▷ Raid 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: förklaring av alla typer

Visst har vi alla hört talas om konfigurationen av diskar i RAID och vi har relaterat det till stora företag, där behovet av att få data replikeras och tillgängliga är av största vikt. Men idag har praktiskt taget alla våra moderkort för stationära datorer möjlighet att skapa våra egna RAID: er.

Innehållsindex

Idag kommer vi att se vad RAID-tekniken är, som förutom att vara ett märke av mycket effektiv antimykmospray också har att göra med teknik från datorvärlden. Vi kommer att se vad dess funktion består av och vad vi kan göra med den och dess olika konfigurationer. I det kommer våra mekaniska hårddiskar eller SSD: er att ta centrum, oavsett vad de är, vilket gör att vi kan lagra enorma mängder information tack vare enheterna på mer än 10 TB som vi för närvarande kan hitta.

Du kanske också har hört talas om molnlagring och dess fördelar jämfört med lagring i vårt eget team, men sanningen är att det är mer affärsinriktat. Dessa betalar ett pris för att ha den här typen av tjänster som tillhandahålls via internet och på fjärrservrar som har avancerade säkerhetssystem och egenutvecklade RAID-konfigurationer med stor dataredundans.

Vad är RAID-teknik?

Termen RAID kommer från "Redundant Array of Independent Disks" eller sägs på spanska, redundant matris av oberoende diskar. Med sitt namn har vi redan en god uppfattning om vad den här tekniken tänker göra. Vilket är inget annat än att skapa ett system för datalagring med flera lagringsenheter, bland vilka informationen distribueras eller replikeras. Dessa lagringsenheter kan vara antingen mekaniska eller HDD-hårddiskar, SSD- eller solid state-enheter.

RAID-tekniken är indelad i konfigurationer som kallas nivåer, genom vilka vi kan få olika resultat när det gäller informationslagringsmöjligheter. För praktiska syften kommer vi att se en RAID som ett enda datalager, som om det var en enda logisk enhet, även om det finns flera fysiskt oberoende hårddiskar i den.

Det ultimata målet med RAID är att erbjuda användaren en större lagringskapacitet, dataredundans för att undvika dataförlust och att ge snabbare dataläsnings- och skrivhastigheter än om vi bara hade en hårddisk. Uppenbarligen kommer dessa funktioner att förbättras oberoende beroende på vilken nivå av RAID vi vill implementera.

En annan fördel med att använda en RAID är att vi kan använda gamla hårddiskar som vi har hemma och att vi kan ansluta via SATA-gränssnitt till vårt moderkort. På det här sättet, med lågkostnadsenheter, kommer vi att kunna montera ett lagringssystem där våra data är säkra mot fel.

Där RAID används

I allmänhet har RAID använts i många år av företag på grund av deras speciella betydelse och behovet av att bevara dem och säkerställa dess redundans. Dessa har en eller flera servrar som är specifikt avsedda för att hantera detta informationslager, med hårdvara specifikt utformad för detta bruk och med en skyddssköld mot externa hot som förhindrar onödig tillgång till dem. Vanligtvis använder dessa lager identiska hårddiskar i prestanda- och tillverkningsteknologi för optimal skalbarhet.

Men idag kommer nästan alla av oss att kunna använda ett RAID-system om vi har ett relativt nytt moderkort och med en chipset som implementerar den här typen av interna instruktioner. Vi kommer bara att behöva flera skivor anslutna till vår basbal för att börja konfigurera en RAID från Linux, Mac eller Windows.

Om vårt team inte implementerar denna teknik, kommer vi att behöva en RAID-controller för att hantera lagret direkt från hårdvara, även om systemet i detta fall är känsligt för fel i den här kontrollen, något som till exempel inte händer om vi hanterar det genom programvara.

Vad en RAID kan och inte kan göra

Vi vet redan vad en RAID är och var det är möjligt att använda den, men nu måste vi veta vilka fördelar vi kommer att få genom att implementera ett sådant system och vilka andra saker vi inte kommer att kunna göra med det. På detta sätt kommer vi inte att falla i felet att anta saker när de verkligen inte är det.

Fördelar med en RAID

• Hög feltolerans: Med en RAID kan vi få en mycket bättre feltolerans än om vi bara har en hårddisk. Detta kommer att betingas av RAID-konfigurationer som vi använder, eftersom vissa är inriktade på att ge redundans och en annan helt enkelt för att uppnå åtkomsthastighet. Läs och skriv prestandaförbättringar: Som i föregående fall finns det system som syftar till att förbättra prestandan genom att dela datablock i flera enheter för att få dem att fungera parallellt. Möjlighet att kombinera de två tidigare egenskaperna: RAID-nivåer kan kombineras, som vi ser nedan. På detta sätt kan vi dra nytta av åtkomsthastigheten för vissa och redundansen för data från en annan. Bra skalbarhet och lagringskapacitet: en annan av dess fördelar är att de i allmänhet är lätt skalbara system, beroende på vilken konfiguration vi använder. Dessutom kan vi använda skivor av olika natur, arkitektur, kapacitet och ålder.

Vad en RAID inte kan göra

• En RAID är inte ett sätt att skydda data: RAID kommer att kopiera data, inte skydda det, de är två mycket olika begrepp. Samma skada kommer att göras av ett virus på en separat hårddisk, som om det kom in i en RAID. Om vi ​​inte har ett säkerhetssystem som skyddar det kommer data att exponeras lika. Bättre åtkomsthastighet garanteras inte: det finns konfigurationer som vi kan göra själva, men inte alla applikationer eller spel kan fungera bra på en RAID. Många gånger kommer vi inte att tjäna genom att använda två hårddiskar istället för en för att lagra data på ett uppdelat sätt.

Nackdelar med en RAID

• En RAID säkerställer inte återhämtning från katastrof: som vi vet finns det applikationer som kan återställa filer från en skadad hårddisk. För RAID behöver du olika och mer specifika drivrutiner som inte nödvändigtvis är kompatibla med dessa applikationer. Så i händelse av ett kedje- eller multipeldiskfel kan vi ha oåterkallelig data. Datamigrering är mer komplicerat: kloning av en disk med ett operativsystem är ganska enkelt, men att göra det med en komplett RAID till en annan är mycket mer komplicerat om vi inte har rätt verktyg. Det är därför som att migrera filer från ett system till ett annat för att uppdatera det, ibland är en oöverstiglig uppgift. Hög initialkostnad: att implementera en RAID med två diskar är enkel, men om vi vill ha mer komplexa och redundanta uppsättningar blir saker komplicerade. Ju fler diskar, desto högre kostnad och desto mer komplexa system, desto mer kommer vi att behöva.

Vilka RAID-nivåer finns det

Vi kan väl hitta en hel del RAID-typer idag, även om dessa kommer att delas upp i standard RAID, kapslade nivåer och proprietära nivåer. De mest använda för privata användare och småföretag är naturligtvis standardnivån och kapslade nivåer, eftersom de flesta avancerade utrustningar har möjlighet att göra det utan att installera något extra.

Tvärtom, de egna nivåerna används bara av skaparna själva eller som säljer denna tjänst. De är varianter av de som anses grundläggande, och vi tror inte att deras förklaring är nödvändig.

Låt oss se vad var och en av dem består av.

RAID 0

Den första RAID vi har kallas Nivå 0 eller delad uppsättning. I det här fallet har vi inte dataredundans, eftersom funktionen för denna nivå är att distribuera data som är lagrade mellan de olika hårddiskar som är anslutna till datorn.

Målet med att implementera RAID 0 är att tillhandahålla goda åtkomsthastigheter till data som lagras på hårddiskar, eftersom informationen är lika fördelad på dem för att ha samtidig tillgång till mer data med sina enheter som körs parallellt.

RAID 0 har inte paritetsinformation eller dataredundans, så om en av lagringsenheterna går sönder förlorar vi all data som fanns i den, såvida vi inte har gjort externa säkerhetskopior till den här konfigurationen.

För att utföra en RAID 0 måste vi uppmärksamma storleken på hårddiskarna som utgör den. I det här fallet är det den minsta hårddisken som bestämmer det extra utrymmet i RAID. Om vi ​​har en 1 TB hårddisk och ytterligare 500 GB i konfigurationen kommer storleken på den funktionella uppsättningen att vara 1 TB, tar 500 GB hårddisken och ytterligare 500 GB från 1 TB disken. Det är därför idealet skulle vara att använda hårddiskar i samma storlek för att kunna använda allt tillgängligt utrymme i den designade uppsättningen.

RAID 1

Denna konfiguration kallas också spegling eller " spegling " och är en av de mest använda för att tillhandahålla dataredundans och god feltolerans. I det här fallet är det vi gör att skapa en butik med duplikatinformation på två hårddiskar eller två uppsättningar hårddiskar. När vi lagrar en data, replikeras det omedelbart i spegelenheten att du har lagrat två gånger samma data.

I operativsystemets ögon har vi bara en lagringsenhet, som vi har åtkomst för att läsa informationen inuti. Men om detta misslyckas söks data automatiskt i den replikerade enheten. Det är också intressant att öka hastigheten på läsningsdata, eftersom vi kan läsa informationen samtidigt från de två spegelenheterna.

RAID 2

Denna nivå av RAID används lite, eftersom den i grund och botten bygger på distribuerad lagring på flera skivor på bitnivån. I sin tur skapas en felkod från denna datadistribution och lagras i enheter uteslutande avsedda för detta ändamål. På detta sätt kan alla diskar i lagret övervakas och synkroniseras för att läsa och skriva data. Eftersom skivorna för närvarande redan har ett feldetekteringssystem är denna konfiguration kontraproduktiv och paritetssystemet används.

RAID 3

Den här inställningen används inte för närvarande. Den består av att dela upp data på bytenivå i de olika enheterna som utgör RAID, förutom en, där paritetsinformation lagras för att kunna gå med i dessa data när den läses. På detta sätt har varje lagrad byte en extra paritetsbit för att identifiera fel och återställa data i händelse av att en enhet går förlorad.

Fördelen med denna konfiguration är att uppgifterna är uppdelade i flera diskar och tillgången till information är mycket snabb, lika mycket som det finns parallella diskar. För att konfigurera den här typen av RAID behöver du minst 3 hårddiskar.

RAID 4

Det handlar också om att lagra uppgifterna i block som är uppdelade mellan skivorna i butiken och lämna en av dem för att lagra paritetsbitarna. Den grundläggande skillnaden från RAID 3 är att om vi tappar en enhet kan data rekonstrueras i realtid tack vare de beräknade paritetsbitarna. Det syftar till att lagra stora filer utan redundans, men dataregistrering är långsammare på grund av behovet av att göra denna paritetsberäkning varje gång något spelas in.

RAID 5

Kallas också ett paritetsdistribuerat system. Den här används oftare än nivå 2, 3 och 4, specifikt på NAS-enheter. I detta fall lagras informationen uppdelad i block som distribueras mellan hårddiskarna som utgör RAID. Men även ett paritetsblock genereras för att säkerställa redundans och för att kunna rekonstruera informationen i händelse av att en hårddisk skadas. Detta paritetsblock kommer att lagras i en annan enhet än datablocken som är involverade i det beräknade blocket, på detta sätt kommer paritetsinformationen att lagras på en annan disk än där datablocken är involverade.

I det här fallet kommer vi också att behöva minst tre lagringsenheter för att säkerställa dataredundans med paritet, och misslyckande tolereras endast på en enhet i taget. Om vi ​​bryter två samtidigt kommer vi att förlora paritetsinformationen och åtminstone ett av de inblandade datablocken. Det finns en RAID 5E- variant där en extra hårddisk sätts in för att minimera uppbyggnadstiden för data om en av de viktigaste misslyckas.

RAID 6

RAID är i grunden en förlängning av RAID 5, i vilken ytterligare ett paritetsblock läggs till för att göra totalt två. Informationsblocken kommer att delas upp igen i olika enheter och på samma sätt lagras paritetsblocken i två olika enheter. På detta sätt kommer systemet att vara tolerant mot fel på upp till två lagringsenheter, men följaktligen behöver vi upp till fyra enheter för att kunna bilda en RAID 6E. I detta fall finns det också en variant av RAID 6e med samma mål som RAID 5E.

Kapslade RAID-nivåer

Vi lämnade bakom de 6 grundnivåerna för RAID för att komma in i de kapslade nivåerna. Som vi kan anta är dessa nivåer i princip system som har en huvudnivå av RAID, men som i sin tur innehåller andra undervärden som fungerar i en annan konfiguration.

På detta sätt finns det olika RAID-lager som kan samtidigt utföra funktionerna för de grundläggande nivåerna och därmed kunna kombinera, till exempel, förmågan att läsa snabbare med en RAID 0 och redundansen för en RAID 1.

Låt oss se vilka som är de mest använda idag.

RAID 0 + 1

Det finns också under namnet RAID 01 eller partitionsspegel. Den består i grund och botten av en huvudnivå av typen RAID 1 som utför funktionerna för att replikera data som finns i ett första undernivå på en sekund. I sin tur kommer det att finnas en undernivå RAID 0 som kommer att utföra sina egna funktioner, det vill säga lagra data på ett distribuerat sätt bland enheterna som finns i den.

På det här sättet har vi en huvudnivå som gör spegelfunktionen och delnivåer som utför dataindelningsfunktionen. På det här sättet när en hårddisk misslyckas lagras data perfekt i den andra spegeln RAID 0.

Nackdelen med detta system är skalbarhet, när vi lägger till en extra skiva på en underplan måste vi också göra detsamma på det andra. Dessutom gör feltolerans det möjligt för oss att bryta en annan skiva vid varje delnivå, eller bryta två vid samma delnivå, men inte andra kombinationer, eftersom vi skulle förlora data.

RAID 1 + 0

Nu skulle vi vara i motsatt fall, det kallas också RAID 10 eller spegeldivision. Nu kommer vi att ha en huvudnivå av typ 0 som delar upp lagrade data mellan de olika delnivåerna. Samtidigt kommer vi att ha flera typ 1 subnivåer som kommer att ansvara för att kopiera data på hårddiskarna som de har inuti.

I det här fallet kan feltolerans göra det möjligt för oss att bryta alla skivor i ett undernivå med undantag av en, och det kommer att vara nödvändigt att minst en frisk disk ska stanna kvar i var och en av undernivåerna för att inte förlora information.

RAID 50

Naturligtvis på detta sätt kan vi spendera lite tid på att möjliggöra kombinationer av RAID till vilka är mer invecklade för att uppnå maximal redundans, tillförlitlighet och hastighet. Vi kommer också att se RAID 50, som är en huvudnivå i RAID 0 som delar upp informationen från de subnivåer som är konfigurerade som RAID 5, med respektive tre hårddiskar.

I varje RAID 5-block kommer vi att ha en serie data med motsvarande paritet. I det här fallet kan en hårddisk misslyckas i varje RAID 5, och den kommer att säkerställa datorns integritet, men om de misslyckas mer förlorar vi data lagrade där.

RAID 100 och RAID 101

Men inte bara kan vi ha ett två nivåers träd, utan tre, och detta är fallet med RAID 100 eller 1 + 0 + 0. Den består av två undernivåer av RAID 1 + 0 dividerat i sin tur med en huvudnivå också i RAID 0.

På samma sätt kan vi ha en RAID 1 + 0 + 1, som består av flera RAID 1 + 0-undernivåer reflekterade av en RAID 1 som den viktigaste. Dess åtkomsthastighet och redundans är mycket bra, och de erbjuder bra feltolerans, även om mängden disk som ska användas är betydande jämfört med tillgängligheten till utrymme.

Tja, det här handlar om RAID-teknik och dess applikationer och funktioner. Nu lämnar vi dig några lektioner som också kommer att vara användbara för dig

Vi hoppas att denna information har varit användbar för att bättre förstå vad ett RAID-lagringssystem är. Om du har några frågor eller förslag, vänligen lämna dem i kommentarrutan.