Каталог

 
 

59-94-11, 59-92-03, 59-93-45



 

Raid массив

Распечатать

RAID массивы, основные понятния, скорости

Прежде всего, что же такое RAID? Эта ставшая уже нарицательным аббревиатура, расшифровывается как Redundat Array of Inexpensive Disks или как Redundant Array of Independent Disks (Избыточный Массив Независимых Дисков). В RAID массив объединяются несколько физических дисков, в результате чего эти диски управляются одним контроллером и рассматриваются системой как один массив, то есть, как один диск. В результате увеличивается либо производительность массива, либо надёжность по сравнению с одним диском, либо и то и другое. При объединении винчестеров в RAID массив, возможны различные конфигурации построения массива, в зависимости от того, по каким принципам контроллер будет работать с каждым винчестером. Различают несколько уровней RAID массивов: 

 Raid-0 уровня

RAID 0 (Страйп) 

Можно сказать, что RAID 0 является противоположностью RAID 1. В случае установки винчестеров в RAID массив нулевого уровня, контроллер так же использует несколько физических дисков как один логический, распределяя записываемую информацию по каждому из них. Это приводит к увеличению скорости - пример - Ваш винчестер записывает файл размером 1Gb за минуту (пример теоретический), при объединении двух винчестеров в RAID 0 Ваш файл одновременно будет записываться на два диска, таким образом на сохранение файла уйдет 30 секунд. RAID 0 так же принято называть, потому что контроллер как бы разбрасывает записываемую информацию сразу на несколько винчестеров, но не дублирует её, как в случае с зеркалированием. В результате объём дисковой подсистемы и ее скорость возрастает вместе с риском потери информации, так как выход из строя одного любого винчестера а RAID массиве нулевого уровня приводит к потере данных всего массива. То есть, RAID 0массив из двух винчестеров будет в два раза ненадёжнее, чем любой из этих винчестеров и в четыре раза ненадёжнее чем RAID 1 массив из тех же двух винчестеров.  

 Raid-1 уровня

RAID 1 (зеркало)  

Предназначен для тех, кому крайне важна информация на жёстком диске, а динамическое её изменение делает невозможным постоянное резервное копирование. RAID первого уровня, использует зеркалирование, то есть, контроллер дублирует содержимое одного винчестера на другой, чтобы в случае выхода из строя одного из носителей, на втором осталась точная копия содержимого первого, то есть, такой вот бэкап, который создаётся в реальном времени. RAID 1 увеличивает ресурс дисковой подсистемы, её время наработки на отказ. Едва ли два винчестера выйдут из строя одновременно (если им не помочь), а если сломается один из них, то его стоит просто заменить на новый и RAID контроллер восстановит функционирование массива. При установке двух винчестеров в RAID 1, операционная система видит лишь один логический диск, так как данные на двух винчестерах дублируются. И ёмкость RAID массива первого уровня будет равна ёмкости одного из винчестеров в составе массива.  

  Raid 5

RAID 5

Этот тип массива распределяет информацию по нескольким винчестерам, как и в RAID 0, но при этом учитывает чётность. Индекс чётности хранится на каждом диске, входящем в массив. Проверка чётности снижает производительность RAID 5 массива в целом, но значительно увеличивает надёжность по сравнению с другими уровнями RAID. Если в массиве пятого уровня один из дисков выходит из строя, контроллер восстанавливает массив, используя индексы чётности, читаемые с других физических дисков. Объём массива RAID пятого уровня зависит от числа физических дисков, объединённых в логические. Объём индекса чётности в RAID 5 равен объёму одного из физических дисков. Чем больше винчестеров в массиве, тем меньше будет процентное соотношение объёма индексных файлов по отношению к объёму всего массива. При использовании четырёх винчестеров, объединённых в RAID 5, объём массива будет равен сумме объёмов трёх из них, так как на каждом из винчестеров 25% будет занято индексом чётности. Формула "минус один" - доступный объем RAID 5 равен суммарному объему входящих в него дисков минус один диск. RAID 5 строится минимум из трех дисков.  

  Raid 0+1

RAID 10

Объём массива будет равняться половине суммы объёмов всех входящих в массив носителей. Каждый из винчестеров будет иметь свою "зеркальную пару", на которой будет храниться та же информация, что и на нём, так что логически работа будет производиться только с половиной винчестеров, хотя физически будут использоваться все. RAID 10 позволяет выходить из строя нескольким дискам в разных зеркалах. Правда, если в RAID 10 выйдут из строя два винчестера, являющиеся зеркалами друг друга, то массив перестанет функционировать.

RAID массив 10 уровня комбинируют в себе возможности RAID 0 и RAID 1, что приводит к увеличению и производительности и надежности. RAID 10 распределяет информацию (RAID 0) по зеркалированным дискам.  

 

Были проведены тесты на жестких дисках Fujitsu 73Gb

Уровень RAID

Количество дисков

Скорость дисков, RPM

Результат, количество операций в секунду, среднее значение

Без RAID

1

10000

450

RAID 1

2

10000

667

RAID 0

2

10000

960

RAID 10

4

10000

1395

RAID 5

3

10000

690

RAID 5

4

10000

1050

RAID 5

4

15000

1280

RAID 5

6

15000

1720

RAID 5

9

15000

2470

RAID 5

13

15000

3300

RAID 8

8

15000

3220

RAID 10

12

15000

3688

Для сравнения - RAID 5 на четырех дисках Fujitsu 73Gb с контроллером LSI 320-1 64Mb дал результат 950. Какие основные выводы можно сделать из полученных результатов? Производительность RAID 5 возрастает линейно с увеличением количества дисков. На малом количестве дисков лучше использовать RAID 10 (если Вы планировали построить RAID 5 на трех дисках - лучше докупите один диск и получите вдвое выше скорость при том же доступном объеме массива). На большом количестве дисков скорости RAID 5 и RAID 10 уже становятся сопоставимы. RAID 10 на 12 дисках более отказоустойчив - потерять данные Вы можете если вылетят оба диска из одного зеркала - вероятность этого крайне мала, однако он в два раза сокращает доступный объем массива (доступный объем при RAID 10 на 12 дисках 73Gb = 12/2 x73 = 438Gb. RAID 5 скажем на 13 дисках менее отказоустойчив - выход из строя любых двух дисков приводит к полной потере данных, зато позволяет использовать почти всю емкость массива (доступный объем при RAID 5 на 13 дисках 73Gb = 13-1x73 = 876Gb). При количестве дисков больше 8 крайне советуем использовать резервный диск (hot plug) - он не будет участвовать в массиве, однако сразу встанет "в строй" вместо первого вышедшего из строя винчестера.


Наверх

    Главная страница Каталог Серверы Raid массив
 

Программирование, вёрстка: Milovsky.com
Дизайн: «Asten»

 

© «Квантор» 1999 - 2018.
Все права на любые материалы, опубликованные на сайте, защищены в соответствии с российским и международным законодательством об авторском праве и смежных правах.