունի ծախսեր. հավելյալ ժամանակ է պահանջվում հավասարության մասին տեղեկատվություն ստեղծելու և գրելու համար: Սա նշանակում է, որ RAID-5-ում գրելու արագությունն ավելի ցածր է, քան RAID-1-ը 3:5 կամ նույնիսկ 1:3 հարաբերակցությամբ (այսինքն, RAID-5-ում գրելու արագությունը գրվածի 3/5-ից 1/3-ն է: արագություն RAID-1): Դրա պատճառով RAID-5-ն անիմաստ է ստեղծել ծրագրային ապահովման մեջ: Դրանք նաև չեն կարող առաջարկվել այն դեպքերում, երբ գրելու արագությունն է կարևոր:

Ո՞ր ճանապարհն է իրականացնելու RAID-ը՝ ծրագրային ապահովում, թե՞ սարքաշար:

Կարդալով RAID-ի տարբեր մակարդակների նկարագրությունները, դուք կնկատեք, որ ոչ մի տեղ չկան հատուկ ապարատային պահանջներ, որոնք պահանջվում են RAID-ի իրականացման համար: Որից կարելի է եզրակացնել, որ RAID-ն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է միայն անհրաժեշտ քանակի կրիչներ միացնել համակարգչում առկա կարգավորիչին և համակարգչում տեղադրել հատուկ ծրագրակազմ։ Սա ճիշտ է, բայց ոչ այնքան:
Իսկապես, կա RAID-ի ծրագրային ներդրման հնարավորություն: Օրինակ՝ Microsoft Windows NT 4.0 Server օպերացիոն համակարգը, որտեղ հնարավոր է RAID-0, -1 և նույնիսկ RAID-5 ծրագրային ապահովման ներդրումը (Microsoft Windows NT 4.0 Workstation-ը տրամադրում է միայն RAID-0 և RAID-1): Այնուամենայնիվ, այս լուծումը պետք է դիտարկել որպես չափազանց պարզեցված՝ թույլ չտալով լիովին իրացնել RAID զանգվածի հնարավորությունները։ Բավական է ասել, որ RAID-ի ծրագրային ներդրման դեպքում սկավառակի կրիչներում տեղեկատվության տեղադրման, կառավարման կոդերի հաշվարկման ամբողջ բեռը և այլն: ընկնում է կենտրոնական պրոցեսորի վրա, ինչը բնականաբար չի բարձրացնում համակարգի աշխատանքը և հուսալիությունը։ Նույն պատճառներով, այստեղ գործնականում չկան սպասարկման գործառույթներ, և անսարք սկավառակը փոխարինելու, նոր սկավառակ ավելացնելու, RAID մակարդակը փոխելու և այլնի բոլոր գործողությունները կատարվում են տվյալների ամբողջական կորստով և որևէ կատարման ամբողջական արգելքով: այլ գործողություններ: RAID-ի ծրագրային ներդրման միակ առավելությունը նվազագույն արժեքն է:

- մասնագիտացված վերահսկիչն ազատում է պրոցեսորը RAID-ով հիմնական գործողություններից, և վերահսկիչի արդյունավետությունն առավել նկատելի է, որքան բարձր է RAID-ի բարդության մակարդակը.
- կարգավորիչները, որպես կանոն, հագեցած են վարորդներով, որոնք թույլ են տալիս ստեղծել RAID գրեթե ցանկացած հայտնի օպերացիոն համակարգի համար.
- վերահսկիչի ներկառուցված BIOS-ը և դրան կցված կառավարման ծրագրերը թույլ են տալիս համակարգի ադմինիստրատորին հեշտությամբ միացնել, անջատել կամ փոխարինել RAID-ում ներառված կրիչներ, ստեղծել մի քանի RAID զանգվածներ, նույնիսկ տարբեր մակարդակների, վերահսկել սկավառակի զանգվածի վիճակը: և այլն։ «Ընդլայնված» կարգավորիչներով այս գործողությունները կարող են իրականացվել «թռիչքի վրա», այսինքն. առանց համակարգի միավորը անջատելու: Շատ գործողություններ կարող են կատարվել «ֆոնի վրա», այսինքն. առանց ընդհատելու ընթացիկ աշխատանքը և նույնիսկ հեռակա կարգով, այսինքն. ցանկացած (իհարկե, եթե մուտք ունեք) աշխատավայրից;
- Կարգավորիչները կարող են հագեցած լինել բուֆերային հիշողությամբ («քեշ»), որը պահում է տվյալների վերջին մի քանի բլոկները, որոնք նույն ֆայլերին հաճախակի մուտք գործելու դեպքում կարող են զգալիորեն մեծացնել սկավառակի համակարգի արագությունը:

Սարքավորումների RAID-ի թերությունը RAID կարգավորիչների համեմատաբար բարձր արժեքն է: Այնուամենայնիվ, մի կողմից, դուք պետք է վճարեք ամեն ինչի համար (հուսալիություն, արագություն, սպասարկում): Մյուս կողմից, վերջերս, միկրոպրոցեսորային տեխնոլոգիայի զարգացմամբ, RAID կարգավորիչների (հատկապես ցածր մոդելների) արժեքը սկսեց կտրուկ նվազել և համեմատելի դարձավ սովորական սկավառակի կարգավորիչների արժեքի հետ, ինչը հնարավորություն է տալիս տեղադրել RAID համակարգեր ոչ միայն թանկարժեք mainframes, բայց նաև սերվերներում, մուտքային մակարդակի և նույնիսկ աշխատանքային կայաններում:

Ինչպե՞ս ընտրել RAID կարգավորիչի մոդել:

Գոյություն ունեն RAID կարգավորիչների մի քանի տեսակներ՝ կախված դրանց ֆունկցիոնալությունից, դիզայնից և արժեքից.
1. Drive կարգավորիչներ RAID ֆունկցիոնալությամբ:
Փաստորեն, սա սովորական սկավառակի վերահսկիչ է, որը, հատուկ BIOS որոնվածի շնորհիվ, թույլ է տալիս միավորել սկավառակները RAID զանգվածի մեջ, սովորաբար 0, 1 կամ 0 + 1 մակարդակ:

Ultra (Ultra Wide) SCSI կարգավորիչ Mylex KT930RF (KT950RF):
Արտաքինից այս կարգավորիչը ոչնչով չի տարբերվում սովորական SCSI կարգավորիչից: Ամբողջ «մասնագիտացումը» գտնվում է BIOS-ում, որը, այսպես ասած, բաժանված է երկու մասի՝ «SCSI կոնֆիգուրացիա» / «RAID կոնֆիգուրացիա»: Չնայած ցածր գնին (200 դոլարից պակաս), այս վերահսկիչն ունի լավ գործառույթների շարք.

- RAID 0, 1 կամ 0+1-ում մինչև 8 սկավառակի միավորում;
- աջակցություն տաք պահեստփոխարինել «թռիչքի վրա» ձախողված սկավառակը.
- անսարք սկավառակի ավտոմատ (առանց օպերատորի միջամտության) փոխարինման հնարավորությունը.
- տվյալների ամբողջականության և ինքնության (RAID-1-ի համար) ավտոմատ վերահսկում.
- BIOS մուտք գործելու համար գաղտնաբառի առկայությունը.
- RAIDPlus ծրագիր, որը տեղեկատվություն է տրամադրում RAID-ում կրիչների կարգավիճակի մասին;
- վարորդներ DOS, Windows 95, NT 3.5x, 4.0 համար

Կոշտ սկավառակները կարևոր դեր են խաղում համակարգչում: Նրանց վրա պահվում են օգտատերերի տարբեր տեղեկություններ, դրանցից գործարկվում է ՕՀ-ն և այլն։ Կոշտ սկավառակները հավերժ չեն գործում և ունեն անվտանգության որոշակի սահման: Եվ նաև յուրաքանչյուր կոշտ սկավառակ ունի իր առանձնահատուկ առանձնահատկությունները:

Ամենայն հավանականությամբ, մի օր դուք լսել եք, որ այսպես կոչված ռեյդի զանգվածները կարելի է պատրաստել սովորական կոշտ սկավառակներից: Սա անհրաժեշտ է սկավառակների աշխատանքը բարելավելու, ինչպես նաև տեղեկատվության պահպանման հուսալիությունը ապահովելու համար: Բացի այդ, նման զանգվածները կարող են ունենալ իրենց սեփական թվերը (0, 1, 2, 3, 4 և այլն): Այս հոդվածում մենք ձեզ կպատմենք RAID զանգվածների մասին:

RAIDկոշտ սկավառակների կամ սկավառակների զանգված է: Ինչպես արդեն ասացինք, նման զանգվածը ապահովում է տվյալների պահպանման հուսալիությունը, ինչպես նաև մեծացնում է տեղեկատվության ընթերցման կամ գրելու արագությունը։ Կան տարբեր RAID կոնֆիգուրացիաներ, որոնք նշված են 1, 2, 3, 4 և այլն թվերով։ և տարբերվում են իրենց կատարած գործառույթներով: Օգտագործելով 0 կոնֆիգուրացիայով նման զանգվածներ, դուք զգալիորեն կբարելավեք կատարողականությունը: Մեկ RAID զանգվածը երաշխավորում է ձեր տվյալների ամբողջական անվտանգությունը, քանի որ եթե սկավառակներից մեկը ձախողվի, ապա տեղեկատվությունը կտեղակայվի երկրորդ կոշտ սկավառակի վրա:

Իրականում, RAID զանգվածմայր տախտակին միացված կոշտ սկավառակների 2-րդ կամ n-րդ թիվն է, որն ապահովում է արշավներ ստեղծելու հնարավորությունը: Ծրագրային առումով դուք կարող եք ընտրել raid-ի կոնֆիգուրացիան, այսինքն՝ նշել, թե ինչպես պետք է աշխատեն այս նույն սկավառակները: Դա անելու համար դուք պետք է նշեք կարգավորումները BIOS-ում:

Զանգվածը տեղադրելու համար մեզ անհրաժեշտ է ռեյդի տեխնոլոգիան աջակցող մայր տախտակ, 2 միանման (բոլոր առումներով) կոշտ սկավառակ, որոնք միացնում ենք մայր տախտակին։ BIOS-ում դուք պետք է սահմանեք պարամետրը SATA կոնֆիգուրացիա: RAID.Երբ համակարգիչը բեռնվում է, սեղմեք ստեղների համակցությունը CTR-I,և արդեն այնտեղ մենք իրականացնում ենք RAID կարգավորումը: Եվ դրանից հետո, ինչպես միշտ, տեղադրում ենք Windows-ը։

Արժե ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որ եթե դուք ստեղծեք կամ ջնջեք արշավանք, ապա բոլոր տեղեկությունները, որոնք գտնվում են սկավառակների վրա, ջնջվում են: Հետևաբար, նախ պետք է պատճենեք դրա պատճենը:

Եկեք նայենք RAID-ի կոնֆիգուրացիաներին, որոնց մասին արդեն խոսել ենք: Դրանցից մի քանիսը կան՝ RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6 և այլն։

RAID-0 (շերտավորում), a.k.a. զրոյական մակարդակի զանգված կամ «զրոյական զանգված»։ Այս մակարդակը մեծացնում է սկավառակների հետ աշխատելու արագությունը մեծության կարգով, բայց չի ապահովում անսարքությունների լրացուցիչ հանդուրժողականություն: Փաստորեն, այս կոնֆիգուրացիան զուտ ֆորմալ ռեյդի զանգված է, քանի որ այս կոնֆիգուրացիայի դեպքում ավելորդություն չկա: Նման փաթեթում ձայնագրումը տեղի է ունենում բլոկներում, որոնք մեկ առ մեկ գրվում են զանգվածի տարբեր սկավառակների վրա: Այստեղ հիմնական թերությունը տվյալների պահպանման անվստահելիությունն է. եթե զանգվածի սկավառակներից մեկը ձախողվի, ամբողջ տեղեկատվությունը ոչնչացվում է: Ինչո՞ւ է այդպես։ Եվ դա տեղի է ունենում, քանի որ յուրաքանչյուր ֆայլ կարող է բլոկներով գրվել միանգամից մի քանի կոշտ սկավառակների վրա, և եթե դրանցից որևէ մեկը ձախողվի, ֆայլի ամբողջականությունը խախտվում է, և, հետևաբար, հնարավոր չէ վերականգնել այն: Եթե ​​դուք գնահատում եք արագությունը և պարբերաբար կրկնօրինակումներ եք անում, ապա այս զանգվածի մակարդակը կարող է օգտագործվել տնային համակարգչի վրա, ինչը նկատելի կբարձրացնի կատարողականությունը:

RAID-1 (հայելապատում)- հայելու ռեժիմ: Դուք կարող եք RAID զանգվածների այս մակարդակը անվանել պարանոիդ մակարդակ. այս ռեժիմը գրեթե չի տալիս համակարգի աշխատանքի արդյունավետության բարձրացում, բայց բացարձակապես պաշտպանում է ձեր տվյալները վնասից: Նույնիսկ եթե սկավառակներից մեկը ձախողվի, կորածի ճշգրիտ պատճենը կպահվի մեկ այլ սկավառակի վրա: Այս ռեժիմը, ինչպես առաջինը, կարող է իրականացվել նաև տնային համակարգչի վրա այն մարդկանց կողմից, ովքեր չափազանց կարևորում են իրենց սկավառակների տվյալները:

Այս զանգվածները կառուցելիս օգտագործվում է տեղեկատվության վերականգնման ալգորիթմ՝ օգտագործելով Համինգ կոդերը (ամերիկացի ինժեներ, ով մշակել է այս ալգորիթմը 1950 թվականին՝ էլեկտրամեխանիկական համակարգիչների աշխատանքի սխալները շտկելու համար): Այս RAID վերահսկիչի շահագործումն ապահովելու համար ստեղծվում են սկավառակների երկու խումբ՝ մեկը տվյալների պահպանման համար, երկրորդ խումբը՝ սխալների ուղղման կոդերը պահելու համար:

RAID-ի այս տեսակը լայնորեն չի օգտագործվում տնային համակարգերում՝ կոշտ սկավառակների քանակի ավելորդ ավելորդության պատճառով, օրինակ՝ յոթ կոշտ սկավառակների զանգվածում տվյալների համար հատկացվելու է միայն չորսը: Սկավառակների քանակի աճով ավելորդությունը նվազում է, ինչը արտացոլված է ստորև բերված աղյուսակում:

RAID 2-ի հիմնական առավելությունը ի հայտ եկած սխալները «թռչելիս» ուղղելու հնարավորությունն է՝ առանց սկավառակի զանգվածի և կենտրոնական պրոցեսորի միջև տվյալների փոխանակման արագությունը նվազեցնելու։

RAID 3 և RAID 4

Այս երկու տեսակի սկավառակների զանգվածները շատ նման են իրենց կառուցման սխեմայով: Երկուսն էլ օգտագործում են մի քանի կոշտ սկավառակներ տեղեկատվություն պահելու համար, որոնցից մեկն օգտագործվում է բացառապես ստուգիչ գումարները տեղադրելու համար: Երեք կոշտ սկավառակներ բավական են RAID 3 և RAID 4 ստեղծելու համար: Ի տարբերություն RAID 2-ի, տվյալների վերականգնումը «թռիչքի վրա» անհնար է. տեղեկատվությունը վերականգնվում է ձախողված կոշտ սկավառակը որոշ ժամանակով փոխարինելուց հետո:

RAID 3-ի և RAID 4-ի միջև տարբերությունը տվյալների բաժանման մակարդակն է: RAID 3-ում տեղեկատվությունը բաժանվում է առանձին բայթերի, ինչը հանգեցնում է մեծ թվով փոքր ֆայլեր գրելու/կարդալիս արագության լուրջ դանդաղեցման: RAID 4-ում տվյալները բաժանվում են առանձին բլոկների, որոնց չափը չի գերազանցում սկավառակի մեկ հատվածի չափը։ Արդյունքում փոքր ֆայլերի մշակման արագությունը մեծանում է, ինչը չափազանց կարևոր է անհատական ​​համակարգիչների համար: Այս պատճառով RAID 4-ն ավելի լայն տարածում է գտել։

Քննարկվող զանգվածների զգալի թերությունը կոշտ սկավառակի ավելացված բեռնվածությունն է, որը նախատեսված է ստուգիչ գումարներ պահելու համար, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է դրա ռեսուրսը:

RAID-5. Անկախ սկավառակների, այսպես կոչված, սխալ հանդուրժող զանգված՝ բաշխված ստուգիչ գումարի պահեստով: Սա նշանակում է, որ n սկավառակների զանգվածի վրա n-1 սկավառակներ կհատկացվեն տվյալների ուղղակի պահպանման համար, իսկ վերջինը կպահի n-1 գծի կրկնության ստուգիչ գումարը: Ավելի պարզ բացատրելու համար պատկերացրեք, որ պետք է ինչ-որ ֆայլ գրենք։ Այն կբաժանվի նույն երկարության մասերի և իր հերթին կսկսի ցիկլային կերպով ձայնագրվել բոլոր n-1 սկավառակների վրա: Յուրաքանչյուր կրկնության տվյալների մասերի բայթերի ստուգման գումարը կգրվի վերջին սկավառակի վրա, որտեղ ստուգման գումարը կիրականացվի բիթային XOR գործողությամբ:

Հարկ է անմիջապես նշել, որ եթե սկավառակներից որևէ մեկը խափանվի, այն ամենը կանցնի արտակարգ ռեժիմի, ինչը զգալիորեն կնվազեցնի կատարումը, քանի որ. ֆայլը միասին հավաքելու համար կկատարվեն անհարկի մանիպուլյացիաներ՝ վերականգնելու դրա «բացակայող» մասերը: Եթե ​​երկու կամ ավելի սկավառակներ միաժամանակ ձախողվում են, ապա դրանց վրա պահված տեղեկատվությունը չի կարող վերականգնվել: Ընդհանուր առմամբ, հինգերորդ մակարդակի ռեյդ զանգվածի իրականացումը ապահովում է բավականին բարձր մուտքի արագություն, տարբեր ֆայլերի զուգահեռ մուտք և սխալների լավ հանդուրժողականություն:

Մեծ մասամբ վերը նշված խնդիրը լուծվում է RAID 6 սխեմայի համաձայն զանգվածներ կառուցելով: Այս կառույցներում ստուգիչ գումարների պահպանմանը, որոնք նույնպես ցիկլային և հավասարաչափ բաշխված են տարբեր սկավառակների վրա, հատկացվում է հիշողության ծավալին հավասար: երկու կոշտ սկավառակից: Մեկի փոխարեն հաշվարկվում է երկու ստուգիչ գումար, որը երաշխավորում է տվյալների ամբողջականությունը զանգվածում միանգամից երկու կոշտ սկավառակների միաժամանակյա խափանումների դեպքում։

RAID 6-ի առավելություններն են տեղեկատվական անվտանգության բարձր աստիճանը և տվյալների վերականգնման գործընթացում կատարողականի ավելի ցածր անկումը վնասված սկավառակը փոխարինելիս, քան RAID 5-ում:

RAID 6-ի թերությունը ընդհանուր տվյալների փոխանակման փոխարժեքի նվազումն է մոտ 10% -ով, անհրաժեշտ ստուգիչ գումարի հաշվարկների քանակի ավելացման պատճառով, ինչպես նաև գրավոր / ընթերցված տեղեկատվության քանակի ավելացման պատճառով:

Համակցված RAID տեսակները

Բացի վերը քննարկված հիմնական տեսակներից, լայնորեն օգտագործվում են դրանց տարբեր համակցություններ, որոնք փոխհատուցում են պարզ RAID-ի որոշակի թերությունները: Մասնավորապես, տարածված է RAID 10 և RAID 0+1 սխեմաների կիրառումը։ Առաջին դեպքում, զույգ հայելային զանգվածները միավորվում են RAID 0-ի մեջ, երկրորդում, ընդհակառակը, երկու RAID 0 զանգվածները միավորվում են հայելու մեջ: Երկու դեպքում էլ RAID 0-ի բարձրացված կատարողականությունը ավելացվում է RAID 1 տեղեկատվության անվտանգությանը:

Հաճախ կարևոր տեղեկատվության պաշտպանության մակարդակը բարձրացնելու համար օգտագործվում են RAID 51 կամ RAID 61 շինարարական սխեմաներ. Այնուամենայնիվ, անիրագործելի է տանը նման զանգվածներ իրականացնելը չափազանց ավելորդության պատճառով:

Սկավառակների զանգվածի ստեղծում՝ տեսությունից մինչև պրակտիկա

Մասնագիտացված RAID վերահսկիչը պատասխանատու է ցանկացած RAID-ի կառուցման և կառավարման համար: Համակարգչային համակարգչի սովորական օգտագործողի համար մեծ օգնություն, ժամանակակից մայր տախտակների մեծ մասում այս կարգավորիչներն արդեն ներդրված են չիպսեթի հարավային կամրջի մակարդակում: Այսպիսով, կոշտ սկավառակների զանգված ստեղծելու համար բավական է հոգ տանել դրանց անհրաժեշտ քանակի ձեռքբերման մասին և BIOS-ի կարգավորումների համապատասխան բաժնում որոշել RAID-ի ցանկալի տեսակը: Դրանից հետո համակարգում մի քանի կոշտ սկավառակների փոխարեն կտեսնեք միայն մեկը, որը ցանկության դեպքում կարելի է բաժանել բաժինների և տրամաբանական կրիչների։ Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ եթե դուք դեռ օգտագործում եք Windows XP, ապա ձեզ հարկավոր է լրացուցիչ դրայվեր տեղադրել:

Եվ վերջապես, ևս մեկ խորհուրդ՝ ստեղծել RAID, գնել նույն չափի, նույն արտադրողի, նույն մոդելի կոշտ սկավառակներ և ցանկալի է՝ նույն խմբաքանակից: Այնուհետև դրանք կհամալրվեն նույն տրամաբանությամբ, և այս կոշտ սկավառակների զանգվածի աշխատանքը կլինի ամենակայունը:

Tags: , https://website/wp-content/uploads/2017/01/RAID1-400x333.jpg 333 400 Լեոնիդ Բորիսլավսկի /wp-content/uploads/2018/05/logo.svg?3Լեոնիդ Բորիսլավսկի 2017-01-16 08:57:09 2017-01-16 07:12:59 Ինչ են RAID զանգվածները և ինչու են դրանք անհրաժեշտ

RAID տեխնոլոգիայի համառոտ ակնարկ

Այս փաստաթուղթը նկարագրում է RAID տեխնոլոգիայի հիմնական տարրերը և ներկայացնում է RAID-ի տարբեր մակարդակների համառոտ ակնարկ:

• RAID 2, 3

  RAID 4, 5

  Աղյուսակ: Հիմնական RAID մակարդակների առավելություններն ու թերությունները

RAID-ի հապավումն է Անկախ սկավառակների ավելորդ զանգված.

Սկավառակի զանգվածը սկավառակային սարքերի հավաքածու է, որոնք աշխատում են միասին՝ բարձրացնելու I/O համակարգի արագությունն ու հուսալիությունը: Սարքավորումների այս հավաքածուն կառավարվում է հատուկ RAID կարգավորիչով ( զանգվածի վերահսկիչ), որն ամփոփում է զանգվածում տվյալների տեղադրման գործառույթները. իսկ համակարգի մնացած մասի համար այն թույլ է տալիս ամբողջ զանգվածը ներկայացնել որպես մեկ տրամաբանական I/O սարք: Զուգահեռաբար կատարելով բազմաթիվ սկավառակների վրա ընթերցումներ և գրություններ՝ զանգվածն ապահովում է փոխանցման ավելի արագ տեմպեր, քան մեկ մեծ սկավառակ:

Զանգվածները կարող են նաև ապահովել ավելորդ տվյալների պահեստավորում, որպեսզի տվյալները չկորչեն, եթե սկավառակներից մեկը ձախողվի: Կախված RAID մակարդակից, կատարվում է տվյալների արտացոլում կամ բաշխում սկավառակների վրա:

RAID մակարդակները

Չորս հիմնական RAID մակարդակներից յուրաքանչյուրը օգտագործում է եզակի մեթոդ՝ տվյալների սկավառակների վրա գրելու համար, և, հետևաբար, յուրաքանչյուր մակարդակ տալիս է տարբեր առավելություններ: RAID 1,3 և 5 մակարդակները ապահովում են հավասարության բիթերի արտացոլում կամ պահպանում; և, հետևաբար, թույլ է տալիս վերականգնել տեղեկատվությունը սկավառակներից մեկի ձախողման դեպքում:

RAID մակարդակ 0

RAID 0-ը հայտնի է նաև որպես տվյալների շերտավորում ( տվյալների շերտավորում): Այս տեխնոլոգիայի կիրառմամբ տեղեկատվությունը բաժանվում է մասերի (ֆիքսված քանակությամբ տվյալներ, որոնք սովորաբար կոչվում են բլոկներ); և այս կտորները գրվում են սկավառակների վրա և կարդում դրանցից զուգահեռ: Կատարման առումով սա նշանակում է երկու հիմնական Օգուտները:

Մեծացնում է սերիական I/O թողունակությունը՝ միաժամանակ բեռնելով բազմաթիվ միջերեսներ:

պատահական մուտքի ուշացումը նվազում է. Տեղեկատվության տարբեր փոքր հատվածներին մի քանի հարցումներ կարող են կատարվել միաժամանակ:

Թերություն RAID 0-ը միայն կատարողական նպատակների համար է և չի ապահովում տվյալների ավելորդություն: Հետևաբար, սկավառակի ցանկացած խափանում կպահանջի տեղեկատվության վերականգնում պահուստային լրատվամիջոցներից:

Array Controller
Սկավառակ 1	Սկավառակ 2	Սկավառակ 3	Սկավառակ 4	Սկավառակ 5
Հատված 1	Հատված 2	Հատված 3	Հատված 4	Հատված 5
Հատված 6	Հատված 7	Հատված 8	Հատված 9	Հատված 10

բրինձ. 1. Զանգվածի շահագործման և տվյալների բաշխման սխեման RAID 0-ի համար սկավառակների վրա: Նշում. հատված 512 բայթանոց 2 սկավառակի բլոկ է:

RAID մակարդակ 1

RAID 1 տեխնոլոգիան հայտնի է նաև որպես հայելապատում ( սկավառակի արտացոլում): Այս դեպքում յուրաքանչյուր տեղեկատվության պատճենները պահվում են առանձին սկավառակի վրա; կամ, սովորաբար, յուրաքանչյուր (օգտագործված) սկավառակ ունի «երկվորյակ», որը պահում է ճշգրիտ պատճենըայս սկավառակը. Եթե ​​հիմնական սկավառակներից մեկը խափանվում է, ապա այս մեկը փոխարինվում է իր «կրկնակի» միջոցով: Պատահական ընթերցման կատարումը կարող է բարելավվել, եթե տեղեկատվություն կարդալու համար օգտագործվի «երկվորյակներից», որոնց գլուխը գտնվում է պահանջվող բլոկին ավելի մոտ:

Ձայնագրման ժամանակը կարող է լինել ևս մի քանիսըքան մեկ սկավառակի համար, կախված գրելու ռազմավարությունից. երկու սկավառակի վրա գրելը կարող է կատարվել կամ զուգահեռ (արագության համար) կամ խիստ հաջորդականորեն (հուսալիության համար):

RAID 1-ը լավ հարմարեցված է այնպիսի ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են բարձր հուսալիություն, ընթերցման ցածր ուշացում և որտեղ ծախսերի նվազագույնի հասցնել չի պահանջվում: RAID 1-ն ապահովում է տեղեկատվության ավելորդ պահեստավորում, բայց ամեն դեպքում, դուք պետք է պահպանեք տվյալների կրկնօրինակը, քանի որ. սա պատահաբար ջնջված ֆայլերը կամ գրացուցակները վերականգնելու միակ միջոցն է:

Սկավառակ 1 (տվյալներ)	Սկավառակ 2 (սկավառակի 1-ի պատճեն)	Սկավառակ 3 (տվյալներ)	Սկավառակ 4 (սկավառակի 3-ի պատճեն)	Սկավառակ 5 (անվճար)
Հատված 1	Հատված 1	Հատված 2	Հատված 2
Հատված 3	Հատված 3	Հատված 4	Հատված 4

բրինձ. 2. RAID 1-ի համար սկավառակների վրա տվյալների բաշխում:

RAID մակարդակներ 2 և 3

RAID 2-րդ և 3-րդ մակարդակների տեխնոլոգիան ապահովում է բոլոր սկավառակների զուգահեռ («միահամուռ») աշխատանքը: Այս ճարտարապետությունը պահանջում է հավասարության բիթերի պահպանում սկավառակների վրա բաշխված տեղեկատվության յուրաքանչյուր մասի համար: RAID 3-ը RAID 2-ից տարբերվում է միայն նրանով, որ RAID 2-ն օգտագործում է մի քանի սկավառակ՝ հավասարության բիթերը պահելու համար, մինչդեռ RAID 3-ն օգտագործում է միայն մեկը: RAID 2-ը հազվադեպ է օգտագործվում:

Եթե ​​տվյալների մեկ սկավառակը ձախողվի, համակարգը կարող է վերականգնել դրա պարունակությունը մյուս տվյալների սկավառակների և հավասարաչափ սկավառակի պարունակությունից:

Այս դեպքում կատարողականը շատ բարձր է տեղեկատվության մեծ ծավալների համար, բայց կարող է բավականին համեստ լինել փոքր ծավալների համար, քանի որ տեղեկատվության մի քանի փոքր հատվածների համընկնումը անհնար է:

Սկավառակ 1 (տվյալներ)	Սկավառակ 2 (տվյալներ)	Սկավառակ 3 (տվյալներ)	Սկավառակ 4 (տվյալներ)	Սկավառակ 5 (հավասարաչափ տեղեկատվություն)
				Պարիտետ բայթ
				Պարիտետ բայթ

բրինձ. 3. RAID 3-ի համար սկավառակների վրա տվյալների բաշխում:

RAID մակարդակներ 4 և 5

RAID 4-ը ուղղում է RAID 3-ի որոշ թերություններ՝ օգտագործելով տեղեկատվության մեծ բեկորներ, որոնք տարածված են բոլոր կրիչներում, բացառությամբ հավասարաչափ դրայվի: Այս դեպքում փոքր քանակությամբ տեղեկատվության համար օգտագործվում է միայն սկավառակը, որի վրա տեղադրված է անհրաժեշտ տեղեկատվությունը: Սա նշանակում է, որ մի քանի ընթերցման հարցումներ կարող են կատարվել միաժամանակ: Այնուամենայնիվ, գրելու հարցումները ստեղծում են կողպեքներ հավասարության մասին տեղեկատվությունը գրելիս: RAID 4-ը հազվադեպ է օգտագործվում:

RAID 5-ը շատ նման է RAID 4-ին, սակայն վերացնում է դրա հետ կապված արգելափակումները: Տարբերությունն այն է, որ հավասարության մասին տեղեկատվությունը բաշխվում է զանգվածի բոլոր սկավառակների վրա: Այս դեպքում հնարավոր են միաժամանակ կարդալ և գրել գործողություններ:

Այս տեխնոլոգիան լավ հարմարեցված է փոքր քանակությամբ տվյալների հետ աշխատող հավելվածների համար, ինչպիսիք են գործարքների մշակման համակարգերը:

Սկավառակ 1	Սկավառակ 2	Սկավառակ 3	Սկավառակ 4	Սկավառակ 5
Պարիտետային հատված	Հատված 1	Հատված 2	Հատված 3	Հատված 4
Հատված 5	Պարիտետային հատված	Հատված 6	Հատված 7	Հատված 8
Հատված 9	Հատված 10	Պարիտետային հատված	Հատված 11	Հատված 12

բրինձ. 4. RAID 5-ի համար սկավառակների վրա տվյալների բաշխում:

Հիմնական RAID մակարդակների առավելություններն ու թերությունները

RAID մակարդակ	Հուսալիության մեխանիզմ	Արդյունավետ զանգվածի հզորություն	Կատարում	Կիրառման տարածք
				ծրագրեր առանց հուսալիության էական պահանջների
	հայելային		բարձր կամ միջին	ծրագրեր առանց ծախսերի զգալի պահանջների
	հավասարություն			հավելվածներ, որոնք աշխատում են մեծ քանակությամբ տվյալների հետ (գրաֆիկա, CAD/CAM և այլն)
	հավասարություն			հավելվածներ, որոնք աշխատում են փոքր քանակությամբ տվյալների հետ (գործարքների մշակում)

Հիմա տեսնենք, թե ինչ տեսակներ կան և ինչպես են դրանք տարբերվում։

UC Berkeley-ն ներկայացրել է RAID բնութագրի հետևյալ մակարդակները, որոնք ընդունվել են որպես դե ֆակտո ստանդարտ.

• RAID 0- բարձր կատարողականությամբ սկավառակի զանգված շերտավորմամբ, առանց սխալների հանդուրժողականության;
• - հայելային սկավառակի զանգված;
• RAID 2վերապահված զանգվածների համար, որոնք օգտագործում են Համինգ կոդ;
• RAID 3 և 4- սկավառակի զանգվածներ շերտավորմամբ և հատուկ հավասարաչափ սկավառակով;
• - սկավառակի զանգված գծավորով և «չբաշխված հավասարաչափ սկավառակով»;
• - գծավոր սկավառակի զանգված, օգտագործելով երկու ստուգիչ գումարներ, որոնք հաշվարկվում են երկու անկախ եղանակներով.
• - RAID 0 զանգված՝ կառուցված RAID 1 զանգվածներից;
• - RAID 0 զանգված՝ կառուցված RAID 5 զանգվածից;
• - RAID 0 զանգված, որը կառուցված է RAID 6 զանգվածներից:

Սարքավորումների RAID կարգավորիչը կարող է միաժամանակ աջակցել մի քանի տարբեր RAID զանգվածներ, որոնց կոշտ սկավառակների ընդհանուր թիվը չի գերազանցում նրանց համար նախատեսված սլոտների քանակը: Միևնույն ժամանակ, մայր տախտակի մեջ ներկառուցված կարգավորիչն ունի միայն երկու վիճակ BIOS-ի կարգավորումներում (միացված կամ անջատված), այնպես որ նոր կոշտ սկավառակը, որը միացված է չօգտագործված վերահսկիչի միակցիչին միացված RAID ռեժիմով, կարող է անտեսվել համակարգի կողմից մինչև այն միացված լինի: որպես մեկ այլ RAID-զանգված JBOD տիպի (տարածված), որը բաղկացած է մեկ սկավառակից:

RAID 0 (շերտավորում - «այլընտրանք»)

Ռեժիմը, որը առավելագույնի է հասցնում կատարողականությունը: Տվյալները հավասարաչափ բաշխվում են զանգվածի սկավառակների վրա, սկավառակները միավորվում են մեկի մեջ, որը կարելի է բաժանել մի քանիսի։ Բաշխված կարդալու և գրելու գործողությունները թույլ են տալիս զգալիորեն մեծացնել աշխատանքի արագությունը, քանի որ մի քանի սկավառակներ միաժամանակ կարդում/գրում են տվյալների իրենց մասը: Սկավառակների ամբողջ ծավալը հասանելի է օգտագործողին, բայց դա նվազեցնում է տվյալների պահպանման հուսալիությունը, քանի որ եթե սկավառակներից մեկը ձախողվի, զանգվածը սովորաբար ոչնչացվում է, և գրեթե անհնար է վերականգնել տվյալները: Շրջանակ - հավելվածներ, որոնք պահանջում են սկավառակի փոխանակման բարձր արագություն, օրինակ՝ տեսանկարահանում, վիդեո խմբագրում: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել բարձր հուսալիության կրիչներով:

(հայելային - «հայելային»)

երկու սկավառակների զանգված, որոնք միմյանց ամբողջական պատճեններն են: Պետք չէ շփոթել RAID 1+0, RAID 0+1 և RAID 10 զանգվածների հետ, որոնք օգտագործում են ավելի քան երկու կրիչներ և ավելի բարդ հայելային մեխանիզմներ:

Ապահովում է ընդունելի գրելու արագություն և ընթերցման արագության ավելացում հարցումները զուգահեռացնելիս:

Այն ունի բարձր հուսալիություն. այն աշխատում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ զանգվածում գործում է առնվազն մեկ սկավառակ: Միանգամից երկու սկավառակի ձախողման հավանականությունը հավասար է յուրաքանչյուր սկավառակի ձախողման հավանականությունների արտադրյալին, այսինքն. զգալիորեն ցածր է մեկ սկավառակի ձախողման հավանականությունից: Գործնականում, եթե սկավառակներից մեկը խափանվում է, պետք է շտապ միջոցներ ձեռնարկել՝ ավելորդությունը պետք է նորից վերականգնվի: Դա անելու համար ցանկացած RAID մակարդակով (բացի զրոյից), խորհուրդ է տրվում օգտագործել տաք պահեստային սկավառակներ:

RAID10-ի նման՝ սկավառակների վրա տվյալների բաշխման տարբերակ, որը թույլ է տալիս օգտագործել տարօրինակ թվով սկավառակներ (նվազագույն թիվը 3 է)

RAID 2, 3, 4

Տարբեր տարբերակներ բաշխված պահեստավորման համար՝ հավասարաչափ կոդերով և բլոկի տարբեր չափերի համար հատկացված սկավառակներով: Ներկայումս դրանք գործնականում չեն օգտագործվում ցածր կատարողականության և ECC և/կամ հավասարաչափ կոդերը պահելու համար սկավառակի մեծ տարածք հատկացնելու անհրաժեշտության պատճառով:

RAID 2-ից 4-րդ մակարդակների հիմնական թերությունը զուգահեռ գրելու գործողություններ կատարելու անկարողությունն է, քանի որ հավասարության մասին տեղեկատվությունը պահելու համար օգտագործվում է առանձին հավասարաչափ սկավառակ: RAID 5-ը չունի այս թերությունը: Տվյալների բլոկները և ստուգիչ գումարները ցիկլային կերպով գրվում են զանգվածի բոլոր սկավառակների վրա, սկավառակի կազմաձևման մեջ անհամաչափություն չկա: Չեկային գումարները XOR գործողության արդյունք են (բացառիկ կամ): Xorունի մի հատկություն, որը հնարավորություն է տալիս ցանկացած օպերանդ փոխարինել արդյունքով և, օգտագործելով ալգորիթմը xor, արդյունքում ստացեք բացակայող օպերանդը։ Օրինակ: a xor b = c(որտեղ ա, բ, գ- Raid զանգվածի երեք սկավառակ), եթե ահրաժարվում է, մենք կարող ենք նրան ձեռք բերել՝ իր տեղը դնելով գև ծախսելով xorմիջեւ գև բ: xor b = a.Սա վերաբերում է անկախ օպերանդների քանակից. a xor b xor c xor d = e. Եթե ​​ձախողվի գապա եգրավում է իր տեղը և xorարդյունքում ստանում ենք գ: a xor b xor e xor d = c. Այս մեթոդը հիմնականում ապահովում է 5-րդ տարբերակի սխալների հանդուրժողականություն: Xor արդյունքը պահելու համար պահանջվում է ընդամենը 1 սկավառակ, որի չափը հավասար է ռեյդի ցանկացած այլ սկավառակի չափին։

Առավելությունները

RAID5-ը լայն տարածում է գտել, առաջին հերթին դրա ծախսարդյունավետության շնորհիվ: RAID5 սկավառակի զանգվածի չափը հաշվարկվում է (n-1)*hddsize բանաձևով, որտեղ n-ը զանգվածի սկավառակների քանակն է, իսկ hddsize-ը ամենափոքր սկավառակի չափն է: Օրինակ, չորս 80 ԳԲ սկավառակների զանգվածի համար ընդհանուր ծավալը կլինի (4 - 1) * 80 = 240 ԳԲ: Լրացուցիչ ռեսուրսներ են ծախսվում RAID 5 ծավալի վրա տեղեկատվություն գրելու վրա և կատարումը նվազում է, քանի որ լրացուցիչ հաշվարկներ և գրելու գործողություններ են պահանջվում, բայց կարդալիս (առանձին կոշտ սկավառակի համեմատ), շահույթ կա, քանի որ մի քանի զանգված սկավառակներից տվյալների հոսքերը կարող են Զուգահեռաբար մշակվել։

Թերություններ

RAID 5-ի կատարումը նկատելիորեն ցածր է, հատկապես Random Write օպերացիաներում (գրում է պատահական կարգով), որտեղ կատարումը նվազում է 10-25%-ով RAID 0-ի (կամ RAID 10-ի) կատարումից, քանի որ այն պահանջում է ավելի շատ սկավառակի գործողություններ (յուրաքանչյուրը): գործողությունը գրում է, բացառությամբ, այսպես կոչված, լրիվ շերտով գրելու, սերվերը փոխարինվում է RAID կարգավորիչում չորսով` երկու ընթերցմամբ և երկու գրմամբ): RAID 5-ի թերությունները հայտնվում են, երբ սկավառակներից մեկը ձախողվում է. ամբողջ ծավալը անցնում է կրիտիկական ռեժիմի (դեգրադացված), գրելու և կարդալու բոլոր գործողությունները ուղեկցվում են լրացուցիչ մանիպուլյացիաներով, կատարումը կտրուկ նվազում է: Այս դեպքում հուսալիության մակարդակը կրճատվում է մինչև RAID-0-ի հուսալիությունը համապատասխան քանակությամբ սկավառակներով (այսինքն՝ n անգամ ավելի ցածր, քան մեկ սկավառակի հուսալիությունը): Եթե ​​ձախողումը տեղի է ունենում նախքան զանգվածի ամբողջական վերականգնումը, կամ անվերականգնելի ընթերցման սխալ է տեղի ունենում առնվազն ևս մեկ սկավառակի վրա, ապա զանգվածը ոչնչացվում է, և դրա վերաբերյալ տվյալները չեն կարող վերականգնվել սովորական մեթոդներով: Պետք է նաև հաշվի առնել, որ RAID-ի վերակառուցման գործընթացը (RAID տվյալների վերականգնում ավելորդության պատճառով) սկավառակի խափանումից հետո առաջացնում է ինտենսիվ ընթերցման ծանրաբեռնվածություն սկավառակներից շատ ժամ շարունակ անընդհատ, ինչը կարող է հանգեցնել մնացած սկավառակներից որևէ մեկի ձախողմանը: RAID-ի շահագործման ամենաքիչ պաշտպանված ժամանակահատվածը, ինչպես նաև սառը տվյալների զանգվածներում նախկինում չհայտնաբերված ընթերցման խափանումների հայտնաբերումը (տվյալներ, որոնք հասանելի չեն զանգվածի նորմալ շահագործման ժամանակ, արխիվացված և ոչ ակտիվ տվյալներ), ինչը մեծացնում է տվյալների վերականգնման ժամանակ ձախողման վտանգը:

Օգտագործված սկավառակների նվազագույն քանակը երեքն է:

RAID 6 - նման է RAID 5-ին, բայց ունի հուսալիության ավելի բարձր աստիճան - 2 սկավառակի հզորությունը հատկացվում է ստուգիչ գումարների համար, 2 գումարը հաշվարկվում է տարբեր ալգորիթմների միջոցով: Պահանջում է ավելի հզոր RAID վերահսկիչ: Ապահովում է գործունակություն երկու սկավառակի միաժամանակյա ձախողումից հետո՝ պաշտպանություն բազմակի ձախողումից: Զանգվածը կազմակերպելու համար պահանջվում է նվազագույնը 4 սկավառակ: Սովորաբար, RAID-6-ի օգտագործումը հանգեցնում է սկավառակի խմբի կատարողականի մոտ 10-15% անկմանը RAID 5-ի համեմատ, ինչը պայմանավորված է վերահսկիչի մեծ քանակությամբ մշակմամբ (երկրորդ ստուգիչ գումարը հաշվարկելու և ավելի շատ սկավառակ կարդալու և վերագրելու անհրաժեշտությամբ: բլոկներ, երբ յուրաքանչյուր բլոկ գրված է):

RAID 0+1

RAID 0+1 կարող է հիմնականում նշանակել երկու տարբերակ.

• երկու RAID 0 միավորվել են RAID 1-ում;
• երեք կամ ավելի սկավառակներ միավորվում են զանգվածի մեջ, և տվյալների յուրաքանչյուր բլոկ գրվում է այս զանգվածի երկու սկավառակի վրա. Այսպիսով, այս մոտեցմամբ, ինչպես «մաքուր» RAID 1-ում, զանգվածի օգտակար ծավալը բոլոր սկավառակների ընդհանուր ծավալի կեսն է (եթե դրանք նույն հզորության սկավառակներ են):

RAID 10 (1+0)

RAID 10-ը հայելային զանգված է, որտեղ տվյալները հաջորդաբար գրվում են մի քանի սկավառակների վրա, ինչպես RAID 0-ում: Այս ճարտարապետությունը RAID 0 տիպի զանգված է, որի հատվածները առանձին սկավառակների փոխարեն RAID 1 զանգված են: Համապատասխանաբար, այս մակարդակի զանգված: պետք է պարունակի առնվազն 4 սկավառակ (և միշտ զույգ թիվ): RAID 10-ը համատեղում է սխալների բարձր հանդուրժողականությունը և կատարումը:

Այն պնդումը, որ RAID 10-ը պահեստավորման ամենահուսալի տարբերակն է, հիմնավորվում է նրանով, որ զանգվածը ձախողվի, եթե նույն զանգվածի բոլոր կրիչներն անհաջողության մատնվեն: Մեկ դրայվի ձախողման դեպքում նույն զանգվածում երկրորդի ձախողման հավանականությունը 1/3*100=33% է: RAID 0+1-ը կձախողվի, եթե երկու կրիչներ ձախողվեն տարբեր զանգվածներում: Հարևան զանգվածում դրայվի ձախողման հավանականությունը 2/3*100=66% է, սակայն, քանի որ արդեն ձախողված սկավառակ ունեցող զանգվածում դրայվն այլևս չի օգտագործվում, հավանականությունը, որ հաջորդ սկավառակը կանջատի ամբողջ զանգվածը 2/2 *100=100% է

RAID5-ի նման զանգված, սակայն, բացի պարիտետային կոդերի բաշխված պահեստավորումից, օգտագործվում է պահեստային տարածքների բաշխում. իրականում օգտագործվում է կոշտ սկավառակ, որը կարող է ավելացվել RAID5 զանգվածին որպես պահեստային (այդպիսի զանգվածները կոչվում են. 5+ կամ 5+ պահեստային): RAID 5 զանգվածում պահեստային սկավառակը անգործուն է, մինչև հիմնական կոշտ սկավառակներից մեկը ձախողվի, մինչդեռ RAID 5EE զանգվածում այս սկավառակը մշտապես համօգտագործվում է մնացած HDD-ի հետ, ինչը դրականորեն ազդում է զանգվածի աշխատանքի վրա: Օրինակ, 5 HDD-ից բաղկացած RAID5EE զանգվածը կարող է վայրկյանում կատարել 25%-ով ավելի I/O գործողություններ, քան 4 հիմնական և մեկ պահեստային HDD-ից բաղկացած RAID5 զանգվածը: Նման զանգվածի համար սկավառակների նվազագույն քանակը 4 է:

միավորելով երկու (կամ ավելի, բայց դա չափազանց հազվադեպ է օգտագործվում) RAID5 զանգվածները շերտի մեջ, այսինքն. RAID5-ի և RAID0-ի համադրություն՝ մասամբ շտկելով RAID5-ի հիմնական թերությունը՝ տվյալների գրման ցածր արագությունը՝ մի քանի նման զանգվածների զուգահեռ օգտագործման պատճառով: Զանգվածի ընդհանուր հզորությունը կրճատվում է երկու սկավառակի հզորությամբ, բայց ի տարբերություն RAID6-ի, այն կարող է հանդուրժել միայն մեկ սկավառակի ձախողում առանց տվյալների կորստի, իսկ RAID50 զանգված ստեղծելու համար պահանջվող կրիչների նվազագույն քանակը 6 է: RAID10-ի հետ մեկտեղ. սա ամենաառաջարկվող RAID մակարդակն է օգտագործելու համար այն ծրագրերում, որտեղ պահանջվում է բարձր կատարողականություն՝ համակցված ընդունելի հուսալիության հետ:

երկու RAID6 զանգվածների միաձուլումը շերտի մեջ: Գրելու արագությունը մոտավորապես կրկնակի է RAID6-ում գրելու արագությունից: Նման զանգված ստեղծելու համար սկավառակների նվազագույն թիվը 8 է: Տեղեկությունը չի կորչում, եթե յուրաքանչյուր RAID 6 զանգվածից երկու սկավառակ ձախողվի: