Problem zwiększenia niezawodności przechowywania informacji jest zawsze aktualny. Dotyczy to szczególnie dużych ilości danych, baz danych, od których zależy działanie złożonych systemów w wielu gałęziach przemysłu. Jest to szczególnie ważne dla wysoka wydajność serwery.

Jak wiadomo, wydajność nowoczesnych procesorów stale rośnie, za czym nowoczesne procesory wyraźnie nie nadążają w swoim rozwoju.
dyski twarde. Posiadanie jednego dysku, czy to SCSI, czy, co gorsza, IDE, już jest nie będę mógł się zdecydować zadania istotne dla naszych czasów. Potrzebujesz wielu dysków, które będą się uzupełniać, wymieniać je w przypadku awarii jednego z nich, przechowywać kopie zapasowe oraz pracować wydajnie i produktywnie.

Jednak samo posiadanie kilku dysków twardych nie wystarczy, są one potrzebne zintegrować z systemem, który będzie działał sprawnie i nie pozwoli na utratę danych w przypadku jakichkolwiek awarii związanych z dyskiem.

O stworzenie takiego systemu trzeba zadbać wcześniej, bo jak mówi słynne przysłowie: Do widzenia smażony kogut nie ugryzie- nie przegapią tego. Możesz stracić swoje dane bezpowrotnie.

Taki system mógłby stać się NALOT– technologia wirtualnego przechowywania danych, która łączy kilka dysków w jeden logiczny element. Nazywa się macierz RAID nadmiarowa tablica niezależne dyski. Zwykle używane w celu poprawy wydajności i niezawodności.

Co jest potrzebne do stworzenia nalotu? Co najmniej dwa dyski twarde. W zależności od poziomu macierzy liczba używanych urządzeń pamięci masowej jest różna.

Jakie są rodzaje tablic raid?

Istnieją podstawowe, kombinowane macierze RAID. Instytut Berkeley w Kalifornii zaproponował podział nalotu na poziomy specyfikacji:

• Podstawowy:
  • NALOT 1 ;
  • NALOT 2 ;
  • NALOT 3 ;
  • NALOT 4 ;
  • NALOT 5 ;
  • NALOT 6 .
• Łączny:
  • NALOT 10 ;
  • NALOT 01 ;
  • NALOT 50 ;
  • NALOT 05 ;
  • NALOT 60 ;
  • NALOT 06 .

Przyjrzyjmy się najczęściej używanym.

Nalot 0

RAID0 przeznaczony aby zwiększyć prędkość i nagrywanie. Nie zwiększa niezawodności przechowywania i dlatego nie jest zbędny. Jego drugie imię to naszywka (paski - „naprzemienność”). Zazwyczaj używany od 2 do 4 dysków.

Dane dzielone są na bloki, które jeden po drugim zapisywane są na dyskach. Prędkość zapis/odczyt wzrasta wielokrotnie, czyli wielokrotności liczby dysków. Z niedociągnięcia W przypadku takiego systemu można zauważyć zwiększone prawdopodobieństwo utraty danych. Nie ma sensu przechowywać baz danych na takich dyskach, bo to poważna sprawa awaria doprowadzi do całkowitej niesprawności nalotu, ponieważ nie ma możliwości odzyskania.

Nalot 1

RAID 1 zapewnia lustro przechowywanie danych na poziomie sprzętowym. Zwana także tablicą Lustro, Co znaczy « lustro» . Oznacza to, że dane na dysku w tym przypadku są zduplikowane. Móc używać z liczbą urządzeń magazynujących od 2 do 4.

Prędkość pisanie/czytanie praktycznie się nie zmienia, co można przypisać korzyści. Macierz działa, jeśli działa co najmniej jeden dysk RAID, ale wolumin systemowy jest równy wolumenowi jednego dysku. W praktyce kiedy awaria jednego z dysków twardych, należy podjąć kroki w celu jego jak najszybszej wymiany.

Nalot 2

RAID 2 – wykorzystuje tzw Kod Hamminga. Dane są dzielone na dyski twarde podobnie jak w przypadku RAID 0 i przechowywane na pozostałych dyskach kody korekcji błędów, w przypadku awarii, dzięki której możesz zregenerować Informacja. Ta metoda pozwala na bieżąco znajdować, i wtedy prawidłowy awarie systemu.

Szybkość czytać/pisać w tym przypadku w porównaniu do używania jednego dysku wzrasta. Minusem jest duża ilość dysków, dla których racjonalne jest jej wykorzystanie, aby nie było nadmiarowości danych, zwykle jest to 7 lub więcej.

RAID 3 – w tablicy dane są rozdzielane na wszystkie dyski z wyjątkiem jednego, na którym przechowywane są bajty parzystości. Odporna na awarie systemu. Jeśli jeden z dysków kończy się niepowodzeniem. Następnie jego informacje można łatwo „podnieść” za pomocą danych sumy kontrolnej parzystości.

W porównaniu do RAID2 nie ma możliwości korygowanie błędów na bieżąco. Ta tablica jest inna wysoka wydajność oraz możliwość korzystania z 3 lub więcej dysków.

Główny minus Taki system można uznać za zwiększone obciążenie dysku przechowującego bajty parzystości i niską niezawodność tego dysku.

Nalot 4

Ogólnie rzecz biorąc, RAID 4 jest podobny do RAID 3, z wyjątkiem różnica dane o parzystości są przechowywane w blokach, a nie w bajtach, co pozwala na zwiększenie prędkości małych transferów danych.

Minus Okazuje się, że podana tablica ma prędkość zapisu, ponieważ parzystość zapisu jest generowana na jednym dysku, podobnie jak RAID 3.

Wydaje się to być dobrym rozwiązaniem dla tych serwerów, gdzie pliki są częściej odczytywane niż zapisywane.

Nalot 5

RAID 2 do 4 mają wady związane z brakiem możliwości równoległego zapisu. RAID 5 eliminuje tę wadę. Zapisywane są bloki parzystości jednocześnie do wszystkich urządzeń dyskowych w macierzy, brak asynchronii w dystrybucji danych, co oznacza, że ​​parytet jest rozłożony.

Numer używane dyski twarde od 3. Tablica jest bardzo popularna ze względu na jej wszechstronność I efektywność, im większa liczba używanych dysków, tym bardziej ekonomiczne będzie wykorzystanie miejsca na dysku. Prędkość w której wysoki ze względu na równoległość danych, ale wydajność jest zmniejszona w porównaniu do RAID 10 ze względu na dużą liczbę operacji. W przypadku awarii jednego dysku niezawodność spada do poziomu RAID 0. Odzyskiwanie danych zajmuje dużo czasu.

Nalot 6

Technologia RAID 6 jest podobna do technologii RAID 5, ale jest wyższa niezawodność poprzez zwiększenie liczby dysków z parzystością.

Jednak do przetworzenia zwiększonej liczby operacji potrzeba już co najmniej 5 dysków i mocniejszy procesor, a liczba dysków musi być równa liczbie pierwszej 5,7,11 i tak dalej.

Najazd 10, 50, 60

Następny przyjdź kombinacje wspomniane wcześniej naloty. Na przykład RAID 10 to RAID 0 + RAID 1.

Dziedziczą i zalety macierze ich komponentów pod względem niezawodności, wydajności i liczby dysków, a zarazem wydajności.

Tworzenie macierzy RAID na domowym komputerze

Korzyści z tworzenia macierzy raid w domu nie są oczywiste, ze względu na fakt, że tak nieekonomiczne, utrata danych nie jest tak krytyczna w porównaniu z serwerami, ale Informacja można przechowywać w kopiach zapasowych, wykonując okresowo kopie zapasowe.

Do tych celów będziesz potrzebować kontroler rajdu, który ma własny BIOS i własne ustawienia. Na nowoczesnych płytach głównych kontroler RAID może być zintegrowany do południowego mostka chipsetu. Ale nawet na takich płytach można podłączyć inny kontroler, podłączając go do złącza PCI lub PCI-E. Przykładami są urządzenia firm Silicon Image i JMicron.

Każdy kontroler może mieć własne narzędzie konfiguracyjne.

Przyjrzyjmy się tworzeniu nalotu przy użyciu opcjonalnej pamięci ROM Intel Matrix Storage Manager.

Przenosić wszystkie dane z Twoich dysków, w przeciwnym razie podczas tworzenia tablicy zostaną wyczyszczone.

Iść do BIOSOrganizować coś płytę główną i włącz tryb pracy NALOT dla dysku twardego sata.

Aby uruchomić narzędzie, uruchom ponownie komputer i kliknij ctrl+i podczas procedury POST. W oknie programu zobaczysz listę dostępnych dysków. Kliknij Twórz ogromne Następnie wybierz wymagany poziom tablicy.

W przyszłości kierując się intuicyjnym interfejsem wejdź rozmiar tablicy I potwierdzać jego stworzenie.

Jeśli zainteresował Cię ten artykuł, prawdopodobnie napotkałeś lub wkrótce spotkasz jeden z następujących problemów na swoim komputerze:

- wyraźnie nie ma wystarczającej pojemności fizycznej dysku twardego jako pojedynczego dysku logicznego. Najczęściej ten problem występuje podczas pracy z dużymi plikami (wideo, grafika, bazy danych);
- wydajność dysku twardego jest wyraźnie niewystarczająca. Najczęściej ten problem występuje podczas pracy z nieliniowymi systemami edycji wideo lub gdy duża liczba użytkowników jednocześnie uzyskuje dostęp do plików na dysku twardym;
- Wyraźnie brakuje niezawodności dysku twardego. Najczęściej problem ten pojawia się, gdy konieczna jest praca z danymi, których nigdy nie wolno utracić lub które muszą być zawsze dostępne dla użytkownika. Smutne doświadczenie pokazuje, że nawet najbardziej niezawodny sprzęt czasami się psuje i to z reguły w najbardziej nieodpowiednim momencie.

Utworzenie systemu RAID na komputerze może rozwiązać te i kilka innych problemów.

Co to jest „RAID”?

W 1987 roku Patterson, Gibson i Katz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley opublikowali „A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)”. W tym artykule opisano różne typy macierzy dyskowych, w skrócie RAID - Redundant Array of Independent (lub Inexpensive) Disks (nadmiarowa macierz niezależnych (lub niedrogich) dysków). RAID opiera się na następującej idei: łącząc kilka małych i/lub tanich dysków w macierz, można uzyskać system o większej pojemności, szybkości i niezawodności niż najdroższe dyski. Co więcej, z punktu widzenia komputera taki system wygląda jak jeden dysk twardy.
Wiadomo, że średni czas między awariami macierzy dyskowej jest równy średniemu czasowi między awariami pojedynczego dysku podzielonemu przez liczbę dysków w macierzy. W efekcie współczynnik MTBF macierzy jest zbyt krótki dla wielu zastosowań. Jednakże macierz dyskową można uodpornić na awarię pojedynczego dysku na kilka sposobów.

W powyższym artykule zdefiniowano pięć typów (poziomów) macierzy dyskowych: RAID-1, RAID-2, ..., RAID-5. Każdy typ zapewniał odporność na awarie, a także inne zalety w porównaniu z pojedynczym dyskiem. Oprócz tych pięciu typów, popularność zyskała także macierz dyskowa RAID-0, która NIE jest redundantna.

Jakie są poziomy RAID i który wybrać?

RAID-0. Zwykle definiowana jako nienadmiarowa grupa dysków bez parzystości. RAID-0 jest czasami nazywany „stripingiem” ze względu na sposób umieszczania informacji na dyskach wchodzących w skład macierzy:

Ponieważ RAID-0 nie zapewnia redundancji, awaria jednego dysku prowadzi do awarii całej macierzy. Z drugiej strony RAID-0 zapewnia maksymalną prędkość przesyłania danych i efektywne wykorzystanie miejsca na dysku. Ponieważ RAID-0 nie wymaga skomplikowanych obliczeń matematycznych ani logicznych, koszty jego wdrożenia są minimalne.

Zakres zastosowania: aplikacje audio i wideo wymagające ciągłego przesyłania danych z dużą szybkością, których nie może zapewnić pojedynczy dysk. Na przykład badania przeprowadzone przez firmę Mylex w celu określenia optymalnej konfiguracji systemu dyskowego dla stacji do nieliniowego montażu wideo pokazują, że w porównaniu z pojedynczym dyskiem, macierz RAID-0 złożona z dwóch dysków zapewnia 96% wzrost zapisu/odczytu prędkość trzech napędów dyskowych - o 143% (wg testu Miro VIDEO EXPERT Benchmark).
Minimalna liczba dysków w macierzy „RAID-0” to 2.

RAID-1. Lepiej znana jako „Mirroring” to para dysków zawierających te same informacje i tworzących jeden dysk logiczny:

Zapis odbywa się na obu dyskach w każdej parze. Jednakże dyski w parze mogą wykonywać jednoczesne operacje odczytu. Zatem „kopia lustrzana” może podwoić prędkość odczytu, ale prędkość zapisu pozostaje niezmieniona. RAID-1 charakteryzuje się 100% redundancją i awaria jednego dysku nie powoduje awarii całej macierzy – kontroler po prostu przełącza operacje odczytu/zapisu na pozostały dysk.
RAID-1 zapewnia najwyższą prędkość ze wszystkich typów macierzy nadmiarowych (RAID-1 - RAID-5), szczególnie w środowisku wielu użytkowników, ale najgorsze wykorzystanie miejsca na dysku. Ponieważ RAID-1 nie wymaga skomplikowanych obliczeń matematycznych ani logicznych, koszty jego wdrożenia są minimalne.
Minimalna liczba dysków w macierzy „RAID-1” to 2.
Aby zwiększyć prędkość zapisu i zapewnić niezawodne przechowywanie danych, kilka macierzy RAID-1 można z kolei połączyć w macierz RAID-0. Taka konfiguracja nazywa się „dwupoziomowym” RAID lub RAID-10 (RAID 0+1):

Minimalna liczba dysków w macierzy „RAID 0+1” wynosi 4.
Zakres zastosowania: tanie macierze, w których najważniejsza jest niezawodność przechowywania danych.

RAID-2. Rozdziela dane w paski wielkości sektora w grupie dysków. Niektóre dyski są przeznaczone do przechowywania danych ECC (kod korekcji błędów). Ponieważ większość dysków domyślnie przechowuje kody ECC dla poszczególnych sektorów, RAID-2 nie oferuje zbyt wielu korzyści w porównaniu z RAID-3 i dlatego nie jest używany w praktyce.

RAID-3. Podobnie jak w przypadku RAID-2, dane są rozdzielane na paski o rozmiarze jednego sektora, a jeden z dysków macierzy jest przydzielany do przechowywania informacji o parzystości:

RAID-3 opiera się na kodach ECC przechowywanych w każdym sektorze w celu wykrywania błędów. Jeśli jeden z dysków ulegnie awarii, zapisane na nim informacje można przywrócić, obliczając wyłączny OR (XOR) na podstawie informacji o pozostałych dyskach. Każdy rekord jest zazwyczaj rozproszony na wszystkich dyskach, dlatego ten typ tablicy jest dobry w przypadku aplikacji intensywnie korzystających z dysku. Ponieważ każda operacja we/wy uzyskuje dostęp do wszystkich dysków w macierzy, RAID-3 nie może wykonywać wielu operacji jednocześnie. Dlatego RAID-3 jest dobry dla jednego użytkownika, jednozadaniowych środowisk z długimi rekordami. Aby pracować z krótkimi nagraniami, konieczna jest synchronizacja rotacji dysków, ponieważ w przeciwnym razie zmniejszenie prędkości wymiany jest nieuniknione. Rzadko używany, ponieważ gorszy od RAID-5 pod względem wykorzystania miejsca na dysku. Wdrożenie wymaga znacznych kosztów.
Minimalna liczba dysków w macierzy „RAID-3” to 3 szt.

RAID-4. RAID-4 jest identyczny z RAID-3, z tą różnicą, że rozmiar paska jest znacznie większy niż jeden sektor. W tym przypadku odczyty są wykonywane z jednego dysku (nie licząc dysku przechowującego informacje o parzystości), dzięki czemu można wykonywać wiele operacji odczytu jednocześnie. Jednakże, ponieważ każda operacja zapisu musi aktualizować zawartość dysku parzystości, nie jest możliwe jednoczesne wykonywanie wielu operacji zapisu. Ten typ macierzy nie ma żadnych zauważalnych zalet w porównaniu z macierzą RAID-5.
RAID-5. Ten typ tablicy jest czasami nazywany „tablicą rotacyjnej parzystości”. Ten typ macierzy skutecznie przezwycięża nieodłączną wadę RAID-4 - niemożność jednoczesnego wykonywania wielu operacji zapisu. Ta tablica, podobnie jak RAID-4, wykorzystuje paski duży rozmiar, ale w przeciwieństwie do RAID-4 informacje o parzystości są przechowywane nie na jednym dysku, ale na wszystkich dyskach po kolei:

Operacje zapisu uzyskują dostęp do jednego dysku z danymi i drugiego dysku z informacjami o parzystości. Ponieważ informacje o parzystości dla różnych pasków są przechowywane na różnych dyskach, wielokrotne jednoczesne zapisy nie są możliwe, chyba że paski danych lub paski parzystości znajdują się na tym samym dysku. Im więcej dysków w macierzy, tym rzadziej pokrywają się położenie pasków informacyjnych i parzystości.
Zakres zastosowania: niezawodne macierze o dużej objętości. Wdrożenie wymaga znacznych kosztów.
Minimalna liczba dysków w macierzy „RAID-5” to 3.

RAID-1 czy RAID-5?
RAID-5 w porównaniu do RAID-1 wykorzystuje miejsce na dysku bardziej ekonomicznie, ponieważ w celu zapewnienia redundancji przechowuje nie „kopię” informacji, ale numer kontrolny. Dzięki temu RAID-5 może łączyć dowolną liczbę dysków, z których tylko jeden będzie zawierał nadmiarowe informacje.
Jednak wyższa wydajność miejsca na dysku odbywa się kosztem niższych kursów wymiany informacji. Podczas zapisywania informacji w macierzy RAID-5 należy za każdym razem zaktualizować informacje o parzystości. Aby to zrobić, musisz określić, które bity parzystości uległy zmianie. Najpierw odczytywane są stare informacje, które mają zostać zaktualizowane. Informacje te są następnie poddawane operacji XOR z nowymi informacjami. Wynikiem tej operacji jest maska ​​bitowa, w której każdy bit = 1 oznacza, że ​​wartość w informacji o parzystości na odpowiedniej pozycji musi zostać zastąpiona. Zaktualizowana informacja o parzystości jest następnie zapisywana w odpowiedniej lokalizacji. Dlatego dla każdego żądania programu dotyczącego zapisu informacji RAID-5 wykonuje dwa odczyty, dwa zapisy i dwie operacje XOR.
Efektywne wykorzystanie miejsca na dysku (przechowywanie bloku parzystości zamiast kopii danych) wiąże się z kosztami: wygenerowanie i zapisanie informacji o parzystości wymaga dodatkowego czasu. Oznacza to, że prędkość zapisu na RAID-5 jest niższa niż na RAID-1 w stosunku 3:5 lub nawet 1:3 (tj. prędkość zapisu na RAID-5 wynosi 3/5 do 1/3 prędkości zapisu RAID-1). Z tego powodu tworzenie RAID-5 w oprogramowaniu nie ma sensu. Nie można ich również zalecić w przypadkach, gdy szybkość nagrywania jest krytyczna.

Którą metodę implementacji RAID wybrać – programową czy sprzętową?

Po przeczytaniu opisów różnych poziomów RAID zauważysz, że nigdzie nie ma wzmianki o jakichkolwiek konkretnych wymaganiach sprzętowych, które są potrzebne do wdrożenia RAID. Z czego możemy wywnioskować, że do wdrożenia RAID wystarczy podłączyć wymaganą ilość dysków do dostępnego w komputerze kontrolera i zainstalować na komputerze specjalne oprogramowanie. To prawda, ale nie do końca!
Rzeczywiście możliwe jest zaimplementowanie RAID w oprogramowaniu. Przykładem jest system operacyjny Microsoft Windows NT 4.0 Server, w którym możliwa jest programowa implementacja RAID-0, -1, a nawet RAID-5 (Microsoft Windows NT 4.0 Workstation udostępnia tylko RAID-0 i RAID-1). Rozwiązanie to należy jednak uznać za skrajnie uproszczone i nie pozwalające w pełni wykorzystać możliwości macierzy RAID. Wystarczy zauważyć, że wraz z programową implementacją RAID cały ciężar umieszczania informacji na dyskach, obliczania kodów kontrolnych itp. spada na centralny procesor, co oczywiście nie zwiększa wydajności i niezawodności systemu. Z tych samych powodów nie ma tu praktycznie żadnych funkcji serwisowych, a wszelkie operacje związane z wymianą wadliwego dysku, dodaniem nowego dysku, zmianą poziomu RAID itp. przeprowadzane są z całkowitą utratą danych i całkowitym zakazem wykonywania jakichkolwiek innych operacje. Jedyną zaletą programowej implementacji RAID jest jego minimalny koszt.

- wyspecjalizowany kontroler uwalnia centralny procesor od podstawowych operacji RAID, a efektywność kontrolera jest tym bardziej zauważalna im wyższy jest poziom złożoności RAID;
- kontrolery z reguły są wyposażone w sterowniki, które pozwalają utworzyć RAID dla prawie każdego popularnego systemu operacyjnego;
- wbudowany BIOS kontrolera oraz dołączone do niego programy zarządzające pozwalają administratorowi systemu na łatwe podłączanie, odłączanie lub wymianę dysków wchodzących w skład RAID, tworzenie kilku macierzy RAID, nawet na różnych poziomach, monitorowanie stanu macierzy dyskowej, itp. W przypadku sterowników „zaawansowanych” operacje te można wykonywać „w locie”, czyli np. bez wyłączania jednostki systemowej. Wiele operacji można wykonać w „tle”, czyli np. bez przerywania bieżącej pracy, a nawet zdalnie, tj. z dowolnego (oczywiście, jeśli masz dostęp) miejsca pracy;
- kontrolery mogą być wyposażone w pamięć buforową („cache”), w której przechowywanych jest kilka ostatnich bloków danych, co przy częstym dostępie do tych samych plików może znacząco zwiększyć wydajność systemu dyskowego.

Wadą sprzętowej implementacji RAID jest stosunkowo wysoki koszt kontrolerów RAID. Jednak z jednej strony za wszystko (niezawodność, szybkość, obsługę) trzeba zapłacić. Z drugiej strony, w ostatnim czasie, wraz z rozwojem technologii mikroprocesorowej, koszt kontrolerów RAID (zwłaszcza młodszych modeli) zaczął gwałtownie spadać i stał się porównywalny z kosztem zwykłych kontrolerów dyskowych, co pozwala na instalowanie systemów RAID nie tylko w drogich komputerach typu mainframe, ale także w serwerach podstawowych, a nawet stacjach roboczych.

Jak wybrać model kontrolera RAID?

Istnieje kilka typów kontrolerów RAID w zależności od ich funkcjonalności, konstrukcji i ceny:
1. Kontrolery dysków z funkcją RAID.
W istocie jest to zwykły kontroler dysków, który dzięki specjalnemu oprogramowaniu BIOS-u umożliwia łączenie dysków w macierz RAID, najczęściej poziomu 0, 1 lub 0+1.

Ultra (Ultra Wide) kontroler SCSI firmy Mylex KT930RF (KT950RF).
Zewnętrznie ten kontroler nie różni się od zwykłego kontrolera SCSI. Cała „specjalizacja” znajduje się w BIOS-ie, który jest podzielony na dwie części - „Konfiguracja SCSI” / „Konfiguracja RAID”. Pomimo niskiego kosztu (mniej niż 200 dolarów) ten kontroler ma dobry zestaw funkcji:

- łączenie do 8 dysków w RAID 0, 1 lub 0+1;
- wsparcie Gorący zapasowy do wymiany na bieżąco uszkodzonego dysku;
- możliwość automatycznej (bez ingerencji operatora) wymiany uszkodzonego napędu;
- automatyczna kontrola integralności i tożsamości danych (dla RAID-1);
- obecność hasła dostępu do BIOS-u;
- program RAIDPlus dostarczający informacji o stanie dysków w RAID;
- sterowniki dla DOS, Windows 95, NT 3.5x, 4.0

Dyski twarde odgrywają ważną rolę w komputerze. Przechowują różne informacje o użytkowniku, uruchamiają z nich system operacyjny itp. Dyski twarde nie są wieczne i mają pewien margines bezpieczeństwa. Każdy dysk twardy ma swoje własne charakterystyczne cechy.

Najprawdopodobniej w pewnym momencie słyszałeś, że ze zwykłych dysków twardych można tworzyć tak zwane macierze raidowe. Jest to konieczne, aby poprawić wydajność dysków, a także zapewnić niezawodność przechowywania informacji. Ponadto takie tablice mogą mieć własne liczby (0, 1, 2, 3, 4 itd.). W tym artykule opowiemy o macierzach RAID.

NALOT to zbiór dysków twardych lub macierz dyskowa. Jak już powiedzieliśmy, taka tablica zapewnia niezawodne przechowywanie danych, a także zwiększa prędkość odczytu lub zapisu informacji. Istnieją różne konfiguracje macierzy RAID, które są oznaczone cyframi 1, 2, 3, 4 itd. i różnią się funkcjami, jakie pełnią. Używając takich tablic z konfiguracją 0 uzyskasz znaczną poprawę wydajności. Pojedyncza macierz RAID gwarantuje pełne bezpieczeństwo Twoich danych, gdyż w przypadku awarii jednego z dysków informacje zostaną umieszczone na drugim dysku twardym.

W rzeczywistości, Macierz RAID– jest to 2 lub n liczba dysków twardych podłączonych do płyty głównej, która obsługuje możliwość tworzenia raidów. Programowo możesz wybrać konfigurację RAID, czyli określić, jak te same dyski powinny działać. Aby to zrobić, musisz określić ustawienia w BIOS-ie.

Do montażu macierzy potrzebujemy płyty głównej obsługującej technologię RAID, 2 identycznych (pod każdym względem) dysków twardych, które podłączamy do płyty głównej. W BIOS-ie musisz ustawić parametr Konfiguracja SATA: NALOT. Po uruchomieniu komputera naciśnij kombinację klawiszy CTR-I, i już tam konfigurujemy RAID. A potem jak zwykle instalujemy system Windows.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że jeśli utworzysz lub usuniesz nalot, wówczas usunięte zostaną wszystkie informacje znajdujące się na dyskach. Dlatego należy najpierw wykonać jego kopię.

Przyjrzyjmy się konfiguracjom RAID, o których już mówiliśmy. Jest ich kilka: RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6 itd.

RAID-0 (rozkładanie), znaną również jako tablica zerowego poziomu lub „tablica zerowa”. Poziom ten zwiększa szybkość pracy z dyskami o rząd wielkości, ale nie zapewnia dodatkowej odporności na awarie. W rzeczywistości ta konfiguracja jest tablicą raid czysto formalnie, ponieważ przy tej konfiguracji nie ma redundancji. Zapis w takim pakiecie odbywa się w blokach, zapisywanych naprzemiennie na różnych dyskach macierzy. Główną wadą jest tutaj zawodność przechowywania danych: jeśli jeden z dysków macierzy ulegnie awarii, wszystkie informacje zostaną zniszczone. Dlaczego to się dzieje? Dzieje się tak, ponieważ każdy plik można zapisać w blokach na kilku dyskach twardych jednocześnie, a jeśli którykolwiek z nich ulegnie awarii, integralność pliku zostanie naruszona, w związku z czym nie będzie możliwe jego przywrócenie. Jeśli cenisz wydajność i regularnie robisz kopie zapasowe, to ten poziom macierzy możesz wykorzystać na swoim domowym komputerze, co da zauważalny wzrost wydajności.

RAID-1 (dublowanie)– „tryb lustrzany”. Ten poziom macierzy RAID można nazwać poziomem paranoicznym: ten tryb prawie nie powoduje wzrostu wydajności systemu, ale całkowicie chroni Twoje dane przed uszkodzeniem. Nawet jeśli jeden z dysków ulegnie awarii, dokładna kopia utraconego dysku zostanie zapisana na innym dysku. Tryb ten, podobnie jak pierwszy, można zaimplementować także na domowym komputerze PC dla osób, które niezwykle wysoko cenią dane znajdujące się na swoich dyskach.

Przy konstruowaniu tych tablic wykorzystuje się algorytm odzyskiwania informacji wykorzystujący kody Hamminga (amerykański inżynier, który opracował ten algorytm w 1950 roku w celu korygowania błędów w działaniu komputerów elektromechanicznych). Aby zapewnić działanie tego kontrolera RAID, tworzone są dwie grupy dysków - jedna do przechowywania danych, druga grupa do przechowywania kodów korekcji błędów.

Ten typ RAID stał się mniej powszechny w systemach domowych ze względu na nadmierną redundancję liczby dysków twardych - na przykład w macierzy siedmiu dysków twardych tylko cztery zostaną przeznaczone na dane. Wraz ze wzrostem liczby dysków redundancja maleje, co odzwierciedla poniższa tabela.

Główną zaletą RAID 2 jest możliwość korygowania błędów na bieżąco bez zmniejszania szybkości wymiany danych pomiędzy macierzą dyskową a procesorem centralnym.

RAID3 i RAID4

Konstrukcja tych dwóch typów macierzy dyskowych jest bardzo podobna. Obydwa korzystają z wielu dysków twardych do przechowywania informacji, z których jeden służy wyłącznie do przechowywania sum kontrolnych. Do utworzenia RAID 3 i RAID 4 wystarczą trzy dyski twarde. W przeciwieństwie do RAID 2, odzyskiwanie danych na bieżąco nie jest możliwe – informacje są przywracane po pewnym czasie wymiany uszkodzonego dysku twardego.

Różnica między RAID 3 i RAID 4 polega na poziomie partycjonowania danych. W RAID 3 informacje są dzielone na pojedyncze bajty, co prowadzi do poważnego spowolnienia podczas zapisu/odczytu dużej liczby małych plików. RAID 4 dzieli dane na osobne bloki, których rozmiar nie przekracza rozmiaru jednego sektora na dysku. W rezultacie wzrasta prędkość przetwarzania małych plików, co jest krytyczne w przypadku komputerów osobistych. Z tego powodu RAID 4 stał się bardziej powszechny.

Istotną wadą rozważanych macierzy jest zwiększone obciążenie dysku twardego przeznaczonego do przechowywania sum kontrolnych, co znacznie zmniejsza jego zasoby.

RAID-5. Tak zwana odporna na uszkodzenia macierz niezależnych dysków z rozproszonym przechowywaniem sum kontrolnych. Oznacza to, że w macierzy n dysków do bezpośredniego przechowywania danych zostanie przydzielonych dysk n-1, a ostatni będzie przechowywać sumę kontrolną iteracji paska n-1. Aby wyjaśnić to jaśniej, wyobraźmy sobie, że musimy napisać plik. Zostanie on podzielony na porcje o tej samej długości i naprzemiennie zacznie być zapisywany cyklicznie na wszystkich n-1 dyskach. Suma kontrolna bajtów fragmentów danych każdej iteracji zostanie zapisana na ostatnim dysku, gdzie suma kontrolna zostanie zaimplementowana za pomocą bitowej operacji XOR.

Warto od razu ostrzec, że w przypadku awarii któregoś z dysków, wszystkie przejdą w tryb awaryjny, co znacznie obniży wydajność, ponieważ Aby złożyć plik w całość, zostaną wykonane niepotrzebne manipulacje w celu przywrócenia jego „brakujących” części. Jeśli jednocześnie dwa lub więcej dysków ulegnie awarii, zapisanych na nich informacji nie będzie można przywrócić. Ogólnie rzecz biorąc, implementacja macierzy raid poziomu 5 zapewnia dość wysokie prędkości dostępu, równoległy dostęp do różnych plików i dobrą odporność na awarie.

W dużej mierze powyższy problem rozwiązuje się poprzez budowę tablic w schemacie RAID 6. W strukturach tych do przechowywania sum kontrolnych przydzielana jest objętość pamięci równa objętości dwóch dysków twardych, które również są rozmieszczane cyklicznie i równomiernie na różnych dyskach. . Zamiast jednej wyliczane są dwie sumy kontrolne, co gwarantuje integralność danych w przypadku jednoczesnej awarii dwóch dysków twardych w macierzy.

Zaletami RAID 6 jest wysoki stopień bezpieczeństwa informacji i mniejsza utrata wydajności niż w RAID 5 podczas odzyskiwania danych w przypadku wymiany uszkodzonego dysku.

Wadą RAID 6 jest to, że ogólna prędkość wymiany danych jest zmniejszona o około 10% ze względu na wzrost wolumenu niezbędnych obliczeń sum kontrolnych, a także ze względu na wzrost ilości zapisywanych/odczytywanych informacji.

Połączone typy RAID

Oprócz głównych typów omówionych powyżej, szeroko stosowane są różne ich kombinacje, które rekompensują pewne wady prostego RAID. W szczególności powszechne jest stosowanie schematów RAID 10 i RAID 0+1. W pierwszym przypadku para lustrzanych macierzy jest łączona w RAID 0, w drugim natomiast dwie macierze RAID 0 są łączone w lustro. W obu przypadkach zwiększona wydajność RAID 0 jest dodawana do bezpieczeństwa informacji RAID 1.

Często w celu podniesienia poziomu ochrony ważnych informacji stosuje się schematy konstrukcyjne RAID 51 lub RAID 61 – dublowanie już wysoko chronionych macierzy zapewnia wyjątkowe bezpieczeństwo danych w przypadku jakichkolwiek awarii. Jednak wdrażanie takich macierzy w domu jest niepraktyczne ze względu na nadmierną redundancję.

Budowa macierzy dyskowej – od teorii do praktyki

Za budowę i zarządzanie pracą dowolnej macierzy RAID odpowiada wyspecjalizowany kontroler RAID. Ku wielkiej uldze przeciętnego użytkownika komputera osobistego, w większości nowoczesnych płyt głównych kontrolery te są już zaimplementowane na poziomie mostka południowego chipsetu. Aby więc zbudować macierz dysków twardych, wystarczy zakupić odpowiednią ich liczbę i określić żądany typ RAID w odpowiedniej sekcji ustawień BIOS-u. Następnie zamiast kilku dysków twardych w systemie zobaczysz tylko jeden, który w razie potrzeby można podzielić na partycje i dyski logiczne. Należy pamiętać, że osoby nadal korzystające z systemu Windows XP będą musiały zainstalować dodatkowy sterownik.

I na koniec jeszcze jedna rada - aby stworzyć RAID, kupuj dyski twarde o tej samej pojemności, tego samego producenta, tego samego modelu i najlepiej z tej samej partii. Wtedy zostaną wyposażone w te same zestawy logiczne i praca macierzy tych dysków będzie najbardziej stabilna.

Tagi: , https://site/wp-content/uploads/2017/01/RAID1-400x333.jpg 333 400 Leonid Borysławski /wp-content/uploads/2018/05/logo.svg?3Leonid Borysławski 2017-01-16 08:57:09 2017-01-16 07:12:59 Co to są macierze RAID i dlaczego są potrzebne?

Krótki przegląd technologii RAID

W tym dokumencie opisano podstawowe elementy technologii RAID i przedstawiono krótki przegląd różnych poziomów RAID.

• RAID 2, 3

  RAID 4, 5

  Tabela: zalety i wady podstawowych poziomów RAID

NALOT jest skrótem od Nadmiarowa Macierz Niezależnych Dysków.

Macierz dyskowa to zbiór urządzeń dyskowych współpracujących ze sobą w celu poprawy szybkości i niezawodności systemu we/wy. Sterowanie tym zestawem urządzeń odbywa się za pomocą specjalnego kontrolera RAID ( kontroler tablicowy), który hermetyzuje funkcje umieszczania danych w tablicy; a w pozostałej części systemu umożliwia reprezentowanie całej macierzy jako pojedynczego logicznego urządzenia we/wy. Wykonując równoległe operacje odczytu i zapisu na wielu dyskach, macierz zapewnia większą prędkość transferu w porównaniu z jednym dużym dyskiem.

Macierze mogą również zapewniać nadmiarowe przechowywanie danych, dzięki czemu dane nie zostaną utracone w przypadku awarii jednego z dysków. W zależności od poziomu RAID wykonywana jest kopia lustrzana lub dystrybucja danych na dyskach.

Poziomy RAID

Każdy z czterech głównych poziomów RAID wykorzystuje unikalną metodę zapisu danych na dyskach, dlatego też każdy poziom zapewnia inne korzyści. Poziomy RAID 1, 3 i 5 zapewniają zapis lustrzany lub bity parzystości; i dlatego umożliwiają przywrócenie informacji w przypadku awarii jednego z dysków.

Poziom RAID 0

Technologia RAID 0 jest również nazywana stripingiem danych ( paskowanie danych). Dzięki tej technologii informacje są dzielone na porcje (stałe ilości danych, zwykle zwane blokami); i fragmenty te są zapisywane na dyskach i odczytywane z nich równolegle. Z punktu widzenia wydajności oznacza to dwie główne rzeczy: zalety:

Zwiększa przepustowość szeregowego wejścia/wyjścia poprzez jednoczesne ładowanie wielu interfejsów.

zmniejszone jest opóźnienie dostępu losowego; Jednocześnie można wykonać kilka żądań dotyczących różnych małych segmentów informacji.

Wada: Poziom RAID 0 jest przeznaczony wyłącznie do celów wydajnościowych i nie zapewnia redundancji danych. Dlatego wszelkie awarie dysków będą wymagały przywrócenia informacji z nośników kopii zapasowych.

Kontroler macierzy
Płyta 1	Dysk 2	Dysk 3	Płyta 4	Dysk 5
Odcinek 1	Odcinek 2	Odcinek 3	Odcinek 4	Odcinek 5
Odcinek 6	Odcinek 7	Odcinek 8	Odcinek 9	Odcinek 10

Ryż. 1. Schemat działania macierzy i rozkład danych na dyskach dla RAID 0. Uwaga: człon- są to 2 bloki dyskowe po 512 bajtów.

Poziom RAID 1

Technologia RAID 1 jest również znana jako dublowanie ( dublowanie dysku). W tym przypadku kopie każdej informacji przechowywane są na osobnym dysku; lub zwykle każdy (używany) dysk ma „podwójny”, który przechowuje dokładna kopia ten dysk. Jeśli jeden z dysków głównych ulegnie awarii, ten zostaje zastąpiony przez jego „podwójny”. Wydajność odczytu losowego można poprawić, jeśli do odczytu informacji zostanie użyty „podwójny”, którego głowa znajduje się bliżej wymaganego bloku.

Czas nagrywania może być nieco więcej niż dla jednego dysku, w zależności od strategii nagrywania: nagrywanie na dwóch dyskach może odbywać się równolegle (dla szybkości) lub ściśle sekwencyjnie (dla niezawodności).

Poziom RAID 1 doskonale nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej niezawodności, małych opóźnień w odczycie i tam, gdzie nie jest wymagana minimalizacja kosztów. RAID 1 zapewnia nadmiarowe przechowywanie informacji, ale w każdym przypadku należy zachować kopię zapasową danych, ponieważ... Tylko w ten sposób można odzyskać przypadkowo usunięte pliki lub katalogi.

Dysk 1 (dane)	Dysk 2 (kopia dysku 1)	Dysk 3 (dane)	Dysk 4 (kopia dysku 3)	Płyta 5 (bezpłatna)
Odcinek 1	Odcinek 1	Odcinek 2	Odcinek 2
Odcinek 3	Odcinek 3	Odcinek 4	Odcinek 4

Ryż. 2. Rozkład danych na dyskach dla RAID 1.

Poziomy RAID 2 i 3

Technologia RAID poziomów 2 i 3 zapewnia równoległą („jednoczesną”) pracę wszystkich dysków. Architektura ta wymaga przechowywania bitów parzystości dla każdej informacji rozproszonej na dyskach. Jedyna różnica między RAID 3 i RAID 2 polega na tym, że RAID 2 wykorzystuje wiele dysków do przechowywania bitów parzystości, podczas gdy RAID 3 używa tylko jednego. RAID 2 jest używany niezwykle rzadko.

Jeśli jeden dysk z danymi ulegnie awarii, system może odtworzyć jego zawartość z zawartości pozostałych dysków z danymi i dysku parzystości.

Wydajność w tym przypadku jest bardzo wysoka w przypadku dużych ilości informacji, ale może być dość skromna w przypadku małych wolumenów, ponieważ nakładanie się odczytu kilku małych segmentów informacji nie jest możliwe.

Dysk 1 (dane)	Dysk 2 (dane)	Dysk 3 (dane)	Płyta 4 (dane)	Dysk 5 (informacje o parzystości)
				Bajt parzystości
				Bajt parzystości

Ryż. 3. Rozkład danych na dyskach dla RAID 3.

Poziomy RAID 4 i 5

RAID 4 koryguje niektóre niedociągnięcia technologii RAID 3, wykorzystując duże segmenty informacji rozproszone na wszystkich dyskach z wyjątkiem dysku parzystości. W takim przypadku w przypadku niewielkich ilości informacji wykorzystywany jest wyłącznie dysk, na którym znajdują się niezbędne informacje. Oznacza to, że jednocześnie można wykonać wiele żądań odczytu. Jednakże żądania zapisu powodują blokowanie podczas zapisywania informacji o parzystości. RAID 4 jest używany niezwykle rzadko.

Technologia RAID 5 jest bardzo podobna do RAID 4, ale eliminuje związane z nią blokowanie. Różnica polega na tym, że informacja o parzystości jest rozdzielana na wszystkie dyski w macierzy. W tym przypadku możliwe są zarówno jednoczesne operacje odczytu, jak i zapisu.

Technologia ta doskonale sprawdza się w aplikacjach pracujących z niewielką ilością danych, np. w systemach przetwarzania transakcji.

Płyta 1	Dysk 2	Dysk 3	Płyta 4	Dysk 5
Segment parzystości	Odcinek 1	Odcinek 2	Odcinek 3	Odcinek 4
Odcinek 5	Segment parzystości	Odcinek 6	Odcinek 7	Odcinek 8
Odcinek 9	Odcinek 10	Segment parzystości	Odcinek 11	Odcinek 12

Ryż. 4. Rozkład danych na dyskach dla RAID 5.

Zalety i wady podstawowych poziomów RAID

Poziom RAID	Mechanizm niezawodności	Efektywna pojemność macierzy	Wydajność	Obszar zastosowań
				zastosowań bez znaczących wymagań dotyczących niezawodności
	lustrzane odbicie		wysoki lub średni	zastosowań bez znaczących wymagań kosztowych
	parytet			aplikacje pracujące z dużą ilością danych (grafika, CAD/CAM itp.)
	parytet			aplikacje pracujące z małą ilością danych (przetwarzanie transakcji)

Zobaczmy teraz, jakie są typy i czym się różnią.

Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley wprowadził następujące poziomy specyfikacji RAID, które zostały przyjęte jako de facto standard:

• RAID0- wysokowydajna macierz dyskowa ze stripingiem, bez odporności na uszkodzenia;
• - lustrzana macierz dyskowa;
• RAID 2 zarezerwowane dla tablic korzystających z kodu Hamminga;
• RAID3 i 4- macierze dyskowe ze stripingiem i dedykowanym dyskiem parzystości;
• - macierz dyskowa ze stripingiem i „nieprzydzielonym dyskiem parzystości”;
• - macierz dyskowa przeplatana przy użyciu dwóch sum kontrolnych obliczanych na dwa niezależne sposoby;
• - macierz RAID 0 zbudowana z macierzy RAID 1;
• - macierz RAID 0 zbudowana z macierzy RAID 5;
• - Macierz RAID 0 zbudowana z macierzy RAID 6.

Sprzętowy kontroler RAID może obsługiwać jednocześnie kilka różnych macierzy RAID, których łączna liczba dysków twardych nie przekracza liczby złączy dla nich. Jednocześnie kontroler wbudowany w płytę główną ma w ustawieniach BIOS-u tylko dwa stany (włączony lub wyłączony), więc nowy dysk twardy podłączony do nieużywanego złącza kontrolera z włączonym trybem RAID może zostać zignorowany przez system do czasu jego skojarzenia jako kolejny RAID - macierz JBOD (łączona) składająca się z jednego dysku.

RAID0 (paski - „naprzemienność”)

Tryb zapewniający maksymalną wydajność. Dane są równomiernie rozłożone na dyskach macierzy; dyski są łączone w jeden, który można podzielić na kilka. Rozproszone operacje odczytu i zapisu mogą znacznie zwiększyć prędkość działania, ponieważ kilka dysków jednocześnie odczytuje/zapisuje swoją porcję danych. Użytkownik ma dostęp do całego wolumenu dysków, jednak zmniejsza to niezawodność przechowywania danych, ponieważ w przypadku awarii jednego z dysków macierz ulega zazwyczaj zniszczeniu, a odzyskanie danych jest prawie niemożliwe. Zakres zastosowania - aplikacje wymagające dużych prędkości wymiany z dyskiem, np. przechwytywanie wideo, edycja wideo. Zalecane do stosowania z wysoce niezawodnymi dyskami.

(lustrzane odbicie - „odbicie lustrzane”)

tablica dwóch dysków, które są swoimi pełnymi kopiami. Nie mylić z macierzami RAID 1+0, RAID 0+1 i RAID 10, które wykorzystują więcej niż dwa dyski i bardziej złożone mechanizmy tworzenia kopii lustrzanych.

Zapewnia akceptowalną prędkość zapisu i wzrost szybkości odczytu podczas zapytań równoległych.

Charakteryzuje się dużą niezawodnością – działa tak długo, jak długo w macierzy pracuje przynajmniej jeden dysk. Prawdopodobieństwo awarii dwóch dysków jednocześnie jest równe iloczynowi prawdopodobieństw awarii każdego dysku, tj. znacznie niższe niż prawdopodobieństwo awarii pojedynczego dysku. W praktyce, jeśli jeden z dysków ulegnie awarii, należy natychmiast podjąć działania w celu przywrócenia redundancji. W tym celu zaleca się stosowanie dysków typu hot-spare z dowolnym poziomem RAID (z wyjątkiem zerowego).

Wariant dystrybucji danych na dyskach, podobny do RAID10, który pozwala na użycie nieparzystej liczby dysków (minimalna liczba to 3)

RAID 2, 3, 4

różne opcje rozproszonego przechowywania danych z dyskami przydzielonymi dla kodów parzystości i różnymi rozmiarami bloków. Obecnie praktycznie nie są one stosowane ze względu na niską wydajność i konieczność alokacji dużej pojemności dysku na przechowywanie kodów ECC i/lub parzystości.

Główną wadą poziomów RAID od 2 do 4 jest brak możliwości wykonywania operacji zapisu równoległego, ponieważ do przechowywania informacji o parzystości używany jest oddzielny dysk sterujący. RAID 5 nie ma tej wady. Bloki danych i sumy kontrolne są zapisywane cyklicznie na wszystkich dyskach macierzy; nie ma asymetrii w konfiguracji dysków. Przez sumy kontrolne rozumiemy wynik operacji XOR (wyłącznej lub). Xor posiada funkcję umożliwiającą zastąpienie dowolnego operandu wynikiem oraz poprzez zastosowanie algorytmu xor, w rezultacie uzyskaj brakujący operand. Na przykład: a xor b = do(Gdzie A, B, C- trzy dyski macierzy raid), w razie czego A odmawia, możemy go dorwać, umieszczając go na swoim miejscu C i po wydawaniu xor między C I B: do xlub b = a. Ma to zastosowanie niezależnie od liczby operandów: a xor b xor do xor d = e. Jeśli odmówi C Następnie mi zajmuje swoje miejsce i trzyma xor w rezultacie otrzymujemy C: a xor b xor e xor d = do. Ta metoda zasadniczo zapewnia odporność na błędy w wersji 5. Aby zapisać wynik xor, potrzebny jest tylko 1 dysk, którego rozmiar jest równy rozmiarowi dowolnego innego dysku w raid.

Zalety

RAID5 stał się powszechny, przede wszystkim ze względu na swoją opłacalność. Pojemność macierzy dyskowej RAID5 oblicza się za pomocą wzoru (n-1)*rozmiar dysku, gdzie n to liczba dysków w macierzy, a rozmiar dysku to rozmiar najmniejszego dysku. Na przykład w przypadku macierzy czterech dysków o pojemności 80 gigabajtów całkowity wolumin wyniesie (4 - 1) * 80 = 240 gigabajtów. Zapisywanie informacji na woluminie RAID 5 wymaga dodatkowych zasobów i spada wydajność, ponieważ wymagane są dodatkowe obliczenia i operacje zapisu, ale podczas odczytu (w porównaniu z oddzielnym dyskiem twardym) występuje korzyść, ponieważ strumienie danych z kilku dysków w macierzy mogą być przesyłane przetwarzane równolegle.

Wady

Wydajność macierzy RAID 5 jest zauważalnie niższa, zwłaszcza w przypadku operacji takich jak zapis losowy, w którym wydajność spada o 10-25% w porównaniu z wydajnością macierzy RAID 0 (lub RAID 10), ponieważ wymaga ona większej liczby operacji dyskowych (każda operacja zapisuje, z za wyjątkiem tzw. zapisów pełnopasmowych, serwer na kontrolerze RAID zostaje zastąpiony czterema – dwiema operacjami odczytu i dwiema operacjami zapisu). Wady RAID 5 pojawiają się, gdy jeden z dysków ulegnie awarii - cały wolumin przechodzi w tryb krytyczny (degradacja), wszystkim operacjom zapisu i odczytu towarzyszą dodatkowe manipulacje, a wydajność gwałtownie spada. W tym przypadku poziom niezawodności sprowadza się do niezawodności RAID-0 przy odpowiedniej liczbie dysków (czyli n razy niższej niż niezawodność pojedynczego dysku). Jeśli przed całkowitym przywróceniem macierzy nastąpi awaria lub na co najmniej jeszcze jednym dysku wystąpi nieodwracalny błąd odczytu, wówczas tablica ulega zniszczeniu, a danych na niej nie można przywrócić konwencjonalnymi metodami. Należy również wziąć pod uwagę, że proces Rekonstrukcji RAID (odzyskiwanie danych RAID poprzez redundancję) po awarii dysku powoduje intensywny odczyt z dysków przez wiele godzin nieprzerwanie, co może spowodować awarię któregokolwiek z pozostałych dysków w najmniej chroniony okres pracy RAID, a także identyfikować niewykryte wcześniej błędy odczytu w zimnych tablicach danych (dane, do których nie ma dostępu podczas normalnej pracy macierzy, dane zarchiwizowane i nieaktywne), co zwiększa ryzyko awarii podczas odzyskiwania danych.

Minimalna liczba używanych dysków to trzy.

RAID 6 jest podobny do RAID 5, ale ma wyższy stopień niezawodności - pojemność 2 dysków jest przydzielana na sumy kontrolne, 2 kwoty są obliczane przy użyciu różnych algorytmów. Wymaga mocniejszego kontrolera RAID. Zapewnia pracę po jednoczesnej awarii dwóch dysków - ochrona przed wielokrotnymi awariami. Do zorganizowania macierzy wymagane są co najmniej 4 dyski. Zazwyczaj użycie RAID-6 powoduje około 10-15% spadek wydajności grupy dyskowej w stosunku do RAID 5, co jest spowodowane dużą ilością przetwarzania dla kontrolera (konieczność obliczenia drugiej sumy kontrolnej oraz odczytu i zapisu więcej bloków dysku podczas zapisywania każdego bloku).

RAID 0+1

RAID 0+1 może oznaczać w zasadzie dwie opcje:

• dwie macierze RAID 0 są połączone w macierz RAID 1;
• trzy lub więcej dysków łączy się w tablicę, a każdy blok danych jest zapisywany na dwóch dyskach tej tablicy; Zatem przy takim podejściu, podobnie jak w „czystym” RAID 1, użyteczna objętość macierzy wynosi połowę całkowitej objętości wszystkich dysków (jeśli są to dyski o tej samej pojemności).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 to macierz lustrzana, w której dane są zapisywane sekwencyjnie na kilku dyskach, podobnie jak RAID 0. Architektura ta jest tablicą typu RAID 0, której segmenty to macierze RAID 1, a nie pojedyncze dyski poziom musi zawierać co najmniej 4 dyski (i zawsze liczbę parzystą). RAID 10 łączy w sobie wysoką odporność na awarie i wydajność.

Twierdzenie, że RAID 10 jest najbardziej niezawodną opcją przechowywania danych, jest w pełni uzasadnione faktem, że macierz zostanie wyłączona po awarii wszystkich dysków w tej samej macierzy. Jeśli jeden dysk ulegnie awarii, ryzyko awarii drugiego w tej samej macierzy wynosi 1/3*100=33%. RAID 0+1 nie powiedzie się, jeśli dwa dyski w różnych macierzach ulegną awarii. Szansa na awarię dysku w sąsiedniej macierzy wynosi 2/3*100=66%, jednak ponieważ dysk w macierzy z już uszkodzonym dyskiem nie jest już używany, istnieje ryzyko, że następny dysk ulegnie awarii całej macierzy wynosi 2/2 *100=100%

macierz podobna do RAID5, jednak oprócz rozproszonego przechowywania kodów parzystości stosowana jest dystrybucja obszarów zapasowych - w rzeczywistości wykorzystywany jest dysk twardy, który można dodać do macierzy RAID5 jako zapasowy (takie tablice nazywane są 5+ lub 5+zapasowe). W macierzy RAID 5 dysk kopii zapasowej pozostaje bezczynny do czasu awarii jednego z głównych dysków twardych, natomiast w macierzy RAID 5EE dysk ten jest cały czas współdzielony z resztą dysków twardych, co pozytywnie wpływa na wydajność tablica. Na przykład macierz RAID5EE złożona z 5 dysków twardych będzie w stanie wykonać o 25% więcej operacji we/wy na sekundę niż macierz RAID5 złożona z 4 podstawowych i jednego zapasowego dysku twardego. Minimalna liczba dysków w takiej macierzy wynosi 4.

łączenie dwóch (lub więcej, ale jest to niezwykle rzadko stosowane) macierzy RAID5 w pasek, czyli tzw. połączenie RAID5 i RAID0, które częściowo koryguje główną wadę RAID5 - niską prędkość zapisu danych ze względu na równoległe użycie kilku takich macierzy. Całkowita pojemność macierzy jest pomniejszana o pojemność dwóch dysków, jednak w odróżnieniu od RAID6, taka macierz może tolerować awarię tylko jednego dysku bez utraty danych, a minimalna wymagana liczba dysków do utworzenia macierzy RAID50 to 6. Wraz z RAID10 jest to najbardziej zalecany poziom RAID do stosowania w aplikacjach, w których wymagana jest wysoka wydajność połączona z akceptowalną niezawodnością.

połączenie dwóch macierzy RAID6 w pasek. Szybkość zapisu jest w przybliżeniu dwukrotnie większa w porównaniu z szybkością zapisu w macierzy RAID6. Minimalna liczba dysków do utworzenia takiej macierzy wynosi 8. Informacje nie zostaną utracone w przypadku awarii dwóch dysków w każdej macierzy RAID 6