© Andrey Egorov, 2005, 2006. Tập đoàn các công ty TIM.

Khách tham quan diễn đàn hỏi chúng tôi câu hỏi: “Mức RAID nào đáng tin cậy nhất?” Mọi người đều biết rằng cấp độ phổ biến nhất là RAID5, nhưng nó không phải là không có những nhược điểm nghiêm trọng mà những người không chuyên không thể nhận ra.

RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID6, RAID 10 hay các cấp độ RAID là gì?

Trong bài viết này, tôi sẽ cố gắng mô tả đặc điểm của các cấp độ RAID phổ biến nhất và sau đó đưa ra các khuyến nghị để sử dụng các cấp độ này. Để minh họa bài viết, tôi đã tạo một sơ đồ trong đó tôi đặt các mức này trong không gian ba chiều về độ tin cậy, hiệu suất và hiệu quả chi phí.

JBOD(Just a Bunch of Disks) là một phạm vi ổ đĩa cứng đơn giản, không phải là cấp độ RAID chính thức. Ổ đĩa JBOD có thể là một mảng của một đĩa đơn hoặc là tập hợp của nhiều đĩa. Bộ điều khiển RAID không cần thực hiện bất kỳ phép tính nào để vận hành một khối lượng như vậy. Trong sơ đồ của chúng tôi, ổ JBOD đóng vai trò là điểm khởi đầu hoặc “đơn”—độ tin cậy, hiệu suất và giá trị của nó giống như của một ổ cứng.

đột kích 0(“Sọc”) không có dư thừa và phân phối thông tin ngay lập tức trên tất cả các đĩa có trong mảng dưới dạng các khối nhỏ (“sọc”). Do đó, hiệu suất tăng lên đáng kể, nhưng độ tin cậy bị ảnh hưởng. Như với JBOD, chúng tôi nhận được 100% dung lượng ổ đĩa với số tiền bỏ ra.

Hãy để tôi giải thích lý do tại sao độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu trên bất kỳ ổ đĩa tổng hợp nào lại giảm - vì nếu bất kỳ ổ cứng nào trong đó bị lỗi, tất cả thông tin sẽ bị mất hoàn toàn và không thể cứu vãn được. Theo lý thuyết xác suất, về mặt toán học, độ tin cậy của ổ RAID0 bằng tích độ tin cậy của các đĩa cấu thành của nó, mỗi đĩa nhỏ hơn một, do đó độ tin cậy tổng thể rõ ràng là thấp hơn độ tin cậy của bất kỳ đĩa nào.

Trình độ tốt - đột kích 1(“Phản chiếu”, “gương”). Nó có khả năng bảo vệ chống lại sự hỏng hóc của một nửa phần cứng hiện có (trong trường hợp chung là một trong hai ổ cứng), cung cấp tốc độ ghi có thể chấp nhận được và tăng tốc độ đọc do song song hóa các yêu cầu. Điểm bất lợi là bạn phải trả chi phí cho hai ổ cứng để có được dung lượng sử dụng của một ổ cứng.

Ban đầu, người ta cho rằng ổ cứng là một thứ đáng tin cậy. Theo đó, xác suất hỏng hai đĩa cùng một lúc (theo công thức) bằng tích của các xác suất, tức là. mức độ thấp hơn! Thật không may, cuộc sống thực không phải là lý thuyết! Hai ổ cứng lấy cùng một lô, hoạt động trong cùng điều kiện, nếu một ổ bị lỗi thì tải trọng lên ổ còn lại sẽ tăng lên, vì vậy trên thực tế, nếu một trong hai ổ bị lỗi thì phải có biện pháp khẩn cấp để khôi phục lại. dư. Để thực hiện việc này, bạn nên sử dụng đĩa dự phòng nóng với bất kỳ cấp độ RAID nào (ngoại trừ 0) HotSpare. Ưu điểm của phương pháp này là duy trì độ tin cậy không đổi. Nhược điểm là chi phí thậm chí còn lớn hơn (tức là chi phí cho 3 ổ cứng để lưu trữ dung lượng của một đĩa).

Phản chiếu trên nhiều đĩa là một cấp độ đột kích 10. Khi sử dụng cấp độ này, các cặp đĩa được nhân đôi sẽ được sắp xếp thành một “chuỗi”, do đó âm lượng thu được có thể vượt quá dung lượng của một ổ cứng. Ưu điểm và nhược điểm giống như cấp độ RAID1. Như trong các trường hợp khác, bạn nên đưa các đĩa dự phòng nóng HotSpare vào mảng với tỷ lệ cứ năm nhân viên thì có một đĩa dự phòng.

đột kích 5, thực sự, là cấp độ phổ biến nhất - chủ yếu là do tính hiệu quả của nó. Bằng cách hy sinh dung lượng của chỉ một đĩa trong mảng để dự phòng, chúng tôi có được khả năng bảo vệ chống lại sự hỏng hóc của bất kỳ ổ đĩa cứng nào trong ổ đĩa. Việc ghi thông tin vào ổ RAID5 yêu cầu tài nguyên bổ sung, vì cần phải tính toán bổ sung, nhưng khi đọc (so với ổ cứng riêng), sẽ có lợi vì các luồng dữ liệu từ một số ổ đĩa mảng được song song hóa.

Nhược điểm của RAID5 xuất hiện khi một trong các đĩa bị lỗi - toàn bộ ổ đĩa chuyển sang chế độ quan trọng, tất cả các thao tác ghi và đọc đều đi kèm với các thao tác bổ sung, hiệu suất giảm mạnh và đĩa bắt đầu nóng lên. Nếu không thực hiện hành động ngay lập tức, bạn có thể mất toàn bộ tập đĩa. Do đó, (xem ở trên) bạn chắc chắn nên sử dụng Đĩa dự phòng nóng có ổ đĩa RAID5.

Ngoài các cấp độ cơ bản RAID0 - RAID5 được mô tả trong tiêu chuẩn, còn có các cấp độ kết hợp RAID10, RAID30, RAID50, RAID15, được các nhà sản xuất khác nhau giải thích khác nhau.

Bản chất của sự kết hợp như vậy là ngắn gọn như sau. RAID10 là sự kết hợp giữa một và không (xem ở trên). RAID50 là sự kết hợp của các ổ đĩa cấp 5 “0”. RAID15 là một “tấm gương” của “năm”. Và như thế.

Như vậy, các cấp độ kết hợp thừa hưởng những ưu điểm (và nhược điểm) của “bố mẹ” chúng. Vì vậy, sự xuất hiện của một con số “không” ở cấp độ đột kích 50 không thêm bất kỳ độ tin cậy nào cho nó, nhưng có tác động tích cực đến hiệu suất. Mức độ đột kích 15, có lẽ rất đáng tin cậy, nhưng nó không phải là nhanh nhất và hơn nữa, cực kỳ kém kinh tế (dung lượng hữu ích của ổ đĩa nhỏ hơn một nửa kích thước của mảng đĩa gốc).

đột kích 6 khác với RAID 5 ở chỗ ở mỗi hàng dữ liệu (bằng tiếng Anh vạch sọc) không có một, nhưng hai khối tổng kiểm tra. Tổng kiểm tra là "đa chiều", tức là độc lập với nhau nên ngay cả việc hai đĩa trong mảng bị lỗi cũng cho phép bạn lưu dữ liệu gốc. Tính toán tổng kiểm tra bằng phương pháp Reed-Solomon yêu cầu tính toán chuyên sâu hơn so với RAID5, vì vậy trước đây cấp độ thứ sáu thực tế không được sử dụng. Giờ đây, nó được nhiều sản phẩm hỗ trợ vì họ bắt đầu cài đặt các vi mạch chuyên dụng để thực hiện tất cả các phép toán cần thiết.

Theo một số nghiên cứu, việc khôi phục tính toàn vẹn sau một lỗi đĩa đơn trên ổ RAID5 bao gồm các đĩa SATA lớn (400 và 500 gigabyte) dẫn đến mất dữ liệu trong 5% trường hợp. Nói cách khác, cứ 20 trường hợp thì có một trường hợp, trong quá trình tái tạo mảng RAID5 thành đĩa Dự phòng nóng, đĩa thứ hai có thể bị lỗi... Do đó, khuyến nghị về ổ RAID tốt nhất: 1) Luôn luôn tạo bản sao lưu; 2) sử dụng RAID6!

Gần đây các cấp độ mới RAID1E, RAID5E, RAID5EE đã xuất hiện. Chữ “E” trong tên có nghĩa là nâng cao.

RAID cấp 1 được nâng cao (RAID cấp 1E) kết hợp phản chiếu và phân loại dữ liệu. Hỗn hợp cấp 0 và 1 này được sắp xếp như sau. Dữ liệu trong một hàng được phân bổ chính xác như trong RAID 0. Tức là hàng dữ liệu không có sự dư thừa. Hàng khối dữ liệu tiếp theo sao chép khối dữ liệu trước đó bằng cách dịch chuyển một khối. Do đó, giống như ở chế độ RAID 1 tiêu chuẩn, mỗi khối dữ liệu có một bản sao nhân bản trên một trong các đĩa, do đó dung lượng hữu ích của mảng bằng một nửa tổng dung lượng của các ổ đĩa cứng có trong mảng. RAID 1E yêu cầu sự kết hợp của ba ổ đĩa trở lên để hoạt động.

Tôi thực sự thích cấp độ RAID1E. Đối với một máy trạm đồ họa mạnh mẽ hoặc thậm chí cho một máy tính ở nhà - sự lựa chọn tốt nhất! Nó có tất cả các ưu điểm của cấp độ 0 và cấp độ đầu tiên - tốc độ tuyệt vời và độ tin cậy cao.

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang cấp độ RAID cấp 5 được nâng cao (RAID cấp 5E). Điều này giống như RAID5, chỉ có một đĩa sao lưu được tích hợp trong mảng ổ dự phòng. Việc tích hợp này được thực hiện như sau: trên tất cả các đĩa của mảng, 1/N phần dung lượng còn trống, phần này được sử dụng làm dự phòng nóng nếu một trong các đĩa bị lỗi. Do đó, RAID5E chứng minh rằng, cùng với độ tin cậy, hiệu suất tốt hơn vì việc đọc/ghi được thực hiện song song từ số lượng ổ đĩa lớn hơn cùng lúc và ổ đĩa dự phòng không ở trạng thái rảnh như trong RAID5. Rõ ràng, đĩa sao lưu có trong ổ đĩa không thể được chia sẻ với các ổ đĩa khác (dành riêng hoặc chia sẻ). Ổ đĩa RAID 5E được xây dựng trên tối thiểu bốn đĩa vật lý. Khối lượng hữu ích của khối hợp lý được tính bằng công thức N-2.

RAID cấp-5E nâng cao (RAID cấp-5EE) tương tự như RAID cấp 5E, nhưng nó có khả năng phân bổ ổ đĩa dự phòng hiệu quả hơn và do đó thời gian phục hồi nhanh hơn. Giống như cấp độ RAID5E, cấp độ RAID này phân phối các khối dữ liệu và tổng kiểm tra theo hàng. Nhưng nó cũng phân phối các khối ổ đĩa dự phòng miễn phí và không chỉ dành riêng một phần dung lượng ổ đĩa cho những mục đích này. Điều này giúp giảm thời gian cần thiết để xây dựng lại tính toàn vẹn của ổ RAID5EE. Đĩa sao lưu có trong ổ đĩa không thể được chia sẻ với các ổ đĩa khác - như trong trường hợp trước. Ổ đĩa RAID 5EE được xây dựng trên tối thiểu bốn đĩa vật lý. Khối lượng hữu ích của khối hợp lý được tính bằng công thức N-2.

Điều kỳ lạ là không đề cập đến trình độ RAID 6E Tôi không thể tìm thấy nó trên Internet - cho đến nay cấp độ này không được cung cấp hoặc thậm chí không được công bố bởi bất kỳ nhà sản xuất nào. Nhưng cấp độ RAID6E (hoặc RAID6EE?) có thể được cung cấp theo nguyên tắc tương tự như cấp độ trước đó. đĩa HotSpare nhất thiết phải đi kèm với bất kỳ ổ RAID nào, kể cả RAID 6. Tất nhiên, chúng ta sẽ không mất thông tin nếu một hoặc hai đĩa bị lỗi, nhưng điều cực kỳ quan trọng là phải bắt đầu khôi phục tính toàn vẹn của mảng càng sớm càng tốt để nhanh chóng đưa hệ thống ra ngoài ở chế độ “quan trọng”. Vì nhu cầu về đĩa Dự phòng nóng là điều không thể nghi ngờ đối với chúng tôi, nên sẽ hợp lý hơn nếu tiến xa hơn và “truyền bá” nó trên ổ đĩa như được thực hiện trong RAID 5EE để tận dụng lợi ích của việc sử dụng số lượng đĩa lớn hơn (tốt hơn tốc độ đọc-ghi và khôi phục tính toàn vẹn nhanh hơn).

Cấp độ RAID theo “số”.

Tôi đã thu thập một số thông số quan trọng của hầu hết tất cả các cấp độ RAID trong một bảng để bạn có thể so sánh chúng với nhau và hiểu rõ hơn về bản chất của chúng.

Tất cả các cấp độ “gương” là RAID 1, 1+0, 10, 1E, 1E0.

Chúng ta hãy thử lại để hiểu rõ các cấp độ này khác nhau như thế nào?

RAID1.
Đây là một "tấm gương" cổ điển. Hai (và chỉ hai!) Ổ cứng hoạt động như một, là bản sao hoàn chỉnh của nhau. Lỗi của một trong hai ổ đĩa này không dẫn đến mất dữ liệu của bạn vì bộ điều khiển tiếp tục hoạt động trên ổ đĩa còn lại. RAID1 về số lượng: dự phòng gấp 2 lần, độ tin cậy gấp 2 lần, chi phí gấp 2 lần. Hiệu suất ghi tương đương với hiệu suất của một ổ cứng. Hiệu suất đọc cao hơn vì bộ điều khiển có thể phân phối các thao tác đọc giữa hai đĩa.

RAID10.
Bản chất của cấp độ này là các đĩa của mảng được kết hợp theo cặp thành các “gương” (RAID 1), và sau đó tất cả các cặp gương này lần lượt được kết hợp thành một mảng sọc chung (RAID 0). Đó là lý do tại sao đôi khi nó được gọi là đột kích 1+0. Một điểm quan trọng là trong RAID 10 bạn chỉ có thể kết hợp số lượng đĩa chẵn (tối thiểu 4, tối đa 16). Ưu điểm: độ tin cậy được kế thừa từ “gương”, hiệu suất cho cả đọc và viết được kế thừa từ “không”.

RAID1E.
Chữ "E" trong tên có nghĩa là "Nâng cao", tức là. "được cải thiện". Nguyên tắc của cải tiến này như sau: dữ liệu được “tước” theo khối trên tất cả các đĩa của mảng, sau đó “sọc” lại khi chuyển sang một đĩa. RAID 1E có thể kết hợp từ ba đến 16 đĩa. Độ tin cậy tương ứng với các chỉ số “mười” và hiệu suất trở nên tốt hơn một chút do “sự luân phiên” lớn hơn.

RAID1E0.
Cấp độ này được triển khai như sau: chúng tôi tạo một mảng “null” từ các mảng RAID1E. Do đó, tổng số đĩa phải là bội số của ba: tối thiểu là ba và tối đa là sáu mươi! Trong trường hợp này, chúng tôi khó có được lợi thế về tốc độ và độ phức tạp của việc triển khai có thể ảnh hưởng xấu đến độ tin cậy. Ưu điểm chính là khả năng kết hợp số lượng đĩa rất lớn (lên tới 60) thành một mảng.

Điểm giống nhau của tất cả các cấp độ RAID 1X nằm ở chỉ số dự phòng của chúng: vì mục đích đảm bảo độ tin cậy, chính xác 50% tổng dung lượng của các đĩa mảng sẽ bị hy sinh.

(+) : Có độ tin cậy cao - nó hoạt động miễn là có ít nhất một đĩa trong mảng hoạt động. Xác suất hỏng của hai đĩa cùng một lúc bằng tích của xác suất hỏng của mỗi đĩa. Trong thực tế, nếu một trong các đĩa bị lỗi thì phải thực hiện hành động ngay lập tức để khôi phục lại sự dư thừa. Để thực hiện việc này, bạn nên sử dụng đĩa dự phòng nóng với bất kỳ cấp độ RAID nào (ngoại trừ 0). Ưu điểm của phương pháp này là duy trì tính sẵn sàng liên tục.

(-) : Nhược điểm là bạn phải trả chi phí cho hai ổ cứng, chỉ nhận được dung lượng sử dụng của một ổ cứng.

RAID 1+0 và RAID 0+1

Phản chiếu trên nhiều đĩa - đột kích 1+0 hoặc đột kích 0+1. RAID 10 (RAID 1+0) đề cập đến tùy chọn khi hai hoặc nhiều RAID 1 được kết hợp thành RAID 0. RAID 0+1 có thể có hai tùy chọn:

đột kích 2

Mảng loại này dựa trên việc sử dụng mã Hamming. Đĩa được chia thành hai nhóm: dành cho dữ liệu và dành cho mã sửa lỗi, và nếu dữ liệu được lưu trữ trên đĩa thì cần có đĩa để lưu mã sửa lỗi. Dữ liệu được phân phối trên các đĩa dùng để lưu trữ thông tin, giống như trong RAID 0, tức là. chúng được chia thành các khối nhỏ theo số lượng đĩa. Các đĩa còn lại lưu trữ mã sửa lỗi, có thể được sử dụng để khôi phục thông tin nếu bất kỳ đĩa cứng nào bị lỗi. Phương pháp Hamming từ lâu đã được sử dụng trong bộ nhớ ECC và cho phép sửa nhanh các lỗi đơn và phát hiện các lỗi kép.

Phẩm giá RAID 2 là sự cải thiện về tốc độ hoạt động của đĩa so với hiệu suất của một đĩa đơn.

Điều bất lợi Mảng RAID 2 có nghĩa là số lượng đĩa tối thiểu có thể sử dụng là 7. Trong trường hợp này, cần có cấu trúc với số lượng đĩa gần như gấp đôi (với n=3, dữ liệu sẽ được lưu trữ trên 4 đĩa) , vì vậy kiểu mảng này không phổ biến . Nếu có khoảng 30-60 đĩa thì tỷ lệ tràn là 11-19%.

đột kích 3

Trong mảng đĩa RAID 3, dữ liệu được chia thành các khối hoặc khối có kích thước nhỏ hơn kích thước của ngành (được chia thành byte) và được phân phối trên các đĩa. Một đĩa khác được sử dụng để lưu trữ các khối chẵn lẻ. RAID 2 sử dụng đĩa cho mục đích này, nhưng hầu hết thông tin trên đĩa điều khiển được sử dụng để sửa lỗi nhanh chóng, trong khi hầu hết người dùng hài lòng với việc chỉ cần khôi phục thông tin trong trường hợp đĩa bị lỗi, thế là đủ thông tin để phù hợp trên một ổ cứng chuyên dụng.

Sự khác biệt giữa RAID 3 và RAID 2: không có khả năng sửa lỗi nhanh chóng và ít dự phòng hơn.

Thuận lợi:

• đọc và ghi dữ liệu tốc độ cao;
• Số lượng đĩa tối thiểu để tạo một mảng là ba.

Sai sót:

• một mảng kiểu này chỉ tốt cho công việc đơn nhiệm với các tệp lớn, vì thời gian truy cập vào một khu vực riêng lẻ, được chia cho các đĩa, bằng với khoảng thời gian truy cập tối đa vào các khu vực của mỗi đĩa. Đối với các khối nhỏ, thời gian truy cập dài hơn nhiều so với thời gian đọc.
• có một tải lớn trên đĩa điều khiển và kết quả là độ tin cậy của nó giảm đáng kể so với các đĩa lưu trữ dữ liệu.

đột kích 4

RAID 4 tương tự như RAID 3 nhưng khác ở chỗ dữ liệu được chia thành các khối chứ không phải byte. Như vậy, đã có thể khắc phục được một phần vấn đề tốc độ truyền dữ liệu thấp với khối lượng nhỏ. Việc ghi bị chậm do tính chẵn lẻ của khối được tạo ra trong quá trình ghi và ghi vào một đĩa đơn. Trong số các hệ thống lưu trữ được sử dụng rộng rãi, RAID-4 được sử dụng trên các thiết bị lưu trữ NetApp (NetApp FAS), trong đó những thiếu sót của nó được loại bỏ thành công do hoạt động của các đĩa ở chế độ ghi nhóm đặc biệt, được xác định bởi hệ thống tệp WAFL nội bộ được sử dụng trên thiết bị.

đột kích 5

Nhược điểm chính của RAID cấp 2 đến 4 là không có khả năng thực hiện các thao tác ghi song song, do một đĩa điều khiển riêng biệt được sử dụng để lưu trữ thông tin chẵn lẻ. RAID 5 không có nhược điểm này. Các khối dữ liệu và tổng kiểm tra được ghi theo chu kỳ vào tất cả các đĩa của mảng; không có sự bất đối xứng trong cấu hình đĩa. Tổng kiểm tra có nghĩa là kết quả của hoạt động XOR (độc quyền hoặc). Xor có một tính năng được sử dụng trong RAID 5, cho phép thay thế bất kỳ toán hạng nào bằng kết quả và sử dụng thuật toán xor, kết quả là nhận được toán hạng bị thiếu. Ví dụ: a xor b = c(Ở đâu Một, b, c- ba đĩa của mảng đột kích), trong trường hợp Một từ chối, chúng ta có thể bắt được anh ta bằng cách đặt anh ta vào vị trí của mình c và sau khi chi tiêu xor giữa c Và b: c xor b = a.Điều này áp dụng bất kể số lượng toán hạng: a xor b xor c xor d = e. Nếu nó từ chối c Sau đó e thay thế vị trí của mình và giữ xor kết quả là chúng tôi nhận được c: a xor b xor e xor d = c. Phương pháp này về cơ bản cung cấp khả năng chịu lỗi phiên bản 5. Để lưu trữ kết quả của xor, chỉ cần 1 đĩa, kích thước của đĩa này bằng kích thước của bất kỳ đĩa nào khác trong cuộc đột kích.

(+) : RAID5 đã trở nên phổ biến, chủ yếu là do tính hiệu quả về mặt chi phí. Dung lượng của mảng đĩa RAID5 được tính bằng công thức (n-1)*hddsize, trong đó n là số lượng đĩa trong mảng và hddsize là kích thước của đĩa nhỏ nhất. Ví dụ: đối với mảng 4 đĩa 80 gigabyte, tổng âm lượng sẽ là (4 - 1) * 80 = 240 gigabyte. Việc ghi thông tin vào ổ RAID 5 yêu cầu thêm tài nguyên và giảm hiệu suất do cần phải tính toán và ghi bổ sung, nhưng khi đọc (so với ổ cứng riêng), sẽ có lợi vì luồng dữ liệu từ một số đĩa trong mảng có thể bị gián đoạn. được xử lý song song.

(-) : Hiệu suất của RAID 5 thấp hơn đáng kể, đặc biệt là trong các hoạt động như Ghi ngẫu nhiên, trong đó hiệu suất giảm 10-25% so với hiệu suất của RAID 0 (hoặc RAID 10), vì nó yêu cầu nhiều thao tác đĩa hơn (mỗi lần ghi trên máy chủ). được thay thế trên bộ điều khiển RAID bằng thao tác ba - một đọc và hai thao tác ghi). Nhược điểm của RAID 5 xuất hiện khi một trong các đĩa bị lỗi - toàn bộ ổ đĩa chuyển sang chế độ quan trọng (suy thoái), tất cả các thao tác ghi và đọc đều đi kèm với các thao tác bổ sung và hiệu suất giảm mạnh. Trong trường hợp này, mức độ tin cậy bị giảm xuống độ tin cậy của RAID-0 với số lượng đĩa tương ứng (nghĩa là thấp hơn n lần so với độ tin cậy của một đĩa đơn). Nếu trước khi mảng được khôi phục hoàn toàn, xảy ra lỗi hoặc xảy ra lỗi đọc không thể phục hồi trên ít nhất một đĩa nữa thì mảng sẽ bị hủy và dữ liệu trên đó không thể được khôi phục bằng các phương pháp thông thường. Cũng cần lưu ý rằng quá trình Tái thiết RAID (khôi phục dữ liệu RAID thông qua dự phòng) sau khi lỗi đĩa gây ra tải đọc mạnh từ các đĩa trong nhiều giờ liên tục, điều này có thể gây ra lỗi cho bất kỳ đĩa nào còn lại trong khoảng thời gian hoạt động RAID ít được bảo vệ nhất, cũng như xác định các lỗi đọc chưa được phát hiện trước đó trong mảng dữ liệu lạnh (dữ liệu không được truy cập trong quá trình hoạt động bình thường của mảng, dữ liệu được lưu trữ và không hoạt động), làm tăng nguy cơ lỗi trong quá trình khôi phục dữ liệu. Số lượng đĩa tối thiểu được sử dụng là ba.

RAID 5EE

Lưu ý: Không được hỗ trợ trên tất cả các bộ điều khiển RAID cấp-5EE tương tự như RAID-5E, nhưng sử dụng đĩa dự phòng hiệu quả hơn và thời gian phục hồi ngắn hơn. Tương tự như RAID cấp-5E, cấp độ mảng RAID này tạo ra các hàng dữ liệu và tổng kiểm tra trên tất cả các ổ đĩa trong mảng. RAID-5EE cung cấp hiệu suất và bảo mật được cải thiện. Khi sử dụng RAID cấp 5E, dung lượng của ổ đĩa logic bị giới hạn bởi dung lượng của hai ổ cứng vật lý trong mảng (một để điều khiển, một để dự phòng). Đĩa dự phòng là một phần của mảng RAID cấp 5EE. Tuy nhiên, không giống như RAID cấp 5E, sử dụng không gian trống không được phân vùng để dự trữ, RAID cấp 5EE chèn các khối tổng kiểm tra vào đĩa dự phòng, như trong ví dụ sau. Điều này cho phép bạn xây dựng lại dữ liệu nhanh hơn nếu đĩa vật lý bị lỗi. Với cấu hình này, bạn sẽ không thể sử dụng nó với các mảng khác. Nếu bạn cần ổ cứng dự phòng cho mảng khác thì nên có ổ cứng dự phòng khác. RAID cấp-5E yêu cầu tối thiểu bốn ổ đĩa và tùy thuộc vào cấp độ chương trình cơ sở và dung lượng của chúng, hỗ trợ từ 8 đến 16 ổ đĩa. RAID cấp 5E có phần sụn cụ thể. Lưu ý: Đối với RAID cấp-5EE, bạn chỉ có thể sử dụng một ổ đĩa logic trong mảng.

Thuận lợi:

• Bảo vệ dữ liệu 100%
• Dung lượng đĩa vật lý lớn so với RAID-1 hoặc RAID -1E
• Hiệu suất cao hơn so với RAID-5
• Phục hồi RAID nhanh hơn so với RAID-5E

Sai sót:

• Hiệu suất thấp hơn RAID-1 hoặc RAID-1E
• Chỉ hỗ trợ một khối logic cho mỗi mảng
• Không thể chia sẻ ổ đĩa dự phòng với các mảng khác
• Không phải tất cả các bộ điều khiển đều được hỗ trợ

đột kích 6

RAID 6 tương tự như RAID 5, nhưng có độ tin cậy cao hơn - dung lượng của 2 đĩa được phân bổ cho tổng kiểm tra, 2 số lượng được tính bằng các thuật toán khác nhau. Yêu cầu bộ điều khiển RAID mạnh hơn. Đảm bảo hoạt động sau khi hai đĩa bị hỏng đồng thời - bảo vệ khỏi nhiều lỗi. Để tổ chức một mảng, cần tối thiểu 4 đĩa. Thông thường, việc sử dụng RAID-6 làm giảm khoảng 10-15% hiệu suất nhóm đĩa so với hiệu suất RAID-5 tương tự, do khối lượng xử lý lớn cho bộ điều khiển (cần tính toán tổng kiểm thứ hai, cũng như đọc và ghi lại nhiều khối đĩa hơn khi ghi từng khối).

đột kích 7

RAID 7 là nhãn hiệu đã đăng ký của Storage Computer Corporation và không phải là cấp độ RAID riêng biệt. Cấu trúc của mảng như sau: dữ liệu được lưu trữ trên các đĩa, một đĩa dùng để lưu trữ các khối chẵn lẻ. Việc ghi vào đĩa được lưu trữ bằng RAM, bản thân mảng này cần có UPS bắt buộc; Trong trường hợp mất điện, dữ liệu bị hỏng.

đột kích 10

Sơ đồ kiến ​​trúc RAID 10

RAID 10 là một mảng được nhân bản trong đó dữ liệu được ghi tuần tự vào nhiều đĩa, như trong RAID 0. Kiến trúc này là một mảng RAID 0, các phân đoạn của nó là mảng RAID 1 thay vì các đĩa riêng lẻ. Theo đó, một mảng ở cấp độ này phải chứa ít nhất 4 đĩa. RAID 10 kết hợp khả năng chịu lỗi và hiệu suất cao.

Bộ điều khiển hiện tại sử dụng chế độ này theo mặc định cho RAID 1+0. Nghĩa là, một đĩa là đĩa chính, đĩa thứ hai là máy nhân bản, dữ liệu được đọc từ chúng từng cái một. Bây giờ chúng ta có thể giả định rằng RAID 10 và RAID 1+0 chỉ là những tên khác nhau cho cùng một phương pháp sao chép đĩa. Tuyên bố rằng RAID 10 là tùy chọn đáng tin cậy nhất để lưu trữ dữ liệu là sai, bởi vì, mặc dù thực tế là đối với cấp độ RAID này, có thể duy trì tính toàn vẹn dữ liệu nếu một nửa số đĩa bị lỗi, sự phá hủy mảng không thể đảo ngược vẫn xảy ra nếu hai đĩa bị lỗi. đĩa nếu chúng nằm trong cùng một cặp gương.

Mức độ kết hợp

Ngoài các cấp độ RAID 0 - RAID 5 cơ bản được mô tả trong tiêu chuẩn, còn có các cấp độ RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5 kết hợp, được các nhà sản xuất khác nhau giải thích khác nhau.

• RAID 1+0 là sự kết hợp phản ánh Và luân phiên(xem ở trên).
• RAID 5+0 là luân phiên khối lượng ở cấp độ 5.
• RAID 1+5 - RAID 5 của được nhân đôi hơi nước.

Các cấp độ kết hợp thừa hưởng cả ưu điểm và nhược điểm của “bố mẹ”: ngoại hình luân phiênở cấp độ RAID 5+0 không tăng thêm bất kỳ độ tin cậy nào cho nó nhưng nó có tác động tích cực đến hiệu suất. RAID cấp 1+5 có lẽ rất đáng tin cậy, nhưng không phải là nhanh nhất và hơn nữa, cực kỳ kém kinh tế: dung lượng hữu ích của ổ đĩa nhỏ hơn một nửa tổng dung lượng của các đĩa...

Điều đáng chú ý là số lượng ổ cứng trong mảng kết hợp cũng sẽ thay đổi. Ví dụ: đối với RAID 5+0, 6 hoặc 8 ổ cứng được sử dụng, đối với RAID 1+0 - 4, 6 hoặc 8.

So sánh các mức tiêu chuẩn

* N là số đĩa trong mảng, S là dung lượng của đĩa nhỏ nhất. ** Thông tin sẽ không bị mất nếu tất cả các đĩa trong một máy nhân bản bị lỗi. *** Thông tin sẽ không bị mất nếu hai đĩa trong các máy nhân bản khác nhau bị lỗi.

RAID ma trận

Matrix RAID là công nghệ được Intel triển khai trong các chipset của mình bắt đầu bằng ICH6R. Nói đúng ra, công nghệ này không phải là một cấp độ RAID mới (tương tự như nó tồn tại trong các bộ điều khiển RAID phần cứng cấp cao), nó cho phép, sử dụng một số lượng nhỏ đĩa, tổ chức đồng thời một hoặc nhiều mảng RAID 1, RAID 0 và RAID Cấp độ 5. Điều này cho phép một số tiền tương đối ít có thể mang lại độ tin cậy cao hơn cho một số dữ liệu cũng như tốc độ truy cập và sản xuất cao cho những dữ liệu khác.

Các tính năng bổ sung của bộ điều khiển RAID

Nhiều bộ điều khiển RAID được trang bị một bộ tính năng bổ sung:

• "Trao đổi nóng"
• "Dự phòng nóng"
• Kiểm tra độ ổn định.

Phần mềm (tiếng Anh) phần mềm) đột kích

Để triển khai RAID, bạn không chỉ có thể sử dụng phần cứng mà còn có thể sử dụng hoàn toàn các thành phần phần mềm (trình điều khiển). Ví dụ: trong các hệ thống dựa trên nhân Linux, có các mô-đun hạt nhân đặc biệt và bạn có thể quản lý các thiết bị RAID bằng tiện ích mdadm. RAID phần mềm có những ưu điểm và nhược điểm. Một mặt, nó không tốn kém gì (không giống như bộ điều khiển RAID phần cứng có giá từ 250 USD trở lên). Mặt khác, RAID phần mềm sử dụng tài nguyên CPU và vào thời điểm hệ thống đĩa tải tối đa, bộ xử lý có thể dành một phần năng lượng đáng kể để phục vụ các thiết bị RAID.

Nhân Linux 2.6.28 (phiên bản cuối cùng được phát hành năm 2008) hỗ trợ phần mềm RAID ở các cấp độ sau: 0, 1, 4, 5, 6, 10. Việc triển khai cho phép bạn tạo RAID trên các phân vùng đĩa riêng biệt, tương tự như RAID ma trận được mô tả ở trên. Hỗ trợ khởi động từ RAID.

Phát triển hơn nữa ý tưởng RAID

Ý tưởng của mảng RAID là kết hợp các đĩa, mỗi đĩa được coi là một tập hợp các cung và kết quả là trình điều khiển hệ thống tệp “nhìn” như thể một đĩa đơn và làm việc với nó mà không cần chú ý đến nó. cơ cấu nội bộ. Tuy nhiên, bạn có thể đạt được sự gia tăng đáng kể về hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống đĩa nếu trình điều khiển hệ thống tệp “biết” rằng nó hoạt động không phải với một đĩa mà với một bộ đĩa.

Hơn nữa, nếu bất kỳ đĩa nào trong RAID-0 bị phá hủy, tất cả thông tin trong mảng sẽ bị mất. Nhưng nếu trình điều khiển hệ thống tệp đặt mỗi tệp trên một đĩa và cấu trúc thư mục được sắp xếp chính xác, thì nếu bất kỳ đĩa nào bị phá hủy, chỉ các tệp nằm trên đĩa đó sẽ bị mất; và các tệp nằm hoàn toàn trên các đĩa được bảo toàn sẽ vẫn có thể truy cập được.

Daniel Olson, một nhân viên của Y-E Data Corporation, nhà sản xuất ổ đĩa mềm USB lớn nhất thế giới, đã tạo ra một mảng RAID gồm bốn ổ đĩa mềm để thử nghiệm.

Mảng RAID (Mảng dự phòng của các đĩa độc lập) - kết nối một số thiết bị để tăng hiệu suất và/hoặc độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu, nói cách khác - một mảng dự phòng gồm các đĩa độc lập.

Theo định luật Moore, năng suất hiện tại tăng lên hàng năm (cụ thể là số lượng bóng bán dẫn trên một con chip cứ sau 2 năm lại tăng gấp đôi). Điều này có thể được nhìn thấy ở hầu hết mọi ngành công nghiệp phần cứng máy tính. Bộ xử lý tăng số lượng lõi và bóng bán dẫn, đồng thời giảm tiến trình, RAM tăng tần số và băng thông, bộ nhớ ổ cứng thể rắn tăng độ bền và tốc độ đọc.

Nhưng ổ cứng đơn giản (HDD) không có nhiều tiến bộ trong 10 năm qua. Vì tốc độ tiêu chuẩn là 7200 vòng/phút nên nó vẫn như vậy (không tính đến ổ cứng máy chủ có số vòng quay từ 10.000 vòng quay trở lên). Tốc độ chậm 5400 vòng/phút vẫn được tìm thấy trên máy tính xách tay. Đối với hầu hết người dùng, để tăng hiệu suất của máy tính, việc mua SDD sẽ thuận tiện hơn, nhưng giá cho 1 gigabyte phương tiện như vậy cao hơn nhiều so với ổ cứng HDD đơn giản. “Làm cách nào để tăng hiệu suất của ổ đĩa mà không tốn nhiều tiền và dung lượng? Làm cách nào để lưu dữ liệu của bạn hoặc tăng tính bảo mật cho dữ liệu của bạn? Có câu trả lời cho những câu hỏi này - mảng RAID.

Các loại mảng RAID

Hiện tại, có các loại mảng RAID sau:

RAID 0 hoặc "Sọc"– một mảng gồm hai hoặc nhiều đĩa để cải thiện hiệu suất tổng thể. Dung lượng đột kích sẽ là tổng (HDD 1 + HDD 2 = Tổng dung lượng), tốc độ đọc/ghi sẽ cao hơn (do chia bản ghi thành 2 thiết bị) nhưng độ tin cậy về bảo mật thông tin sẽ bị ảnh hưởng. Nếu một trong các thiết bị bị lỗi, tất cả thông tin trong mảng sẽ bị mất.

RAID 1 hoặc "Gương"– nhiều đĩa sao chép lẫn nhau để tăng độ tin cậy. Tốc độ ghi vẫn giữ nguyên, tốc độ đọc tăng, độ tin cậy tăng gấp nhiều lần (dù một thiết bị hỏng thì thiết bị thứ hai vẫn hoạt động), nhưng chi phí cho 1 Gigabyte thông tin tăng gấp 2 lần (nếu bạn tạo một mảng của hai hdd).

RAID 2 là một mảng được xây dựng trên các đĩa để lưu trữ thông tin và đĩa sửa lỗi. Số lượng ổ cứng lưu trữ thông tin được tính theo công thức “2^n-n-1”, trong đó n là số lượng ổ cứng sửa chữa. Loại này được sử dụng khi có số lượng ổ cứng lớn, số lượng tối thiểu chấp nhận được là 7, trong đó 4 dành cho lưu trữ thông tin và 3 dành cho lưu trữ lỗi. Ưu điểm của loại này sẽ là hiệu năng tăng lên so với dùng một đĩa đơn.

RAID 3 – bao gồm các đĩa “n-1”, trong đó n là đĩa lưu trữ các khối chẵn lẻ, còn lại là các thiết bị lưu trữ thông tin. Thông tin được chia thành các phần nhỏ hơn kích thước cung (chia thành byte), rất phù hợp để làm việc với các tệp lớn, tốc độ đọc các tệp nhỏ rất thấp. Đặc trưng bởi hiệu suất cao, nhưng độ tin cậy thấp và chuyên môn hóa hẹp.

RAID 4 tương tự như loại 3 nhưng được chia thành các khối chứ không phải byte. Giải pháp này có thể khắc phục tốc độ đọc thấp của các tệp nhỏ nhưng tốc độ ghi vẫn ở mức thấp.

RAID 5 và 6 - thay vì một đĩa riêng để tương quan lỗi, như trong các phiên bản trước, các khối được sử dụng phân bổ đều trên tất cả các thiết bị. Trong trường hợp này, tốc độ đọc/ghi thông tin tăng lên do ghi song song. Nhược điểm của loại này là khả năng phục hồi thông tin lâu dài trong trường hợp một trong các đĩa bị hỏng. Trong quá trình khôi phục, các thiết bị khác sẽ chịu tải rất cao, điều này làm giảm độ tin cậy và làm tăng lỗi của thiết bị khác cũng như làm mất tất cả dữ liệu trong mảng. Loại 6 cải thiện độ tin cậy tổng thể nhưng làm giảm hiệu suất.

Các loại mảng RAID kết hợp:

RAID 01 (0+1) – Hai Raid 0 được kết hợp thành Raid 1.

RAID 10 (1+0) – Mảng đĩa RAID 1, được sử dụng trong kiến ​​trúc loại 0. Nó được coi là tùy chọn lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy nhất, kết hợp độ tin cậy và hiệu suất cao.

Bạn cũng có thể tạo một mảng từ ổ SSD. Theo thử nghiệm của 3DNews, sự kết hợp như vậy không mang lại mức tăng đáng kể. Tốt hơn là nên mua ổ đĩa có giao diện PCI hoặc eSATA mạnh hơn

Mảng đột kích: cách tạo

Được tạo bằng cách kết nối thông qua bộ điều khiển RAID đặc biệt. Hiện tại có 3 loại bộ điều khiển:

1. Phần mềm – mảng được mô phỏng bằng phần mềm, mọi tính toán đều được thực hiện bởi CPU.
2. Tích hợp – chủ yếu phổ biến trên bo mạch chủ (không phải phân khúc máy chủ). Một con chip nhỏ trên tấm thảm. board chịu trách nhiệm mô phỏng mảng, việc tính toán được thực hiện thông qua CPU.
3. Phần cứng – thẻ mở rộng (dành cho máy tính để bàn), thường có giao diện PCI, có bộ nhớ và bộ xử lý máy tính riêng.

Mảng hdd RAID: Cách tạo từ 2 đĩa qua IRST

Phục hồi dữ liệu

Một số tùy chọn khôi phục dữ liệu:

1. Nếu Raid 0 hoặc 5 không thành công, tiện ích RAID Reconstructor có thể trợ giúp, tiện ích này sẽ thu thập thông tin ổ đĩa có sẵn và ghi lại vào thiết bị hoặc phương tiện khác dưới dạng hình ảnh của mảng trước đó. Tùy chọn này sẽ hữu ích nếu đĩa hoạt động bình thường và lỗi là do phần mềm.
2. Đối với hệ thống Linux, mdadm recovery được sử dụng (một tiện ích để quản lý phần mềm mảng Raid).
3. Việc khôi phục phần cứng phải được thực hiện thông qua các dịch vụ chuyên dụng, vì nếu không có kiến ​​thức về phương thức vận hành của bộ điều khiển, bạn có thể mất tất cả dữ liệu và sẽ rất khó hoặc thậm chí không thể lấy lại được.

Có nhiều sắc thái cần được tính đến khi tạo Raid trên máy tính của bạn. Về cơ bản, hầu hết các tùy chọn đều được sử dụng trong phân khúc máy chủ, nơi mà tính ổn định và bảo mật dữ liệu là quan trọng và cần thiết. Nếu bạn có thắc mắc hoặc bổ sung, bạn có thể để lại trong phần bình luận.

Có một ngày tuyệt vời!

Bây giờ hãy xem có những loại nào và chúng khác nhau như thế nào.

Đại học California tại Berkeley đã giới thiệu các cấp độ đặc tả RAID sau đây, được áp dụng làm tiêu chuẩn trên thực tế:

• đột kích 0- mảng đĩa hiệu suất cao có tính năng phân dải, không có khả năng chịu lỗi;
• - mảng đĩa được nhân đôi;
• đột kích 2 dành riêng cho các mảng sử dụng mã Hamming;
• RAID 3 và 4- mảng đĩa có tính năng phân dải và đĩa chẵn lẻ chuyên dụng;
• - mảng đĩa có tính năng phân dải và "đĩa chẵn lẻ chưa được phân bổ";
• - mảng đĩa xen kẽ sử dụng hai tổng kiểm tra được tính theo hai cách độc lập;
• - Mảng RAID 0 được xây dựng từ mảng RAID 1;
• - Mảng RAID 0 được xây dựng từ mảng RAID 5;
• - Mảng RAID 0 được xây dựng từ mảng RAID 6.

Bộ điều khiển RAID phần cứng có thể hỗ trợ đồng thời nhiều mảng RAID khác nhau, tổng số ổ đĩa cứng không vượt quá số lượng đầu nối dành cho chúng. Đồng thời, bộ điều khiển được tích hợp trong bo mạch chủ chỉ có hai trạng thái trong cài đặt BIOS (được bật hoặc tắt), do đó, ổ cứng mới được kết nối với đầu nối bộ điều khiển không sử dụng có chế độ RAID được kích hoạt có thể bị hệ thống bỏ qua cho đến khi nó được liên kết. như một mảng RAID -a JBOD (được kéo dài) khác bao gồm một đĩa.

đột kích 0 (sọc - "xen kẽ")

Chế độ đạt được hiệu suất tối đa. Dữ liệu được phân bố đều trên các đĩa của mảng; các đĩa được kết hợp thành một, có thể chia thành nhiều đĩa. Hoạt động đọc và ghi phân tán có thể tăng đáng kể tốc độ hoạt động vì nhiều đĩa đồng thời đọc/ghi phần dữ liệu của chúng. Người dùng có quyền truy cập vào toàn bộ ổ đĩa, nhưng điều này làm giảm độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu, vì nếu một trong các đĩa bị lỗi, mảng thường bị phá hủy và việc khôi phục dữ liệu gần như không thể. Phạm vi ứng dụng - các ứng dụng yêu cầu tốc độ trao đổi cao với đĩa, ví dụ như quay video, chỉnh sửa video. Được khuyến nghị sử dụng với các ổ đĩa có độ tin cậy cao.

(phản chiếu - “phản chiếu”)

một mảng gồm hai đĩa là bản sao hoàn chỉnh của nhau. Đừng nhầm lẫn với các mảng RAID 1+0, RAID 0+1 và RAID 10, vốn sử dụng nhiều hơn hai ổ đĩa và các cơ chế phản chiếu phức tạp hơn.

Cung cấp tốc độ ghi chấp nhận được và tăng tốc độ đọc khi truy vấn song song.

Nó có độ tin cậy cao - nó hoạt động miễn là có ít nhất một đĩa trong mảng hoạt động. Xác suất hỏng của hai đĩa cùng một lúc bằng tích của xác suất hỏng của mỗi đĩa, tức là. thấp hơn đáng kể so với xác suất hỏng của một đĩa riêng lẻ. Trong thực tế, nếu một trong các đĩa bị lỗi thì phải thực hiện hành động ngay lập tức để khôi phục lại sự dư thừa. Để thực hiện việc này, bạn nên sử dụng đĩa dự phòng nóng với bất kỳ cấp độ RAID nào (ngoại trừ 0).

Một biến thể phân phối dữ liệu trên các đĩa, tương tự như RAID10, cho phép sử dụng số lượng đĩa lẻ (số lượng tối thiểu - 3)

đột kích 2, 3, 4

các tùy chọn lưu trữ dữ liệu phân tán khác nhau với các đĩa được phân bổ cho mã chẵn lẻ và các kích thước khối khác nhau. Hiện tại, chúng thực tế không được sử dụng do hiệu suất thấp và nhu cầu phân bổ nhiều dung lượng đĩa để lưu trữ ECC và/hoặc mã chẵn lẻ.

Nhược điểm chính của RAID cấp 2 đến 4 là không có khả năng thực hiện các thao tác ghi song song, do một đĩa điều khiển riêng biệt được sử dụng để lưu trữ thông tin chẵn lẻ. RAID 5 không có nhược điểm này. Các khối dữ liệu và tổng kiểm tra được ghi theo chu kỳ vào tất cả các đĩa của mảng; không có sự bất đối xứng trong cấu hình đĩa. Tổng kiểm tra có nghĩa là kết quả của hoạt động XOR (độc quyền hoặc). Xor có một tính năng cho phép thay thế bất kỳ toán hạng nào bằng kết quả và bằng cách áp dụng thuật toán xor, kết quả là nhận được toán hạng bị thiếu. Ví dụ: a xor b = c(Ở đâu Một, b, c- ba đĩa của mảng đột kích), trong trường hợp Một từ chối, chúng ta có thể bắt được anh ta bằng cách đặt anh ta vào vị trí của mình c và sau khi chi tiêu xor giữa c Và b: c xor b = a.Điều này áp dụng bất kể số lượng toán hạng: a xor b xor c xor d = e. Nếu nó từ chối c Sau đó e thay thế vị trí của mình và giữ xor kết quả là chúng tôi nhận được c: a xor b xor e xor d = c. Phương pháp này về cơ bản cung cấp khả năng chịu lỗi phiên bản 5. Để lưu trữ kết quả của xor, chỉ cần 1 đĩa, kích thước của đĩa này bằng kích thước của bất kỳ đĩa nào khác trong cuộc đột kích.

Thuận lợi

RAID5 đã trở nên phổ biến, chủ yếu là do tính hiệu quả về mặt chi phí. Dung lượng của mảng đĩa RAID5 được tính bằng công thức (n-1)*hddsize, trong đó n là số lượng đĩa trong mảng và hddsize là kích thước của đĩa nhỏ nhất. Ví dụ: đối với một mảng gồm bốn đĩa 80 gigabyte, tổng dung lượng sẽ là (4 - 1) * 80 = 240 gigabyte. Việc ghi thông tin vào ổ RAID 5 yêu cầu thêm tài nguyên và giảm hiệu suất do cần phải tính toán và ghi bổ sung, nhưng khi đọc (so với ổ cứng riêng), sẽ có lợi vì luồng dữ liệu từ một số đĩa trong mảng có thể bị gián đoạn. được xử lý song song.

sai sót

Hiệu suất của RAID 5 thấp hơn đáng kể, đặc biệt là đối với các hoạt động như Ghi ngẫu nhiên, trong đó hiệu suất giảm 10-25% so với hiệu suất của RAID 0 (hoặc RAID 10), vì nó yêu cầu nhiều thao tác trên đĩa hơn (mỗi thao tác ghi, với ngoại trừ cái gọi là ghi toàn sọc, máy chủ được thay thế trên bộ điều khiển RAID bằng bốn - hai thao tác đọc và hai thao tác ghi). Nhược điểm của RAID 5 xuất hiện khi một trong các đĩa bị lỗi - toàn bộ ổ đĩa chuyển sang chế độ quan trọng (suy thoái), tất cả các thao tác ghi và đọc đều đi kèm với các thao tác bổ sung và hiệu suất giảm mạnh. Trong trường hợp này, mức độ tin cậy bị giảm xuống độ tin cậy của RAID-0 với số lượng đĩa tương ứng (nghĩa là thấp hơn n lần so với độ tin cậy của một đĩa đơn). Nếu trước khi mảng được khôi phục hoàn toàn, xảy ra lỗi hoặc xảy ra lỗi đọc không thể phục hồi trên ít nhất một đĩa nữa thì mảng sẽ bị hủy và dữ liệu trên đó không thể được khôi phục bằng các phương pháp thông thường. Cũng cần lưu ý rằng quá trình Tái thiết RAID (khôi phục dữ liệu RAID thông qua dự phòng) sau khi lỗi đĩa gây ra tải đọc mạnh từ các đĩa trong nhiều giờ liên tục, điều này có thể gây ra lỗi cho bất kỳ đĩa nào còn lại trong khoảng thời gian hoạt động RAID ít được bảo vệ nhất, cũng như xác định các lỗi đọc chưa được phát hiện trước đó trong mảng dữ liệu lạnh (dữ liệu không được truy cập trong quá trình hoạt động bình thường của mảng, dữ liệu được lưu trữ và không hoạt động), làm tăng nguy cơ lỗi trong quá trình khôi phục dữ liệu.

Số lượng đĩa tối thiểu được sử dụng là ba.

RAID 6 tương tự như RAID 5, nhưng có độ tin cậy cao hơn - dung lượng của 2 đĩa được phân bổ cho tổng kiểm tra, 2 số lượng được tính bằng các thuật toán khác nhau. Yêu cầu bộ điều khiển RAID mạnh hơn. Đảm bảo hoạt động sau khi hai đĩa bị hỏng đồng thời - bảo vệ khỏi nhiều lỗi. Cần tối thiểu 4 đĩa để tổ chức mảng. Thông thường, việc sử dụng RAID-6 làm giảm khoảng 10-15% hiệu suất của nhóm đĩa so với RAID 5, nguyên nhân là do khối lượng xử lý lớn của bộ điều khiển (cần tính toán tổng kiểm thứ hai, cũng như đọc và ghi lại). nhiều khối đĩa hơn khi ghi từng khối).

đột kích 0+1

RAID 0+1 về cơ bản có thể có nghĩa là hai tùy chọn:

• hai RAID 0 được kết hợp thành RAID 1;
• ba đĩa trở lên được kết hợp thành một mảng và mỗi khối dữ liệu được ghi vào hai đĩa của mảng này; Do đó, với cách tiếp cận này, như trong RAID 1 “thuần túy”, dung lượng hữu ích của mảng bằng một nửa tổng dung lượng của tất cả các đĩa (nếu chúng là các đĩa có cùng dung lượng).

ĐỘT KÍCH 10 (1+0)

RAID 10 là một mảng được nhân đôi trong đó dữ liệu được ghi tuần tự lên nhiều đĩa, giống như RAID 0. Kiến trúc này là một mảng thuộc loại RAID 0, các phân đoạn của nó là các mảng RAID 1 thay vì các đĩa riêng lẻ. cấp độ phải chứa ít nhất 4 đĩa (và luôn là số chẵn). RAID 10 kết hợp khả năng chịu lỗi và hiệu suất cao.

Khẳng định rằng RAID 10 là lựa chọn đáng tin cậy nhất để lưu trữ dữ liệu là khá hợp lý bởi thực tế là mảng sẽ bị vô hiệu hóa sau khi tất cả các ổ đĩa trong cùng một mảng bị lỗi. Nếu một ổ bị lỗi thì khả năng ổ thứ hai trong cùng mảng bị lỗi là 1/3*100=33%. RAID 0+1 sẽ bị lỗi nếu hai ổ đĩa bị lỗi ở các mảng khác nhau. Tuy nhiên, khả năng ổ đĩa trong mảng lân cận bị lỗi là 2/3*100=66%, do ổ đĩa trong mảng có ổ đĩa đã bị lỗi không còn được sử dụng nữa nên khả năng ổ đĩa tiếp theo sẽ bị lỗi toàn bộ mảng là 2/2 *100=100%

một mảng tương tự như RAID5, tuy nhiên, ngoài việc lưu trữ phân tán các mã chẵn lẻ, việc phân bổ các vùng dự phòng được sử dụng - trên thực tế, một ổ cứng được sử dụng, có thể được thêm vào mảng RAID5 làm dự phòng (các mảng như vậy được gọi là 5+ hoặc 5+ dự phòng). Trong mảng RAID 5, đĩa sao lưu không hoạt động cho đến khi một trong các ổ cứng chính bị lỗi, trong khi ở mảng RAID 5EE, đĩa này luôn được chia sẻ với các ổ cứng còn lại, điều này có tác động tích cực đến hiệu suất của mảng. Ví dụ: mảng RAID5EE gồm 5 ổ cứng HDD sẽ có thể thực hiện các thao tác I/O mỗi giây nhiều hơn 25% so với mảng RAID5 gồm 4 ổ cứng chính và một ổ cứng dự phòng. Số lượng đĩa tối thiểu cho một mảng như vậy là 4.

kết hợp hai (hoặc nhiều hơn, nhưng điều này cực kỳ hiếm khi được sử dụng) mảng RAID5 thành một sọc, tức là. sự kết hợp giữa RAID5 và RAID0, giúp khắc phục một phần nhược điểm chính của RAID5 - tốc độ ghi dữ liệu thấp do sử dụng song song một số mảng như vậy. Tổng dung lượng của mảng bị giảm theo dung lượng của hai đĩa, nhưng, không giống như RAID6, mảng như vậy có thể chịu được sự cố của chỉ một đĩa mà không mất dữ liệu và số lượng đĩa cần thiết tối thiểu để tạo mảng RAID50 là 6. Cùng với RAID10, đây là cấp độ RAID được khuyên dùng nhất trong các ứng dụng yêu cầu hiệu năng cao kết hợp với độ tin cậy chấp nhận được.

kết hợp hai mảng RAID6 thành một sọc. Tốc độ ghi xấp xỉ gấp đôi so với tốc độ ghi trong RAID6. Số lượng đĩa tối thiểu để tạo một mảng như vậy là 8. Thông tin sẽ không bị mất nếu hai đĩa từ mỗi mảng RAID 6 bị lỗi