Уровни RAID

Существует несколько методов объединения дисков, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Такие методы называют уровнями RAID. Степень отказоустойчивости и быстродействия системы определяются используемым уровнем RAID.

RAIDIX 5.2.4 позволяет создавать RAID уровня 0, 1, 5, 6, 7.3, N+M, 10, 50, 60, 70.

RAID 0 – чередование без зеркалирования. Блоки данных распределяются между несколькими дисками. Поскольку данные находятся в режиме параллельного доступа, это обеспечивает увеличение производительности. Однако в связи с отсутствием избыточности, RAID 0 не обеспечивает надёжность хранения данных: отказ одного из дисков приводит к неработоспособности всего RAID.

RAID 1 – архитектура зеркалирования без паритета или чередования. Данные зеркалируются на все диски RAID, при этом объём RAID равен объёму наименьшего диска. Производительность случайной записи ограничена скоростью самого медленного диска, в то время как производительность чтения равна сумме производительностей каждого диска.

RAID 5 – уровень чередования блоков с распределением чётности. RAID 5 выдерживает полный отказ одного диска и, как следствие, обладает низким уровнем надёжности.

Минимальное количество дисков

  • для Generic RAID: 5;
  • для ERA RAID: 4.

RAID 6 – уровень чередования блоков с двойным распределением чётности. И данные, и информация чётности распределяются по всем дискам. Каждый диск в RAID 6 обрабатывает I/O-запросы самостоятельно, позволяя осуществлять доступ к данным в параллельном режиме. RAID 6 выдерживает полный отказ двух дисков.

  • для Generic RAID: 5;
  • для ERA RAID: 4.

RAID 7.3 – уровень чередования блоков с тройным распределением чётности. Аналог RAID 6, но имеет более высокую степень надёжности: рассчитываются 3 контрольные суммы по разным алгоритмам; под контрольные суммы выделяется ёмкость 3-х дисков. Таким образом, RAID 7.3 может выдержать полный отказ трех дисков в одной группе.

Минимальное количество дисков

  • для Generic RAID: 5;
  • для ERA RAID: 4.

RAID N+M – уровень чередования блоков с M распределением чётности. RAID N+M позволяет пользователю самостоятельно выбрать количество дисков для контрольных сумм. RAID этого уровня должен содержать как минимум 8 дисков. В зависимости от количества дисков, выделенных под данные избыточности, RAID N+M может выдержать полный отказ до 32 дисков в группе.

: В RAID 10, 50, 60 и 70 группами называются RAID, которые являются сегментами RAID 0, а количество дисков в такой группе – размер группы.

RAID 10 – зеркалированный массив. Эта архитектура представляет собой RAID 0, компонентами которого являются RAID 1, а не отдельные диски. Каждый RAID 1 состоит из двух дисков, минимальное количество RAID 1 в зеркалированном массиве - 2. Таким образом, в RAID 10 минимальное количество дисков - 4. Сохранение целостности данных возможно при выходе из строя половины дисков, необратимое разрушение массива происходит при выходе из строя двух дисков, если они находятся в одной зеркальной паре.

RAID 50 – RAID 0, компонентами которого вместо отдельных дисков являются RAID 5. Такая комбинация может обеспечить лучшую производительность с меньшим временем задержки доступа к данным.

Требования:

  • Количество дисков от 8, при этом количество должно быть кратным размеру группы.

    Например, для RAID из 16-и дисков:

    • при размере группы 8 – две группы дисков, RAID с полезным объёмом 14 дисков;
    • при размере группы 4 – четыре группы дисков, RAID с полезным объёмом 12 дисков.
  • Размер группы: от 4-х дисков.
  • Тип RAID: ERA.

Характеристики:

  • Ёмкость RAID 50 рассчитывается по формуле (N–N/gs) * size, где N – количество дисков, gs – размер группы, а size – объём одного диска.
  • Выдерживает по одному отказу в каждом страйпе.
  • Доступна инициализация.

RAID 60 – RAID 0, компонентами которого вместо отдельных дисков являются RAID 6. Аналог RAID 50 с более высокой степенью надёжности.

Требования:

  • Количество дисков от 8, при этом количество должно быть кратным количеству дисков (размеру) группы RAID 6.

    Например, для RAID из 24-х дисков:

    • при размере группы 12 – две группы дисков, RAID с полезным объёмом 20 дисков;
    • при размере группы 8 – три группы дисков, RAID с полезным объёмом 18 дисков.
  • Размер группы: от 4-х дисков.
  • Тип RAID: ERA.

Характеристики:

  • Ёмкость RAID 60 рассчитывается по формуле (N–(2*N/gs)) * size, где N – количество дисков, gs – размер группы, а size – объём одного диска.
  • Выдерживает по 2 отказа в каждом страйпе.
  • Доступна инициализация.

RAID 70 – RAID 0, компонентами которого вместо отдельных дисков являются RAID 7.3. Аналог RAID 60 с ещё большей надёжностью.

Требования:

  • Количество дисков от 8-и, при этом количество должно быть кратным количеству дисков (размеру) группы RAID 7.

    Например, для RAID из 32-х дисков:

    • при размере группы 16 – две группы дисков, RAID с полезным объёмом 26 дисков;
    • при размере группы 8 – четыре группы дисков, RAID с полезным объёмом 20 дисков.
  • Размер группы: от 4-х дисков.
  • Тип RAID: ERA.

Характеристики:

  • Ёмкость RAID 70 рассчитывается по формуле (N–(3*N/gs)) * size, где N – количество дисков, gs – размер группы, а size – объём одного диска.
  • Выдерживает по 3 отказа в каждом страйпе.
  • Доступна инициализация.

Инициализированные RAID

ПО RAIDIX 5.2.4 позволяет создать инициализированные Generic RAID 5i, 6i, 7.3i и N+Mi. Для ERA RAID (кроме RAID 0) инициализация запускается автоматически в фоновом режиме при создании RAID.

Особенности инициализированных RAID:

  • возможность дополнительной настройки параметра "Случайная запись" (Random Write) для увеличения скорости случайной записи.
  • возможность использования механизма обнаружения скрытого повреждения данных (Silent Data Corruption, SDC) RAID.