Рассмотрим основные характеристики уровней
RAID массивов с точки зрения надежности и сложности восстановления данных.
RAID 0
Массив RAID 0 по существу не является отказоустойчивой системой, но
способен значительно повысить производительность. В
обычной системе данные последовательно записываются
на каждый диск raid массива, пока не будет исчерпан его объем.
Массив RAID 0 распределяет данные по дискам массива следующим образом. Если, например, в RAID0
используются четыре диска , то данные записываются на
первую дорожку первого диска, затем на первую дорожку
второго диска, первую дорожку третьего и первую дорожку
четвертого. Затем данные записываются на вторую дорожку
первого диска и т. д. Такое распределение данных позволяет
одновременно читать и записывать данные на четырех дисках
и тем самым увеличивает производительность системы.
С другой стороны, если один из дисков RAID 0 выйдет из строя,
восстановление данных придется делать тоже на всех четырех
дисках. Таким образом, технология RAID 0 является самой
быстрой, но и самой ненадежной с точки зрения сохранения
информации.
RAID 1
Массив RAID 1 реализует метод зеркаливания/дуплексирования
данных, создавая для каждого диска массива вторую копию
данных на отдельном диске. Дуплексирование помимо данных
на диске дублирует также адаптерную плату и кабель,
обеспечивая еще большую избыточность. Метод хранения
двух копий данных - надежный способ реализации отказоустойчивой
дисковой подсистемы, и он нашел широкое применение в
современных архитектурах хранения данных.
RAID 2
Массив RAID 2 распределяет данные на жестких дисках массива побитно: первый
бит записывается на первом жестком диске, второй бит - на втором жестком
диске и т. д. Избыточность обеспечивается за счет нескольких
дополнительных дисков, куда записывается код коррекции
ошибок. Эта реализация дороже, поскольку требует больших
накладных расходов: raid массив с числом основных дисков
от 16 до 32 должен иметь три дополнительных жестких диска для
хранения кода коррекции. Массив RAID 2 обеспечивает высокую
производительность и надежность, но его применение ограничено
главным образом рынком компьютеров для научных исследований
из-за высоких требований к минимальному объему дискового
пространства массива. В сетевых файловых серверах этот метод
в настоящее время не используется.
RAID 3
Массив RAID 3 распределяет данные на жестких дисках массива побайтно: первый
байт записывается на первом жестком диске массива, второй байт - на
втором жестком диске и т. д. Избыточность обеспечивает один
дополнительный жесткий диск, куда записывается сумма данных
по модулю 2 (XOR) для каждого из основных дисков массива. Таким
образом, массив RAID 3 разбивает записи файлов данных, храня
их одновременно на нескольких жестких дисках и обеспечивая очень
быстрые чтение и запись. XOR-сегменты на дополнительном
диске позволяют обнаружить любую неисправность дисковой
подсистемы, а специальное ПО определит, какой из дисков
массива вышел из строя. Использование побайтного распределения
данных позволяет выполнять одновременное чтение или
запись данных с нескольких дисков для файлов с очень
длинными записями. В каждый момент времени может выполняться
только одна операция чтения или записи.
RAID 4
Массив RAID 4 аналогичен массиву RAID 3, за тем исключением, что данные распределяются
на жестких дисках по блокам. Для хранения XOR-сегментов также
используется один дополнительный диск в raid массиве. Такая реализация raid массива
удобна для файлов с очень короткими записями и большей
частотой операций чтения по сравнению с операциями записи на raid,
поскольку в этом случае при подходящем размере блоков
на диске возможно одновременное выполнение нескольких
операций чтения. Однако по-прежнему допустима только
одна операция записи на дисковый массив в момент времени, так как все операции
записи используют один и тот же дополнительный диск
для вычисления контрольной суммы в raid массиве.
RAID 5
В массиве RAID 5 как и RAID 4, использует поблоковое распределение данных,
но XOR-сегменты распределены по всем жестким дискам массива.
Это позволяет выполнять несколько операций записи на диски одновременно.
Массив RAID 5 также удобен для файлов с короткими записями.
RAID 7
Массив RAID 7 является разработкой компании Storage Computer.Массив RAID 7 не является,
по существу, уровнем RAID, поскольку не предлагает новых
способов организации данных. Основные изменения коснулись
способов доступа к данным raid массива. Все жесткие диски, которых может
быть до 48 (46 - непосредственно для данных, 1 для четности,
1 - в горячем резерве), подключены к индивидуальным
каналам, что позволяет организовать асинхронный доступ
к данным raid массива. Система поддерживает подключения к 12 хостам,
обмен данными с которыми тоже осуществляется асинхронно.
Доступом к каждому жесткому диску и операциями с каждым хостом
заведует свой интеллектуальный контроллер с ассоциированным
буфером. В системе имеется объединенный кэш и процессор
управления доступом, работающий в системе реального
времени. В случае отказа жестких дисков или других элементов
запрос помещается в кэш, в то время как система перестраивает
данные.Массив RAID 7 поддерживает все традиционные уровни
RAID, но преимущественно ориентируется на уровни RAID 3 и
RAID5, автоматически адаптируя способ организации хранения
данных под конкретные задачи.
RAID 10
Массив RAID 10 объединяет технологии RAID 1 и RAID 0. Жесткие
диски сначала зеркалируются в массив RAID 1, а потом используется попеременная
запись RAID 0.
|
