UVAMIZI- kifupi ambacho kinasimama kwa Redundant Array of Independent Disks - "safu iliyoshindwa ya diski zinazojitegemea" (hapo awali, neno Ghali lilitumiwa wakati mwingine badala ya Kujitegemea). Dhana ya muundo unaojumuisha disks nyingi pamoja katika kikundi ambacho hutoa uvumilivu wa makosa ilizaliwa mwaka wa 1987 katika kazi ya semina ya Patterson, Gibson na Katz.
Asili Aina za RAID-safu
UVAMIZI-0
Ikiwa tunaamini kuwa RAID ni "uvumilivu wa makosa" (Redundant ...), basi RAID-0 ni "uvumilivu wa kosa la sifuri", kutokuwepo kwake. Muundo wa RAID-0 ni "safu yenye milia ya diski." Vitalu vya data vimeandikwa moja kwa moja kwa diski zote zilizojumuishwa kwenye safu, kwa mpangilio. Hii huongeza utendakazi, haswa kwa mara nyingi kama idadi ya diski zilizojumuishwa kwenye safu, kwani kurekodi kunalinganishwa kati ya vifaa kadhaa.
Hata hivyo, uaminifu hupungua kwa kiasi sawa, kwani data itapotea ikiwa diski yoyote iliyojumuishwa kwenye safu inashindwa.
UVAMIZI-1
Hii ndio inayoitwa "kioo". Shughuli za kuandika zinafanywa kwenye diski mbili kwa sambamba. Kuegemea kwa safu kama hiyo ni kubwa zaidi kuliko ile ya diski moja, lakini utendaji huongezeka kidogo (au hauzidi kabisa).
UVAMIZI-10
Jaribio la kuchanganya faida za aina mbili za RAID na kuwanyima hasara zao za asili. Ikiwa tutachukua kikundi cha RAID-0 na utendaji ulioongezeka, na kuwapa kila moja (au safu nzima) diski za "kioo" ili kulinda data kutokana na kupotea kwa sababu ya kutofaulu, tutapata safu inayostahimili makosa na kuongezeka kwa utendaji kama matokeo. ya kutumia striping.
Leo, "porini" hii ni moja ya aina maarufu zaidi za RAID.
Hasara - tunalipa faida zote hapo juu na nusu ya uwezo wa jumla wa disks zilizojumuishwa kwenye safu.
UVAMIZI-2
Ilibaki chaguo la kinadharia kabisa. Hii ni safu ambayo data imesimbwa kwa msimbo unaostahimili hitilafu wa Hamming, ambayo inakuruhusu kurejesha vipande vilivyo na hitilafu kwa sababu ya upungufu wake. Kwa njia, marekebisho mbalimbali ya kanuni ya Hamming, pamoja na warithi wake, hutumiwa katika mchakato wa kusoma data kutoka kwa vichwa vya magnetic. anatoa ngumu na visomaji vya macho vya CD/DVD.
RAID-3 na 4
"Maendeleo ya ubunifu" ya wazo la ulinzi wa data na msimbo usiohitajika. Msimbo wa Hamming ni muhimu sana katika hali ya mtiririko "usioaminika kila wakati" uliojaa makosa yasiyoweza kutabirika, kama vile yenye kelele. kituo cha utangazaji mawasiliano. Hata hivyo, katika kesi kali diski, shida kuu sio makosa ya kusoma (tunaamini kuwa data imetolewa anatoa ngumu kwa fomu ambayo tuliwaandika, ikiwa inafanya kazi), lakini kwa kushindwa kwa diski nzima.
Kwa hali kama hizo, unaweza kuchanganya mpango wa kupigwa (RAID-0) na, ili kulinda dhidi ya kutofaulu kwa moja ya diski, ongeza habari iliyorekodiwa na upungufu, ambayo itawawezesha kurejesha data ikiwa sehemu fulani imepotea, kutenga kwa hili diski ya ziada.
Ikiwa tunapoteza diski yoyote ya data, tunaweza kurejesha data iliyohifadhiwa juu yake kwa kutumia shughuli rahisi za hisabati kwenye data ya redundancy; ikiwa disk yenye data ya redundancy inashindwa, bado tuna data iliyosomwa kutoka kwa safu ya aina ya RAID-0.
Chaguzi za RAID-3 na RAID-4 hutofautiana kwa kuwa katika kesi ya kwanza byte za mtu binafsi zimeunganishwa, na katika makundi ya pili ya ka, "vitalu" vinaunganishwa.
Hasara kuu ya mipango hii miwili ni kasi ya chini sana ya kuandika kwa safu, kwani kila operesheni ya kuandika husababisha sasisho. cheki”, kizuizi cha kutokuwa na kazi kwa taarifa zilizorekodiwa. Ni dhahiri kwamba, licha ya muundo uliopigwa, utendaji wa safu ya RAID-3 na RAID-4 ni mdogo na utendaji wa diski moja, ambayo "redundancy block" iko.
UVAMIZI-5
Jaribio la kukwepa kizuizi hiki lilisababisha aina inayofuata RAID kwa sasa ndiyo iliyoenea zaidi, pamoja na RAID-10. Ikiwa kuandika "redundancy block" kwa disk mipaka ya safu nzima, hebu pia tueneze kwenye diski za safu, fanya diski isiyotengwa kwa habari hii, kwa hivyo shughuli za sasisho za uboreshaji zitasambazwa kwenye diski zote za safu. Hiyo ni, kama ilivyo kwa RAID-3 (4), tunachukua diski kuhifadhi habari ya N kwa kiasi cha diski N + 1, lakini tofauti na Aina ya 3 na 4, diski hii pia hutumiwa kuhifadhi data iliyochanganywa na data ya upungufu. , kama wengine N.
Mapungufu? Ingekuwaje bila wao? Tatizo la kurekodi polepole lilitatuliwa kwa sehemu, lakini bado sio kabisa. Walakini, kuandika kwa safu ya RAID-5 ni polepole kuliko kuandika kwa safu ya RAID-10. Lakini RAID-5 ni "gharama nafuu" zaidi. Kwa RAID-10, tunalipa uvumilivu wa kosa na nusu ya disks, na katika kesi ya RAID-5 ni diski moja tu.
Hata hivyo, kasi ya kuandika inapungua kwa uwiano wa ongezeko la idadi ya disks katika safu (tofauti na RAID-0, ambapo huongezeka tu). Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba wakati wa kuandika kizuizi cha data, safu inahitaji kuhesabu tena kizuizi cha upunguzaji, ambayo inasoma vizuizi vilivyobaki vya "usawa" na kuhesabu tena kizuizi cha upunguzaji kwa mujibu wa data zao. Hiyo ni, kwa operesheni moja ya uandishi, safu ya diski 8 (diski 7 za data + 1 ya ziada) itafanya shughuli 6 za kusoma kwenye kashe (vizuizi vya data vilivyobaki kutoka kwa diski zote ili kuhesabu kizuizi cha upunguzaji), kuhesabu kizuizi cha upunguzaji kutoka kwa hizi. huzuia, na kufanya 2 kuandika (kuandika kizuizi cha data iliyorekodiwa na kuandika upya kizuizi cha upungufu). KATIKA mifumo ya kisasa Shida hupunguzwa kwa kache, lakini hata hivyo, kurefusha kikundi cha RAID-5, ingawa husababisha kuongezeka kwa kasi ya kusoma, pia husababisha kupungua kwa kasi ya uandishi.
Hali ya utendaji uliopungua wakati wa kuandikia RAID-5 wakati mwingine husababisha itikadi kali za kuvutia, kwa mfano, http://www.baarf.com/ ;)
Walakini, kwa kuwa RAID-5 ndio muundo bora zaidi wa RAID kwa suala la utumiaji wa diski kwa "megabyte ya mstari," inatumiwa sana ambapo kupunguzwa kwa kasi ya uandishi sio kigezo cha kuamua, kwa mfano, kwa uhifadhi wa data wa muda mrefu au kwa. data ambayo kimsingi inasomwa.
Kwa kando, inapaswa kutajwa kuwa kupanua safu ya diski ya RAID-5 kwa kuongeza diski ya ziada husababisha hesabu kamili ya RAID nzima, ambayo inaweza kuchukua masaa, na. katika baadhi ya kesi na siku ambazo utendakazi wa safu hushuka kwa janga.
UVAMIZI-6
Maendeleo zaidi ya wazo la RAID-5. Ikiwa tutahesabu upungufu wa ziada kulingana na sheria tofauti na ile iliyotumiwa katika RAID-5, basi tunaweza kudumisha ufikiaji wa data ikiwa diski mbili za safu zitashindwa.
Bei ya hii ni diski ya ziada kwa data ya "kuzuia upungufu" wa pili. Hiyo ni, kuhifadhi data sawa na kiasi cha disks N, tutahitaji kuchukua disks N + 2. "Hisabati" ya kuhesabu vitalu vya redundancy inakuwa ngumu zaidi, ambayo husababisha zaidi. kupunguza zaidi kasi ya kuandika ikilinganishwa na RAID-5, lakini kuegemea huongezeka. Aidha, katika baadhi ya matukio hata huzidi kiwango cha kuaminika cha RAID-10. Ni rahisi kuona kwamba RAID-10 pia inaweza kuhimili kushindwa kwa disks mbili katika safu, hata hivyo, ikiwa disks hizi ni za "kioo" sawa au kwa tofauti, lakini si diski mbili za kioo. Na uwezekano wa hali kama hiyo hauwezi kupunguzwa.
Kuongezeka zaidi kwa idadi ya aina za RAID hutokea kutokana na "mseto", hii ni jinsi RAID-0 + 1 inavyoonekana, ambayo imekuwa tayari kujadiliwa RAID-10, au kila aina ya chimerical RAID-51 na kadhalika.
Kwa bahati nzuri, hawapatikani katika wanyamapori, kwa kawaida hubakia "ndoto ya akili" (vizuri, isipokuwa kwa RAID-10 tayari ilivyoelezwa hapo juu).
© Andrey Egorov, 2005, 2006. TIM Group of Companies.
Wageni wa kongamano hutuuliza swali: "Ni kiwango gani cha RAID kinachotegemewa zaidi?" Kila mtu anajua kwamba kiwango cha kawaida ni RAID5, lakini sio bila vikwazo vikubwa ambavyo sio wazi kwa wasio wataalamu.
RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID6, RAID 10 au viwango vya RAID ni vipi?
Katika nakala hii, nitajaribu kuashiria viwango maarufu vya RAID, na kisha kuunda mapendekezo ya kutumia viwango hivi. Ili kuelezea makala, niliunda mchoro ambao niliweka viwango hivi katika nafasi ya tatu-dimensional ya kuaminika, utendaji na ufanisi wa gharama.
JBOD(Rundo la Diski) ni safu rahisi ya anatoa ngumu, ambayo sio kiwango rasmi cha RAID. Kiasi cha JBOD kinaweza kuwa safu ya diski moja au mkusanyiko wa diski nyingi. Kidhibiti cha RAID hakihitaji kufanya mahesabu yoyote ili kuendesha kiasi kama hicho. Katika mchoro wetu, kiendeshi cha JBOD hutumika kama "moja" au mahali pa kuanzia - uaminifu wake, utendakazi, na thamani za gharama ni sawa na zile za diski kuu moja.
UVAMIZI 0("Striping") haina upungufu, na inasambaza habari mara moja kwenye diski zote zilizojumuishwa kwenye safu kwa namna ya vitalu vidogo ("kupigwa"). Kutokana na hili, utendaji huongezeka kwa kiasi kikubwa, lakini kuegemea kunateseka. Kama ilivyo kwa JBOD, tunapata 100% ya uwezo wa diski kwa pesa zetu.
Acha nieleze kwa nini uaminifu wa uhifadhi wa data kwenye kiasi chochote cha mchanganyiko hupungua - kwa kuwa ikiwa yoyote ya anatoa ngumu iliyojumuishwa ndani yake inashindwa, taarifa zote zimepotea kabisa na hazipatikani. Kwa mujibu wa nadharia ya uwezekano, hisabati, kuegemea kwa kiasi cha RAID0 ni sawa na bidhaa ya kuegemea kwa diski zake zilizojumuishwa, ambayo kila moja ni chini ya moja, kwa hivyo kuegemea jumla ni dhahiri chini kuliko kuegemea kwa diski yoyote.
Kiwango kizuri - UVAMIZI 1("Kuakisi", "kioo"). Ina ulinzi dhidi ya kushindwa kwa nusu ya vifaa vinavyopatikana (kwa ujumla, moja ya anatoa mbili ngumu), hutoa kasi ya kuandika inayokubalika na faida katika kasi ya kusoma kutokana na usawa wa maombi. Hasara ni kwamba unapaswa kulipa gharama ya anatoa mbili ngumu ili kupata uwezo unaoweza kutumika wa gari moja ngumu.
Hapo awali, inachukuliwa kuwa gari ngumu ni jambo la kuaminika. Kwa hiyo, uwezekano wa kushindwa kwa disks mbili mara moja ni sawa (kulingana na formula) kwa bidhaa ya uwezekano, i.e. amri ya ukubwa chini! Kwa bahati mbaya, maisha halisi- sio nadharia! Anatoa mbili ngumu huchukuliwa kutoka kwa kundi moja na hufanya kazi chini ya hali sawa, na ikiwa moja ya disks inashindwa, mzigo kwenye iliyobaki huongezeka, hivyo kwa mazoezi, ikiwa moja ya disks inashindwa, hatua za haraka zinapaswa kuchukuliwa ili kurejesha. upungufu. Ili kufanya hivyo, inashauriwa kutumia diski za vipuri za moto na kiwango chochote cha RAID (isipokuwa sifuri) HotSpare. Faida ya njia hii ni kudumisha kuegemea mara kwa mara. Hasara ni gharama kubwa zaidi (yaani gharama ya anatoa ngumu 3 kuhifadhi kiasi cha diski moja).
Kioo kwenye diski nyingi ni kiwango UVAMIZI 10. Wakati wa kutumia kiwango hiki, jozi za kioo za disks hupangwa katika "mnyororo", hivyo kiasi kinachosababisha kinaweza kuzidi uwezo wa gari moja ngumu. Faida na hasara ni sawa na kwa kiwango cha RAID1. Kama ilivyo katika hali zingine, inashauriwa kujumuisha diski za vipuri za HotSpare kwenye safu kwa kiwango cha vipuri moja kwa kila wafanyikazi watano.
UVAMIZI 5, hakika, maarufu zaidi ya viwango - hasa kutokana na ufanisi wake. Kwa kutoa dhabihu ya uwezo wa diski moja tu kutoka kwa safu kwa upunguzaji, tunapata ulinzi dhidi ya kushindwa kwa anatoa ngumu yoyote ya kiasi. Kuandika habari kwa gharama ya kiasi cha RAID5 rasilimali za ziada, kwa kuwa mahesabu ya ziada yanahitajika, lakini wakati wa kusoma (ikilinganishwa na gari tofauti ngumu), kuna faida, kwa sababu mito ya data kutoka kwa anatoa kadhaa ya safu ni sambamba.
Hasara za RAID5 zinaonekana wakati moja ya disks inashindwa - kiasi kizima kinaingia kwenye hali muhimu, shughuli zote za kuandika na kusoma zinafuatana na uendeshaji wa ziada, utendaji hupungua kwa kasi, na disks huanza joto. Ikiwa hatua za haraka hazitachukuliwa, unaweza kupoteza sauti nzima. Kwa hiyo, (tazama hapo juu) unapaswa kutumia diski ya Vipuri vya Moto na kiasi cha RAID5.
Mbali na hilo viwango vya msingi RAID0 - RAID5 ilivyoelezwa katika kiwango, kuna viwango vya pamoja RAID10, RAID30, RAID50, RAID15, ambayo wazalishaji mbalimbali Kila mmoja anaitafsiri tofauti.
Kiini cha mchanganyiko kama huo ni kifupi kama ifuatavyo. RAID10 ni mchanganyiko wa moja na sifuri (tazama hapo juu). RAID50 ni mchanganyiko wa viwango vya 5 vya kiwango cha "0". RAID15 ni "kioo" cha "watano". Nakadhalika.
Kwa hivyo, viwango vya pamoja hurithi faida (na hasara) za "wazazi" wao. Kwa hiyo, kuonekana kwa "sifuri" katika ngazi UVAMIZI 50 haina kuongeza kuegemea yoyote kwa hiyo, lakini ina athari chanya juu ya utendaji. Kiwango UVAMIZI 15, labda inaaminika sana, lakini sio ya haraka zaidi na, zaidi ya hayo, isiyo ya kiuchumi sana (uwezo muhimu wa kiasi ni chini ya nusu ya ukubwa wa safu ya awali ya disk).
UVAMIZI 6 hutofautiana na RAID 5 kwa kuwa katika kila safu ya data (kwa Kiingereza mstari) haina moja, lakini mbili blocksum block. Checksums ni "multidimensional", i.e. kujitegemea kwa kila mmoja, hivyo hata kushindwa kwa disks mbili katika safu inakuwezesha kuokoa data ya awali. Kuhesabu hundi kwa kutumia mbinu ya Reed-Solomon kunahitaji mahesabu ya kina zaidi ikilinganishwa na RAID5, kwa hivyo hapo awali kiwango cha sita hakikutumika. Sasa inasaidiwa na bidhaa nyingi, tangu walianza kufunga microcircuits maalum ambazo hufanya shughuli zote muhimu za hisabati.
Kwa mujibu wa tafiti zingine, kurejesha uadilifu baada ya kushindwa kwa gari moja kwenye kiasi cha RAID5 kilichojumuishwa Anatoa za SATA kiasi kikubwa (gigabytes 400 na 500), katika 5% ya kesi huisha kwa kupoteza data. Kwa maneno mengine, katika kesi moja kati ya ishirini, wakati wa kuzaliwa upya kwa safu ya RAID5 kwenye diski ya Spare ya Moto, diski ya pili inaweza kushindwa ... Kwa hiyo mapendekezo ya anatoa bora za RAID: 1) Kila mara fanya chelezo; 2) kutumia RAID6!
Hivi majuzi viwango vipya vya RAID1E, RAID5E, RAID5EE vimeonekana. Herufi "E" katika jina inamaanisha Imeimarishwa.
Kiwango cha RAID-1 Kimeimarishwa (kiwango cha RAID-1E) inachanganya uakisi na uwekaji data. Mchanganyiko huu wa viwango vya 0 na 1 umepangwa kama ifuatavyo. Data katika safu mlalo inasambazwa sawa na katika RAID 0. Hiyo ni, safu mlalo ya data haina upungufu. Safu mlalo inayofuata ya vizuizi vya data hunakili iliyotangulia na mabadiliko ya kizuizi kimoja. Kwa njia hii, kama katika hali ya kawaida RAID 1, kila kizuizi cha data kina nakala ya kioo kwenye moja ya diski, kwa hivyo kiasi muhimu cha safu ni sawa na nusu ya jumla ya kiasi kilichojumuishwa. safu ya ngumu diski. RAID 1E inahitaji mchanganyiko wa viendeshi vitatu au zaidi ili kufanya kazi.
Ninapenda sana kiwango cha RAID1E. Kwa kituo cha kazi cha picha chenye nguvu au hata kompyuta ya nyumbani - chaguo mojawapo! Inayo faida zote za viwango vya sifuri na vya kwanza - kasi bora na kuegemea juu.
Hebu sasa tuendelee kwenye ngazi Kiwango cha RAID-5 Kimeimarishwa (kiwango cha RAID-5E). Hii ni sawa na RAID5, tu na diski ya chelezo iliyojengwa kwenye safu gari la vipuri. Uunganisho huu unafanywa kama ifuatavyo: kwenye diski zote za safu, sehemu ya 1/N ya nafasi imeachwa bure, ambayo hutumiwa kama vipuri vya moto ikiwa moja ya diski itashindwa. Kwa sababu ya hii, RAID5E inaonyesha, pamoja na kuegemea, utendaji bora, kwa kuwa kusoma/kuandika kunafanywa kwa sambamba kutoka kwa idadi kubwa ya viendeshi kwa wakati mmoja na hifadhi ya vipuri haifanyi kazi, kama ilivyo kwa RAID5. Ni wazi, imejumuishwa katika hilo diski chelezo haiwezi kushirikiwa na juzuu zingine (zilizowekwa wakfu dhidi ya pamoja). Kiasi cha RAID 5E kinajengwa kwa kiwango cha chini cha diski nne za kimwili. Kiasi muhimu cha kiasi cha kimantiki kinahesabiwa kwa kutumia formula N-2.
Kiwango cha RAID-5E Kimeimarishwa (kiwango cha RAID-5EE) sawa na kiwango cha RAID-5E, lakini ina ufanisi zaidi wa ugawaji wa vipuri na, kwa sababu hiyo, wakati wa kurejesha kasi. Kama kiwango cha RAID5E, kiwango hiki cha RAID husambaza vizuizi vya data na hesabu za hundi katika safu mlalo. Lakini pia inasambaza vitalu vya bure vya gari la vipuri, na haihifadhi tu sehemu ya nafasi ya disk kwa madhumuni haya. Hii inapunguza muda unaohitajika kuunda upya uadilifu wa sauti ya RAID5EE. Diski ya chelezo iliyojumuishwa katika kiasi haiwezi kushirikiwa na viwango vingine - kama ilivyo katika kesi ya awali. Kiasi cha RAID 5EE kinajengwa kwa kiwango cha chini cha diski nne za kimwili. Kiasi muhimu cha kiasi cha kimantiki kinahesabiwa kwa kutumia formula N-2.
Oddly kutosha, hakuna kutaja ngazi UVAMIZI 6E Sikuweza kuipata kwenye Mtandao - hadi sasa kiwango hiki hakijatolewa au hata kutangazwa na mtengenezaji yeyote. Lakini kiwango cha RAID6E (au RAID6EE?) kinaweza kutolewa kulingana na kanuni sawa na ya awali. Diski HotSpare Lazima lazima iambatane na kiasi chochote cha RAID, ikiwa ni pamoja na RAID 6. Kwa kweli, hatutapoteza habari ikiwa diski moja au mbili itashindwa, lakini ni muhimu sana kuanza kuunda upya uadilifu wa safu mapema iwezekanavyo ili kuleta mfumo haraka. ya hali ya "muhimu". Kwa kuwa hitaji la diski ya Spare ya Moto haina shaka kwetu, itakuwa busara kwenda zaidi na "kuieneza" juu ya kiasi kama inavyofanywa katika RAID 5EE ili kupata faida za kutumia idadi kubwa ya diski (bora zaidi). kasi ya kusoma-kuandika na zaidi kupona haraka uadilifu).
Viwango vya RAID katika "nambari".
Nimekusanya vigezo muhimu vya takriban viwango vyote vya RAID kwenye jedwali ili uweze kuvilinganisha na kila mmoja na kuelewa vyema kiini chao.
|
Kiwango |
Vibanda- |
Tumia |
Uzalishaji ~~~~~~~ |
Uzalishaji ~~~~~~~ |
Imejengwa ndani ~~~~~~~ |
Dak. idadi ya diski |
Max. idadi ya diski ~~~~~~~ |
|||||||
|
Exc. |
Exc. |
|||||||||||||
|
Exc. |
||||||||||||||
|
Exc. |
Viwango vyote vya "kioo" ni RAID 1, 1+0, 10, 1E, 1E0.
Hebu tujaribu tena kuelewa vizuri jinsi viwango hivi vinatofautiana?
UVAMIZI 1.
Hii ni "kioo" cha classic. Mbili (na mbili tu!) Anatoa ngumu hufanya kazi kama moja, kuwa nakala kamili ya kila mmoja. Kushindwa kwa mojawapo ya viendeshi hivi viwili hakusababishi upotevu wa data yako, kwani kidhibiti kinaendelea kufanya kazi kwenye hifadhi iliyobaki. RAID1 kwa nambari: 2x redundancy, 2x kutegemewa, 2x gharama. Utendaji wa kuandika ni sawa na ule wa diski kuu moja. Utendaji wa kusoma ni wa juu kwa sababu kidhibiti kinaweza kusambaza shughuli za kusoma kati ya diski mbili.
UVAMIZI 10.
Kiini cha kiwango hiki ni kwamba disks za safu zimeunganishwa kwa jozi katika "vioo" (RAID 1), na kisha jozi hizi zote za kioo, kwa upande wake, zimeunganishwa kwenye safu ya kawaida ya kupigwa (RAID 0). Ndiyo maana wakati mwingine inajulikana kama UVAMIZI 1+0. Jambo muhimu- RAID 10 inaweza tu kuchanganya idadi sawa ya diski (kiwango cha chini 4, kiwango cha juu 16). Manufaa: kuegemea kurithiwa kutoka kwa "kioo", utendaji wa kusoma na kuandika hurithiwa kutoka "sifuri".
UVAMIZI 1E.
Barua "E" kwa jina ina maana "Imeimarishwa", i.e. "imeboreshwa". Kanuni ya uboreshaji huu ni kama ifuatavyo: data "imevuliwa" katika vizuizi kwenye diski zote za safu, na kisha "kupigwa" tena kwa kuhama kwa diski moja. RAID 1E inaweza kuchanganya kutoka diski tatu hadi 16. Kuegemea kunalingana na viashiria "kumi", na utendaji unakuwa bora zaidi kwa sababu ya "kubadilishana" kubwa.
RAID 1E0.
Kiwango hiki kinatekelezwa kama hii: tunaunda safu "batili" kutoka kwa safu za RAID1E. Kwa hiyo, idadi ya disks lazima iwe nyingi ya tatu: kiwango cha chini cha tatu na kiwango cha juu cha sitini! Katika kesi hii, hatuwezekani kupata faida ya kasi, na utata wa utekelezaji unaweza kuathiri vibaya kuaminika. Faida kuu ni uwezo wa kuchanganya idadi kubwa sana (hadi 60) ya disks kwenye safu moja.
Kufanana kwa viwango vyote vya RAID 1X iko katika viashiria vyao vya upungufu: kwa ajili ya kuaminika, hasa 50% ya jumla ya uwezo wa disks za safu hutolewa.
UVAMIZI(Kiingereza) safu isiyo ya kawaida ya diski za kujitegemea - safu isiyo ya kawaida ya anatoa ngumu huru)- safu ya diski kadhaa zinazodhibitiwa na mtawala, zilizounganishwa na njia za kasi ya juu na kutambuliwa. mfumo wa nje kwa ujumla. Kulingana na aina ya safu inayotumiwa, inaweza kutoa viwango tofauti vya uvumilivu wa makosa na utendakazi. Inatumika kuongeza uaminifu wa kuhifadhi data na/au kuongeza kasi ya kusoma/kuandika taarifa. Hapo awali, safu kama hizo ziliundwa kama nakala rudufu ya media kulingana na kumbukumbu ya ufikiaji bila mpangilio (RAM), ambayo ilikuwa ghali wakati huo. Kwa wakati, muhtasari ulipata maana ya pili - safu tayari imeundwa na diski za kujitegemea, ikimaanisha matumizi ya diski kadhaa, badala ya sehemu za diski moja, na pia gharama kubwa (sasa ni diski kadhaa tu) za vifaa. muhimu kujenga safu hii sana.
Wacha tuangalie ni safu gani za RAID ziko. Kwanza, hebu tuangalie viwango ambavyo viliwasilishwa na wanasayansi kutoka Berkeley, kisha mchanganyiko wao na njia zisizo za kawaida. Ni muhimu kuzingatia kwamba ikiwa disks hutumiwa ukubwa tofauti(ambayo haipendekezi), basi watafanya kazi kwa kiasi kidogo zaidi. Uwezo wa ziada wa disks kubwa hautapatikana tu.
UVAMIZI 0. Mkusanyiko wa diski yenye milia bila kuvumilia hitilafu/usawa (Mstari)
Ni safu ambapo data imegawanywa katika vitalu (ukubwa wa kuzuia inaweza kuweka wakati wa kuunda safu) na kisha kuandikwa kwa disks tofauti. Katika kesi rahisi, kuna disks mbili, block moja imeandikwa kwa disk ya kwanza, mwingine kwa pili, kisha tena kwa kwanza, na kadhalika. Hali hii pia inaitwa "interleave", kwa sababu wakati wa kuandika vitalu vya data, disks ambazo kurekodi hufanywa zimeunganishwa. Ipasavyo, vizuizi pia vinasomwa moja baada ya nyingine. Kwa njia hii, shughuli za I/O hutekelezwa kwa sambamba, na kusababisha utendakazi bora. Ikiwa mapema tunaweza kusoma block moja kwa kila kitengo cha wakati, sasa tunaweza kufanya hivyo kutoka kwa diski kadhaa mara moja. Faida kuu hali hii Hiki ndicho kiwango cha juu zaidi cha uhamishaji data.
Hata hivyo, miujiza haifanyiki, na ikiwa hutokea, ni nadra. Utendaji hauongezeka kwa mara N (N ni idadi ya diski), lakini chini. Awali ya yote, muda wa kufikia disk huongeza mara N, ambayo tayari ni ya juu kuhusiana na mifumo mingine ya kompyuta. Ubora wa mtawala una athari muhimu sawa. Ikiwa sio bora zaidi, basi kasi inaweza kutofautiana dhahiri kutoka kwa kasi ya gari moja. Kweli, kiolesura ambacho kidhibiti cha RAID kimeunganishwa na mfumo mzima kina ushawishi mkubwa. Yote hii inaweza kusababisha sio tu kwa ongezeko la chini ya N kwa kasi usomaji wa mstari, lakini pia kwa kikomo cha idadi ya diski, mpangilio hapo juu ambao hautatoa tena ongezeko kabisa. Au, kinyume chake, itapunguza kasi kidogo. Katika kazi halisi, na idadi kubwa ya maombi, nafasi ya kukutana na jambo hili ni ndogo, kwa sababu kasi inategemea sana HDD na uwezo wake.
Kama unaweza kuona, katika hali hii hakuna redundancy kama vile. Nafasi zote za diski hutumiwa. Hata hivyo, ikiwa moja ya disks inashindwa, basi ni wazi habari zote zinapotea.
UVAMIZI 1. Kuakisi
Kiini cha hali hii ya RAID ni kuunda nakala (kioo) cha diski ili kuongeza uvumilivu wa makosa. Ikiwa diski moja inashindwa, basi kazi haina kuacha, lakini inaendelea, lakini kwa diski moja. Hali hii inahitaji idadi sawa ya diski. Wazo la njia hii ni karibu na nakala rudufu, lakini kila kitu hufanyika kwa kuruka, na vile vile kupona baada ya kutofaulu (ambayo wakati mwingine ni muhimu sana) na hakuna haja ya kupoteza muda juu yake.
Hasara: upungufu wa juu, kwani unahitaji disks mara mbili ili kuunda safu hiyo. Hasara nyingine ni kwamba hakuna faida ya utendaji - baada ya yote, nakala ya data kutoka kwa kwanza imeandikwa tu kwenye diski ya pili.
RAID 2 Array kutumia msimbo wa Hamming unaostahimili hitilafu.
Nambari hii hukuruhusu kusahihisha na kugundua makosa mara mbili. Inatumika kikamilifu katika kusahihisha kumbukumbu (ECC). Katika hali hii, disks imegawanywa katika makundi mawili - sehemu moja hutumiwa kwa kuhifadhi data na inafanya kazi sawa na RAID 0, kugawanya vitalu vya data kwenye disks tofauti; sehemu ya pili inatumika kuhifadhi misimbo ya ECC.
Faida ni pamoja na urekebishaji wa hitilafu za-on-the-fly na kasi ya juu ya utiririshaji wa data.
Hasara kuu ni redundancy ya juu (pamoja na idadi ndogo ya disks ni karibu mara mbili, n-1). Kadiri idadi ya diski inavyoongezeka, idadi maalum ya diski zinazohifadhi nambari za ECC inakuwa ndogo (upungufu maalum hupungua). Hasara ya pili ni kasi ya chini ya kufanya kazi na faili ndogo. Kwa sababu ya wingi na upungufu mkubwa na idadi ndogo ya diski, kiwango hiki RAID ndani kupewa muda haitumiki, kupoteza nafasi kwa viwango vya juu.
UVAMIZI 3. Safu inayostahimili makosa yenye michirizi kidogo na usawa.
Hali hii huandika kizuizi cha data kwa kizuizi kwa diski tofauti, kama RAID 0, lakini hutumia diski nyingine kwa hifadhi ya usawa. Kwa hivyo, upungufu ni wa chini sana kuliko katika RAID 2 na ni diski moja tu. Ikiwa diski moja itashindwa, kasi inabakia bila kubadilika.
Ya hasara kuu ni lazima ieleweke kasi ya chini wakati wa kufanya kazi na faili ndogo na maombi mengi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba kanuni zote za udhibiti zimehifadhiwa kwenye diski moja na zinapaswa kuandikwa tena wakati wa shughuli za I / O. Kasi ya diski hii hupunguza kasi ya safu nzima. Biti za usawa huandikwa tu wakati data imeandikwa. Na wakati wa kusoma, wao huangaliwa. Kwa sababu ya hii, kuna usawa katika kasi ya kusoma / kuandika. Usomaji mmoja wa faili ndogo pia una sifa ya kasi ya chini, ambayo ni kutokana na kutowezekana kwa upatikanaji wa sambamba kutoka kwa disks za kujitegemea wakati disks tofauti zinafanya maombi kwa sambamba.
UVAMIZI 4
Data imeandikwa katika vitalu kwa disks tofauti, diski moja hutumiwa kuhifadhi bits za usawa. Tofauti kutoka kwa RAID 3 ni kwamba vitalu vinagawanywa si bits na byte, lakini katika sekta. Faida ni pamoja na kasi ya juu ya uhamishaji wakati wa kufanya kazi na faili kubwa. Kasi ya kufanya kazi na idadi kubwa ya maombi ya kusoma pia ni ya juu. Miongoni mwa mapungufu, tunaweza kutambua wale waliorithi kutoka kwa RAID 3 - usawa katika kasi ya shughuli za kusoma / kuandika na kuwepo kwa hali zinazofanya upatikanaji wa data sambamba kuwa vigumu.
RAID 5. Safu ya diski na usawa wa kupigwa na kusambazwa.
Njia hiyo ni sawa na ile iliyopita, lakini badala ya kutenga diski tofauti kwa bits za usawa, habari hii inasambazwa kati ya diski zote. Hiyo ni, ikiwa N disks hutumiwa, basi uwezo wa disks N-1 utapatikana. Kiasi cha moja kitatengwa kwa biti za usawa, kama katika RAID 3.4. Lakini hazihifadhiwa kwenye diski tofauti, lakini zimetengwa. Kila diski ina (N-1)/N kiasi cha habari na 1/N ya kiasi imejazwa na bits za usawa. Ikiwa diski moja katika safu inashindwa, inabaki kufanya kazi (data iliyohifadhiwa juu yake imehesabiwa kulingana na usawa na data ya disks nyingine "juu ya kuruka"). Hiyo ni, kushindwa hutokea kwa uwazi kwa mtumiaji na wakati mwingine hata kwa kushuka kidogo kwa utendaji (kulingana na uwezo wa kompyuta wa mtawala wa RAID). Miongoni mwa faida, tunaona kasi kubwa ya kusoma na kuandika data, kama na kiasi kikubwa, na idadi kubwa maombi. Mapungufu - ahueni tata data na kasi ya chini ya kusoma kuliko RAID 4.
RAID 6. Safu ya diski yenye kupigwa na usawa wa kusambazwa mara mbili.
Tofauti inakuja kwa ukweli kwamba mipango miwili ya usawa hutumiwa. Mfumo huo unastahimili kushindwa kwa diski mbili. Ugumu kuu ni kwamba kutekeleza hii lazima ufanye shughuli zaidi wakati wa kuandika. Kwa sababu hii, kasi ya kuandika ni polepole sana.
Viwango vya RAID vilivyojumuishwa (vilivyowekwa).
Kwa kuwa safu za RAID ziko wazi kwa OS, wakati umefika wa kuunda safu ambazo vitu vyake sio diski, lakini safu za viwango vingine. Kawaida huandikwa na kuongeza. Nambari ya kwanza inamaanisha safu za kiwango ambazo zimejumuishwa kama vipengee, na nambari ya pili inamaanisha shirika lililo nayo ngazi ya juu, ambayo inachanganya vipengele.
UVAMIZI 0+1
Mchanganyiko ambao ni safu ya RAID 1 iliyojengwa kwa msingi wa safu za RAID 0. Kama ilivyo katika safu ya RAID 1, ni nusu tu ya uwezo wa diski itapatikana. Lakini, kama ilivyo kwa RAID 0, kasi itakuwa kubwa kuliko diski moja. Ili kutekeleza suluhisho kama hilo, angalau diski 4 zinahitajika.
UVAMIZI 1+0
Pia inajulikana kama RAID 10. Ni safu ya vioo, yaani, safu ya RAID 0 iliyojengwa kutoka kwa safu 1 za RAID. Karibu sawa na suluhisho la awali.
UVAMIZI 0+3
Safu iliyo na usawa maalum juu ya mstari. Ni safu ya kiwango cha 3 ambapo data imegawanywa katika vizuizi na kuandikwa kwa safu za RAID 0. Michanganyiko isipokuwa 0+1 na 1+0 rahisi zaidi huhitaji vidhibiti maalumu, mara nyingi ghali kabisa. Kuegemea kwa aina hii ni chini kuliko ile ya chaguo linalofuata.
UVAMIZI 3+0
Pia inajulikana kama RAID 30. Ni mstari (safu ya RAID 0) kutoka kwa safu za RAID 3. Ina kasi ya juu sana ya kuhamisha data, ikiambatana na ustahimilivu mzuri wa hitilafu. Data imegawanywa kwanza katika vizuizi (kama katika RAID 0) na kuwekwa katika safu za vipengele. Huko tena wamegawanywa katika vitalu, usawa wao umehesabiwa, vitalu vimeandikwa kwa disks zote isipokuwa moja, ambayo bits za usawa zimeandikwa. KATIKA kwa kesi hii, moja ya diski za kila safu ya RAID 3 inaweza kushindwa.
UVAMIZI 5+0 (50)
Inaundwa kwa kuchanganya safu za RAID 5 kwenye safu ya RAID 0. Ina kasi ya juu ya uhamisho wa data na usindikaji wa hoja. Ina wastani wa kasi ya kurejesha data na uvumilivu mzuri wa makosa. Mchanganyiko wa RAID 0+5 pia upo, lakini zaidi ya kinadharia, kwani hutoa faida chache sana.
UVAMIZI 5+1 (51)
Mchanganyiko wa kuakisi na kupigwa kwa usawa uliosambazwa. RAID 15 (1+5) pia ni chaguo. Ina uvumilivu wa juu sana wa makosa. Safu ya 1 + 5 inaweza kufanya kazi na kushindwa kwa gari tatu, na safu ya 5 + 1 inaweza kufanya kazi na anatoa tano kati ya nane.
UVAMIZI 6+0 (60)
Kuingiliana na usawa uliogawanywa mara mbili. Kwa maneno mengine, mstari kutoka kwa RAID 6. Kama ilivyotajwa tayari kuhusiana na RAID 0+5, RAID 6 kutoka kwa kupigwa haijaenea (0+6). Mbinu zinazofanana (kuvua kutoka kwa safu na usawa) zinaweza kuongeza kasi ya safu. Faida nyingine ni kwamba unaweza kuongeza uwezo kwa urahisi bila kutatiza ucheleweshaji unaohitajika kukokotoa na kuandika sehemu zaidi za usawa.
UVAMIZI 100 (10+0)
RAID 100, pia imeandikwa RAID 10+0, ni mstari wa RAID 10. Katika msingi wake, ni sawa na safu pana ya RAID 10, ambayo hutumia diski mara mbili zaidi. Lakini muundo huu wa "hadithi tatu" una maelezo yake mwenyewe. Mara nyingi, RAID 10 inafanywa kwa vifaa, yaani, kwa kutumia mtawala, na kupigwa hufanywa kutoka kwao katika programu. Ujanja huu unatumika ili kuepusha shida ambayo ilitajwa mwanzoni mwa kifungu - vidhibiti vina mapungufu yao ya uboreshaji na ikiwa utaunganisha mara mbili idadi ya diski kwenye mtawala mmoja, chini ya hali zingine unaweza usione ukuaji wowote. zote. Programu ya RAID 0 inakuwezesha kuunda kwa misingi ya watawala wawili, ambayo kila mmoja ina RAID 10. Kwa hiyo, tunaepuka "kifuko" kilichowakilishwa na mtawala. Jambo lingine muhimu ni kushughulikia shida na idadi ya juu viunganisho kwenye mtawala mmoja - kwa mara mbili idadi yao, sisi mara mbili idadi ya viunganisho vinavyopatikana.
Njia zisizo za kawaida za RAID
Usawa maradufu
Nyongeza ya kawaida kwa viwango vilivyoorodheshwa vya RAID ni usawa maradufu, wakati mwingine hutekelezwa na kwa hivyo huitwa "usawa wa diagonal." Usawa maradufu tayari umetekelezwa katika RAID 6. Lakini, tofauti na hayo, usawa unahesabiwa juu ya vizuizi vingine vya data. Hivi majuzi, vipimo vya RAID 6 vilipanuliwa, kwa hivyo usawa wa diagonal unaweza kuzingatiwa RAID 6. Kwa RAID 6, usawa unachukuliwa kuwa matokeo ya kuongeza modulo 2 bits mfululizo (yaani, jumla ya biti ya kwanza kwenye ya kwanza. disk, kidogo ya kwanza kwa pili, nk .), basi kuna mabadiliko katika usawa wa diagonal. Uendeshaji katika hali ya kushindwa kwa disk haipendekezi (kutokana na ugumu wa kuhesabu bits zilizopotea kutoka kwa checksums).
Ni uundaji wa safu ya NetApp RAID yenye usawa maradufu na iko chini ya ufafanuzi uliosasishwa wa RAID 6. Inatumia mpango wa kurekodi data tofauti na utekelezaji wa kawaida wa RAID 6. Uandishi unafanywa kwanza kwa kashe ya NVRAM iliyotolewa na chanzo usambazaji wa umeme usioweza kukatika ili kuzuia upotezaji wa data wakati wa kukatika kwa umeme. Programu Mdhibiti, ikiwa inawezekana, anaandika vitalu vikali tu kwa diski. Mpango huu hutoa ulinzi zaidi kuliko RAID 1 na ni haraka kuliko RAID 6 ya kawaida.
UVAMIZI 1.5
Ilipendekezwa na Highpoint, lakini sasa inatumika mara nyingi sana Vidhibiti vya RAID 1, bila msisitizo wowote kwenye kipengele hiki. Kiini kinakuja kwa uboreshaji rahisi - data imeandikwa kama ilivyo safu ya kawaida RAID 1 (ambayo ndio 1.5 kimsingi), lakini inasoma data iliyoingiliana kutoka kwa diski mbili (kama kwenye RAID 0). Katika utekelezaji maalum kutoka kwa Highpoint, iliyotumiwa kwenye bodi za mfululizo za DFI LanParty kwenye chipset ya nForce 2, ongezeko hilo halikuonekana sana, na wakati mwingine hata sifuri. Hii labda ni kutokana na kasi ya chini ya watawala kutoka kwa mtengenezaji huyu kwa ujumla wakati huo.
Inachanganya RAID 0 na RAID 1. Huunda kiwango cha chini cha diski tatu. Data imeandikwa kwa kuunganishwa kwenye diski tatu, na nakala imeandikwa kwa kuhama kwa diski 1. Ikiwa kizuizi kimoja kimeandikwa kwenye diski tatu, basi nakala ya sehemu ya kwanza imeandikwa kwenye diski ya pili, na nakala ya sehemu ya pili imeandikwa kwenye diski ya tatu. Unapotumia idadi hata ya diski, ni kweli, ni bora kutumia RAID 10.
Kwa kawaida, wakati wa kujenga RAID 5, disk moja imesalia bure (vipuri), ili katika tukio la kushindwa, mfumo huanza mara moja kujenga upya safu. Katika kazi ya kawaida Hifadhi hii inafanya kazi bila kazi. Mfumo wa RAID 5E unahusisha kutumia diski hii kama kipengele cha safu. Na kiasi cha diski hii ya bure inasambazwa katika safu nzima na iko mwishoni mwa diski. Idadi ya chini ya diski ni vipande 4. Kiasi kinachopatikana ni n-2, kiasi cha diski moja hutumiwa (inasambazwa kati ya wote) kwa usawa, kiasi cha mwingine ni bure. Wakati diski inashindwa, safu inasisitizwa hadi diski 3 (kwa kutumia nambari ya chini kama mfano) kwa kujaza. nafasi ya bure. Matokeo yake ni safu ya kawaida ya RAID 5, inakabiliwa na kushindwa kwa diski nyingine. Wakati diski mpya imeunganishwa, safu huongezeka na inachukua diski zote tena. Ni muhimu kuzingatia kwamba wakati wa kukandamiza na kupungua, gari la kuendesha gari haipatikani na gari lingine linalotoka. Pia haijasomwa/kuandikwa kwa wakati huu. Faida kuu ni kasi ya juu ya operesheni, kwani ubadilishaji hufanyika zaidi diski. Minus - ni nini hairuhusiwi diski hii gawa kwa safu kadhaa mara moja, ambayo inawezekana safu rahisi UVAMIZI 5.
UVAMIZI 5EE
Inatofautiana na ile ya awali tu kwa kuwa maeneo ya nafasi ya bure kwenye diski hazihifadhiwa kwenye kipande kimoja mwishoni mwa diski, lakini huingizwa kwenye vitalu na bits za usawa. Teknolojia hii inaharakisha kupona baada ya kushindwa kwa mfumo. Vitalu vinaweza kuandikwa moja kwa moja kwa nafasi ya bure, bila kuzunguka diski.
Sawa na RAID 5E, hutumia diski ya ziada ili kuboresha utendaji na usambazaji wa mzigo. Mahali pa bure imegawanywa kati ya disks nyingine na iko mwisho wa disks.
Teknolojia hii ni chapa ya biashara iliyosajiliwa ya Storage Computer Corporation. Mkusanyiko wa msingi wa RAID 3, 4 ulioboreshwa kwa utendakazi. Faida kuu ni matumizi ya caching ya kusoma / kuandika. Maombi ya uhamishaji data yanatekelezwa kwa usawa. Disks za SCSI hutumiwa wakati wa ujenzi. Kasi ni takriban 1.5-6 mara ya juu kuliko RAID 3.4 ufumbuzi.
Intel Matrix RAID
Ni teknolojia iliyoletwa na Intel in madaraja ya kusini, kuanzia ICH6R. Hatua inakuja kwa uwezekano wa mchanganyiko safu za RAID viwango tofauti kwenye sehemu za diski badala ya diski za kibinafsi. Hebu sema, kwenye disks mbili unaweza kuandaa partitions mbili, mbili kati yao zitahifadhi mfumo wa uendeshaji kwenye safu ya RAID 0, na wengine wawili - wanaofanya kazi katika hali ya RAID 1 - kuhifadhi nakala za nyaraka.
Linux MD RAID 10
Hii ni dereva wa RAID ya Linux kernel ambayo hutoa uwezo wa kuunda toleo la juu zaidi la RAID 10. Kwa hiyo, ikiwa kwa RAID 10 kulikuwa na kizuizi kwa namna ya idadi hata ya disks, basi dereva huyu anaweza kufanya kazi na isiyo ya kawaida. . Kanuni ya diski tatu itakuwa sawa na katika RAID 1E, ambapo diski hupigwa moja kwa wakati ili kuunda nakala na vizuizi vya mstari, kama katika RAID 0. Kwa diski nne, hii itakuwa sawa na RAID 10 ya kawaida. Kwa kuongeza, unaweza kutaja katika eneo ambalo nakala itahifadhiwa kwenye diski. Wacha tuseme asili itakuwa katika nusu ya kwanza ya diski ya kwanza, na nakala yake itakuwa katika nusu ya pili ya pili. Na nusu ya pili ya data ni njia nyingine kote. Data inaweza kurudiwa mara kadhaa. Kuhifadhi nakala kwenye sehemu tofauti za diski hukuruhusu kufikia kasi ya juu ya ufikiaji kama matokeo ya utofauti wa gari ngumu (kasi ya ufikiaji inatofautiana kulingana na eneo la data kwenye sinia, kawaida tofauti ni mara mbili).
Imetengenezwa na Kaleidescape kwa matumizi katika vifaa vyao vya midia. Sawa na RAID 4 kwa kutumia usawa mara mbili, lakini hutumia mbinu tofauti ya kustahimili makosa. Mtumiaji anaweza kupanua safu kwa urahisi kwa kuongeza diski, na ikiwa ina data, data itaongezwa kwake, badala ya kufutwa, kama inavyotakiwa.
Imeandaliwa na Sun. Shida kubwa na RAID 5 ni upotezaji wa habari kama matokeo ya kutofaulu kwa nguvu, wakati habari kutoka kwa kashe ya diski (ambayo ni kumbukumbu tete, ambayo ni, haihifadhi data bila umeme) haina wakati wa kuokolewa. sahani za sumaku. Ukosefu huu wa habari katika kashe na kwenye diski inaitwa incoherence. Shirika la safu yenyewe linahusishwa na mfumo wa faili wa Sun Solaris - ZFS. Uandishi wa kulazimishwa wa yaliyomo kwenye kumbukumbu ya kashe ya diski hutumiwa; unaweza kurejesha sio tu diski nzima, lakini pia kizuizi "juu ya kuruka" wakati hundi hailingani. Kipengele kingine muhimu ni itikadi ya ZFS - haibadilishi data inapohitajika. Badala yake, inaandika data iliyosasishwa na kisha, kuhakikisha kuwa operesheni ilikuwa tayari imefanikiwa, inabadilisha pointer kwake. Kwa hivyo, inawezekana kuzuia upotezaji wa data wakati wa kurekebisha. Faili ndogo zinarudiwa badala ya kuunda hundi. Hii pia inafanywa na mfumo wa faili, kwa kuwa inajulikana na muundo wa data (safu ya RAID) na inaweza kutenga nafasi kwa madhumuni haya. Pia kuna RAID-Z2, ambayo, kama RAID 6, inaweza kuishi kushindwa kwa gari mbili kwa kutumia hundi mbili.
Kitu ambacho sio RAID kwa kanuni, lakini mara nyingi hutumiwa pamoja nayo. Imetafsiriwa kama "rundo la diski" Teknolojia inachanganya diski zote zilizowekwa kwenye mfumo kuwa moja kubwa. kuendesha mantiki. Hiyo ni, badala ya diski tatu, moja kubwa itaonekana. Jumla ya uwezo wa diski hutumiwa. Hakuna kuongeza kasi, hakuna kuegemea, hakuna utendaji.
Endesha Kiendelezi
Kazi iliyopachikwa kwenye Dirisha Seva ya Nyumbani. Inachanganya JBOD na RAID 1. Ikiwa ni muhimu kuunda nakala, haifanyi mara moja nakala ya faili, lakini inaweka. Sehemu ya NTFS lebo inayoelekeza kwenye data. Wakati wa uvivu, mfumo unakili faili ili nafasi ya disk iweze kuongezeka (disks za ukubwa tofauti zinaweza kutumika). Inakuruhusu kufikia faida nyingi za RAID - uvumilivu wa makosa na uwezo wa kuchukua nafasi ya diski iliyoshindwa kwa urahisi na kuirejesha ndani. usuli, uwazi wa eneo la faili (bila kujali ni diski gani). Pia inawezekana kutekeleza ufikiaji sambamba kutoka kwa diski tofauti kwa kutumia lebo zilizo hapo juu, kupata utendaji sawa na RAID 0.
Imetengenezwa na Lime technology LLC. Mpango huu unatofautiana na safu za kawaida za RAID kwa kuwa inakuwezesha kuchanganya Anatoa za SATA na PATA katika safu moja na diski za ukubwa tofauti na kasi. Disk iliyojitolea hutumiwa kwa checksum (usawa). Data haijapigwa kati ya diski. Ikiwa gari moja itashindwa, faili tu zilizohifadhiwa juu yake ndizo zinazopotea. Walakini, zinaweza kurejeshwa kwa kutumia usawa. UNRAID inatekelezwa kama programu jalizi kwa Linux MD (multidisk).
Aina nyingi za safu za RAID hazijaenea; zingine hutumiwa katika maeneo finyu ya matumizi. iliyoenea zaidi, kutoka watumiaji wa kawaida kwa seva ngazi ya kuingia chuma RAID 0, 1, 0+1/10, 5 na 6. Ikiwa unahitaji safu ya uvamizi kwa kazi zako ni juu yako kuamua. Sasa unajua jinsi wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja.
Ikiwa una nia ya makala hii, basi labda umekutana au unatarajia hivi karibuni kukutana na mojawapo ya matatizo yafuatayo kwenye kompyuta yako:
- ni wazi hakuna uwezo wa kutosha wa kimwili wa gari ngumu kama gari moja la mantiki. Mara nyingi shida hii hutokea wakati wa kufanya kazi na faili kubwa (video, graphics, database);Kuunda mfumo wa RAID kwenye kompyuta yako kunaweza kutatua matatizo haya na mengine.
- utendaji wa gari ngumu ni wazi haitoshi. Mara nyingi, tatizo hili hutokea wakati wa kufanya kazi na mifumo ya uhariri wa video isiyo ya mstari au wakati idadi kubwa ya watumiaji wakati huo huo wanapata faili kwenye gari ngumu;
- Kuegemea kwa gari ngumu haipo wazi. Mara nyingi, tatizo hili hutokea wakati ni muhimu kufanya kazi na data ambayo haipaswi kupotea au ambayo lazima iwe inapatikana kwa mtumiaji kila wakati. Uzoefu wa kusikitisha unaonyesha kwamba hata vifaa vya kuaminika wakati mwingine huvunjika na, kama sheria, kwa wakati usiofaa zaidi.
"RAID" ni nini?
Mnamo 1987, Patterson, Gibson, na Katz wa Chuo Kikuu cha California, Berkeley, walichapisha "Kesi ya Msururu wa Safu za Diski zisizo bei ghali (RAID)." Makala hii ilielezea aina tofauti safu za diski, zilizoonyeshwa na kifupi RAID - Redundant Array ya Disks Independent (au gharama nafuu) (safu isiyo ya kawaida ya anatoa za diski za kujitegemea (au za gharama nafuu). RAID inategemea wazo lifuatalo: kwa kuchanganya anatoa ndogo ndogo na / au za bei nafuu za disk kwenye safu, unaweza kupata mfumo ambao ni bora zaidi katika uwezo, kasi na uaminifu kwa anatoa za gharama kubwa zaidi za disk. Zaidi ya hayo, kutoka kwa mtazamo wa kompyuta, mfumo kama huo unaonekana kama gari moja la diski.Inajulikana kuwa muda wa wastani kati ya kushindwa kwa safu ya hifadhi ni sawa na muda wa wastani kati ya kushindwa kwa gari moja iliyogawanywa na idadi ya viendeshi katika safu. Kwa hivyo, muda wa wastani wa safu kati ya kushindwa ni mfupi sana kwa programu nyingi. Hata hivyo, safu ya disk inaweza kufanywa kuvumilia kushindwa kwa gari moja kwa njia kadhaa.
Katika makala hapo juu, aina tano (ngazi) za safu za disk zilifafanuliwa: RAID-1, RAID-2, ..., RAID-5. Kila aina ilitoa upinzani wa kushindwa vile vile faida mbalimbali ikilinganishwa na gari moja. Pamoja na aina hizi tano, safu ya diski ya RAID-0, ambayo sio ya ziada, pia imepata umaarufu.
Je, kuna viwango gani vya RAID na ni kipi unapaswa kuchagua?
UVAMIZI-0. Kawaida hufafanuliwa kama kikundi kisichohitajika cha viendeshi vya diski bila usawa. RAID-0 wakati mwingine huitwa "Striping" kulingana na jinsi habari inavyowekwa kwenye viendeshi vilivyojumuishwa kwenye safu:Kwa kuwa RAID-0 haina redundancy, kushindwa kwa gari moja husababisha kushindwa kwa safu nzima. Kwa upande mwingine, RAID-0 hutoa kasi ya juu ya uhamisho wa data na matumizi bora ya nafasi ya disk drive. Kwa sababu RAID-0 haihitaji hesabu changamano au hesabu za mantiki, gharama zake za utekelezaji ni ndogo.
Upeo wa maombi: programu za sauti na video zinazohitaji uhamisho wa data unaoendelea wa kasi, ambao hauwezi kutolewa na gari moja. Kwa mfano, utafiti uliofanywa na Mylex ili kuamua usanidi bora wa mfumo wa diski kwa kituo cha uhariri wa video kisicho na mstari unaonyesha kuwa, ikilinganishwa na diski moja ya diski, safu ya RAID-0 ya anatoa mbili za diski hutoa ongezeko la 96% la uandishi / kusoma. kasi, ya anatoa tatu za diski - kwa 143% (kulingana na mtihani wa Miro VIDEO EXPERT Benchmark).
Idadi ya chini ya viendeshi katika safu ya "RAID-0" ni 2.
UVAMIZI-1. Inajulikana zaidi kama "Mirroring" ni jozi ya viendeshi ambavyo vina habari sawa na kuunda kiendeshi kimoja cha kimantiki:
Kurekodi kunafanywa kwenye anatoa zote mbili katika kila jozi. Hata hivyo, anatoa katika jozi zinaweza kufanya shughuli za kusoma wakati huo huo. Kwa hivyo, "kuakisi" kunaweza kuongeza kasi ya kusoma mara mbili, lakini kasi ya kuandika bado haijabadilika. RAID-1 ina redundancy 100% na kushindwa kwa gari moja haina kusababisha kushindwa kwa safu nzima - mtawala hubadilisha tu shughuli za kusoma / kuandika kwenye gari iliyobaki.
RAID-1 hutoa kasi ya juu kazi kati ya aina zote za safu zisizohitajika (RAID-1 - RAID-5), hasa katika mazingira ya watumiaji wengi, lakini matumizi mabaya zaidi ya nafasi ya disk. Kwa sababu RAID-1 haihitaji hesabu changamano au hesabu za mantiki, gharama zake za utekelezaji ni ndogo.
Idadi ya chini ya viendeshi katika safu ya "RAID-1" ni 2.
Ili kuongeza kasi ya uandishi na kuhakikisha uhifadhi wa data unaotegemewa, safu kadhaa za RAID-1 zinaweza, kwa upande wake, kuunganishwa kuwa RAID-0. Usanidi huu unaitwa RAID ya "ngazi mbili" au RAID-10 (RAID 0+1):
Idadi ya chini ya viendeshi katika safu ya "RAID 0+1" ni 4.
Upeo wa maombi: safu za bei nafuu ambazo jambo kuu ni kuegemea kwa uhifadhi wa data.
UVAMIZI-2. Husambaza data katika mistari ya ukubwa wa sekta katika kundi la viendeshi vya diski. Baadhi ya hifadhi zimejitolea kwa hifadhi ya ECC (Msimbo wa Kurekebisha Hitilafu). Kwa kuwa hifadhi nyingi huhifadhi misimbo ya ECC kwa msingi wa kila sekta kwa chaguo-msingi, RAID-2 haitoi manufaa mengi zaidi ya RAID-3 na kwa hivyo haitumiki kimazoea.
UVAMIZI-3. Kama ilivyo kwa RAID-2, data inasambazwa kwa kupigwa kwa sekta moja kwa ukubwa, na moja ya anatoa za safu imetengwa kuhifadhi habari ya usawa:
RAID-3 inategemea misimbo ya ECC iliyohifadhiwa katika kila sekta ili kugundua makosa. Ikiwa moja ya anatoa inashindwa, taarifa iliyohifadhiwa juu yake inaweza kurejeshwa kwa kuhesabu kipekee AU (XOR) kwa kutumia taarifa kwenye anatoa zilizobaki. Kila ingizo kawaida husambazwa kwenye hifadhi zote na kwa hivyo aina hii ya safu ni nzuri kwa programu zinazotumia data nyingi. mfumo mdogo wa diski. Kwa sababu kila operesheni ya I / O inapata anatoa zote za disk katika safu, RAID-3 haiwezi kufanya shughuli nyingi wakati huo huo. Kwa hiyo, RAID-3 ni nzuri kwa mtumiaji mmoja, mazingira ya kufanya kazi moja na rekodi ndefu. Kufanya kazi na rekodi fupi, ni muhimu kusawazisha mzunguko wa anatoa disk, kwa kuwa vinginevyo kupungua kwa kasi ya kubadilishana ni kuepukika. Inatumika mara chache, kwa sababu duni kwa RAID-5 kwa suala la matumizi ya nafasi ya diski. Utekelezaji unahitaji gharama kubwa.
Idadi ya chini ya viendeshi katika safu ya "RAID-3" ni 3.
UVAMIZI-4. RAID-4 inafanana na RAID-3 isipokuwa ukubwa wa mstari ni mkubwa zaidi kuliko sekta moja. Katika kesi hii, usomaji unafanywa kutoka kwa gari moja (bila kuhesabu gari ambalo huhifadhi habari ya usawa), kwa hivyo shughuli nyingi za kusoma zinaweza kufanywa wakati huo huo. Hata hivyo, kwa kuwa kila operesheni ya kuandika lazima isasishe yaliyomo kwenye gari la usawa, haiwezekani kufanya shughuli nyingi za kuandika wakati huo huo. Aina hii ya safu haina faida yoyote inayoonekana juu ya safu ya RAID-5.
UVAMIZI-5. Aina hii ya safu wakati mwingine huitwa "safu ya usawa inayozunguka". Aina hii ya safu kwa mafanikio inashinda hasara ya asili ya RAID-4 - kutokuwa na uwezo wa kufanya wakati huo huo shughuli kadhaa za kuandika. Safu hii, kama RAID-4, hutumia kupigwa kubwa kwa saizi, lakini, tofauti na RAID-4, habari ya usawa haihifadhiwa kwenye gari moja, lakini kwa anatoa zote kwa zamu:
Uendeshaji wa Andika fikia hifadhi moja iliyo na data na hifadhi nyingine iliyo na maelezo ya usawa. Kwa sababu maelezo ya usawa ya mistari tofauti huhifadhiwa kwenye viendeshi tofauti, kuandika nyingi kwa wakati mmoja hakuwezekani isipokuwa tu mstari wa data au mstari wa usawa uko kwenye hifadhi moja. Viendeshi vingi katika safu, ndivyo mara chache eneo la habari na mistari ya usawa inalingana.
Upeo wa maombi: safu za kuaminika za kiasi kikubwa. Utekelezaji unahitaji gharama kubwa.
Idadi ya chini ya viendeshi katika safu ya "RAID-5" ni 3.
RAID-1 au RAID-5?
RAID-5, ikilinganishwa na RAID-1, hutumia nafasi ya disk zaidi ya kiuchumi, kwa kuwa kwa ajili ya kupunguzwa huhifadhi sio "nakala" ya habari, lakini nambari ya hundi. Matokeo yake, RAID-5 inaweza kuchanganya idadi yoyote ya anatoa, ambayo moja tu itakuwa na habari zisizohitajika.
Lakini ufanisi wa juu wa nafasi ya disk huja kwa gharama ya viwango vya chini vya kubadilishana habari. Wakati wa kuandika habari kwa RAID-5, habari ya usawa lazima isasishwe kila wakati. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuamua ni bits gani za usawa zimebadilika. Ile ya kusasishwa inasomwa kwanza habari za zamani. Habari hii basi XORed na habari mpya. Matokeo ya operesheni hii ni kinyago kidogo ambacho kila biti =1 ina maana kwamba thamani katika taarifa ya usawa kwenye nafasi inayolingana lazima ibadilishwe. Taarifa ya usawa iliyosasishwa huandikwa kwa eneo linalofaa. Kwa hiyo, kwa kila ombi la programu kuandika habari, RAID-5 hufanya kusoma mbili, kuandika mbili, na shughuli mbili za XOR.
Kuna gharama ya kutumia nafasi ya disk kwa ufanisi zaidi (kuhifadhi kizuizi cha usawa badala ya nakala ya data): muda wa ziada unahitajika ili kuzalisha na kuandika taarifa za usawa. Hii ina maana kwamba kasi ya kuandika kwenye RAID-5 ni ya chini kuliko RAID-1 kwa uwiano wa 3: 5 au hata 1: 3 (yaani, kasi ya kuandika kwenye RAID-5 ni 3/5 hadi 1/3 kasi ya kuandika. UVAMIZI-1). Kwa sababu ya hili, RAID-5 haina maana kuunda katika programu. Pia haziwezi kupendekezwa katika hali ambapo kasi ya kurekodi ni muhimu.
Ni njia gani ya utekelezaji ya RAID unapaswa kuchagua - programu au maunzi?
Baada ya kusoma maelezo ya viwango mbalimbali vya RAID, utagundua kuwa hakuna mahali popote ambapo kuna kutajwa kwa mahitaji yoyote maalum ya vifaa ambayo yanahitajika kwa Utekelezaji wa RAID. Kutoka ambayo tunaweza kuhitimisha kwamba yote ambayo inahitajika kutekeleza RAID ni kuunganisha nambari inayotakiwa ya anatoa disk kwa mtawala inapatikana kwenye kompyuta na kufunga programu maalum kwenye kompyuta. Hii ni kweli, lakini sio kabisa!Hakika, kuna uwezekano utekelezaji wa programu UVAMIZI. Mfano ni Microsoft Windows NT 4.0 Server OS, ambayo utekelezaji wa programu ya RAID-0, -1 na hata RAID-5 inawezekana (Microsoft Windows NT 4.0 Workstation hutoa tu RAID-0 na RAID-1). Walakini, suluhisho hili linapaswa kuzingatiwa kuwa lililorahisishwa sana na haliruhusu kutambua kikamilifu uwezo wa safu ya RAID. Inatosha kutambua kwamba kwa utekelezaji wa programu ya RAID, mzigo mzima wa kuweka habari kwenye anatoa disk, kuhesabu kanuni za udhibiti, nk. huanguka kwenye processor ya kati, ambayo kwa asili haina kuongeza utendaji na uaminifu wa mfumo. Kwa sababu hizo hizo, hakuna kazi za huduma hapa na shughuli zote za kuchukua nafasi ya gari mbovu, kuongeza kiendeshi kipya, kubadilisha kiwango cha RAID, nk hufanywa na upotezaji kamili wa data na kwa marufuku kamili ya kufanya nyingine yoyote. shughuli. Faida pekee ya utekelezaji wa programu ya RAID ni gharama yake ndogo.
- kidhibiti maalum huachilia kichakataji cha kati kutoka kwa shughuli za msingi za RAID, na ufanisi wa kidhibiti unaonekana zaidi kadri kiwango cha utata cha RAID kilivyo juu;Hasara ya utekelezaji wa RAID ya maunzi ni gharama ya juu kiasi ya vidhibiti vya RAID. Hata hivyo, kwa upande mmoja, unapaswa kulipa kila kitu (kuegemea, kasi, huduma). Kwa upande mwingine, katika Hivi majuzi, pamoja na maendeleo ya teknolojia ya microprocessor, gharama ya watawala wa RAID (hasa mifano ya vijana) ilianza kuanguka kwa kasi na ikawa sawa na gharama ya watawala wa kawaida wa disk, ambayo inafanya uwezekano wa kufunga mifumo ya RAID si tu katika mainframes ya gharama kubwa, lakini pia katika seva za kiwango cha kuingia na hata vituo vya kazi .
- watawala, kama sheria, wana vifaa vya madereva ambayo hukuruhusu kuunda RAID kwa karibu OS yoyote maarufu;
- kujengwa ndani Mdhibiti wa BIOS na mipango ya usimamizi inayokuja nayo inaruhusu msimamizi wa mfumo kuunganisha kwa urahisi, kukatwa au kuchukua nafasi ya anatoa zilizojumuishwa kwenye RAID, kuunda safu nyingi za RAID, hata kwa viwango tofauti, kufuatilia hali ya safu ya disk, nk. Kwa watawala "wa juu", shughuli hizi zinaweza kufanywa "kwa kuruka", i.e. bila kuzima kitengo cha mfumo. Shughuli nyingi zinaweza kufanywa katika "background", i.e. bila kukatiza kazi ya sasa na hata kwa mbali, i.e. kutoka kwa yoyote (bila shaka, ikiwa una upatikanaji) mahali pa kazi;
- watawala wanaweza kuwa na kumbukumbu ya buffer ("cache"), ambayo vitalu vichache vya mwisho vya data vinahifadhiwa, ambayo, pamoja na upatikanaji wa mara kwa mara wa faili sawa, inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa utendaji wa mfumo wa disk.
Jinsi ya kuchagua mfano wa mtawala wa RAID?
Kuna aina kadhaa za vidhibiti vya RAID kulingana na utendaji wao, kubuni na gharama:1. Hifadhi vidhibiti vilivyo na utendaji wa RAID.
Kwa asili, hii ni mtawala wa kawaida wa diski, ambayo, kwa shukrani kwa firmware maalum ya BIOS, hukuruhusu kuchanganya anatoa za diski kwenye safu ya RAID, kawaida ya kiwango cha 0, 1 au 0+1.
Ultra (Upana Zaidi) Mdhibiti wa SCSI Mylex KT930RF (KT950RF).
Nje mtawala huyu hakuna tofauti na kidhibiti cha kawaida cha SCSI. "Utaalam" wote uko kwenye BIOS, ambayo imegawanywa katika sehemu mbili - "Usanidi wa SCSI" / "Usanidi wa RAID". Licha ya gharama yake ya chini (chini ya $ 200), mtawala huyu ana seti nzuri ya kazi:
- kuchanganya hadi anatoa 8 kwenye RAID 0, 1 au 0+1;
- msaada Vipuri vya Moto kwa uingizwaji wa kuruka kwa diski iliyoshindwa;
- uwezo wa moja kwa moja (bila uingiliaji wa operator) kuchukua nafasi ya gari mbaya;
- udhibiti wa moja kwa moja wa uadilifu wa data na utambulisho (kwa RAID-1);
- uwepo wa nenosiri ili kufikia BIOS;
- Mpango wa RAIDPlus ambao hutoa taarifa kuhusu hali ya anatoa katika RAID;
- viendeshaji vya DOS, Windows 95, NT 3.5x, 4.0
4.2.3. Shirika la safu za diski (uvamizi)
Njia nyingine ya kuboresha utendaji wa kumbukumbu ya diski ni kujenga safu za diski, ingawa hii inalenga sio tu (na sio sana) kufikia utendaji wa juu, lakini pia kuegemea zaidi kwa vifaa vya kuhifadhi diski.
Teknolojia ya RAID ( Safu isiyo ya kawaida ya Diski za Kujitegemea- safu isiyo ya kawaida ya diski zinazojitegemea) ilibuniwa kama kuchanganya diski kuu kadhaa za bei ghali kwenye safu moja ya diski ili kuongeza utendakazi, uwezo na kutegemewa ikilinganishwa na diski moja. Katika kesi hii, kompyuta lazima ione safu kama diski moja ya mantiki.
Ikiwa unachanganya tu anatoa nyingi kwenye safu (isiyo ya ziada), muda wa wastani kati ya kushindwa (MTBF) ni sawa na MTTF ya gari moja iliyogawanywa na idadi ya anatoa. Idadi hii ni ya chini sana kwa programu ambazo ni muhimu kwa hitilafu za maunzi. Inaweza kuboreshwa kwa kutumia inayoweza kutekelezeka kwa njia mbalimbali upungufu katika uhifadhi wa habari.
Katika mifumo ya RAID, ili kuboresha kuegemea na utendaji, mchanganyiko wa njia kuu tatu hutumiwa, ambayo kila moja inajulikana kwa kibinafsi: - shirika la diski za "kioo", i.e. nakala kamili ya habari iliyohifadhiwa; - kuhesabu nambari za hundi (usawa, nambari za Hamming), kukuwezesha kurejesha habari katika tukio la kushindwa; - usambazaji wa habari kote disks mbalimbali safu kwa njia sawa na inafanywa wakati upatikanaji wa interleaved kwenye vizuizi vya kumbukumbu (tazama interleave), ambayo huongeza uwezekano wa uendeshaji sambamba wa disks wakati wa uendeshaji kwenye habari iliyohifadhiwa. Wakati wa kuelezea RAID, mbinu hii inaitwa "diski zilizovuliwa," ambayo inamaanisha "diski zilizogawanywa katika vipande," au "diski zilizovuliwa."
Mchele. 43. Kugawanya disks kwenye vitalu vinavyobadilishana - "strips".
Hapo awali, aina tano za safu za diski zilifafanuliwa, zilizoteuliwa RAID 1 - RAID 5, tofauti katika sifa na utendaji wao. Kila moja ya aina hizi, kwa sababu ya upungufu fulani wa habari iliyorekodiwa, ilitoa uvumilivu ulioongezeka wa kosa ikilinganishwa na gari moja. Kwa kuongezea, safu nyingi za diski ambazo hazina upungufu, lakini huruhusu utendaji ulioongezeka (kutokana na utabaka wa ufikiaji), mara nyingi huitwa RAID 0.
Aina kuu za safu za RAID zinaweza kuelezewa kwa ufupi kama ifuatavyo.
UVAMIZI 0. Kwa kawaida aina hii ya safu hufafanuliwa kama kikundi cha diski zenye milia bila usawa na hakuna upunguzaji wa data. Ukubwa wa mistari inaweza kuwa kubwa katika mazingira ya watumiaji wengi au ndogo katika mfumo wa mtumiaji mmoja wakati rekodi ndefu zinafikiwa kwa mfululizo.
Shirika la RAID 0 linalingana kabisa na lile lililoonyeshwa kwenye Mtini. 43. Shughuli za kuandika na kusoma zinaweza kufanywa wakati huo huo kwenye kila gari. Idadi ya chini ya viendeshi vya RAID 0 ni mbili.
Aina hii ina sifa ya utendaji wa juu na matumizi ya ufanisi zaidi ya nafasi ya disk, hata hivyo, kushindwa kwa moja ya disks hufanya kuwa haiwezekani kufanya kazi na safu nzima.
UVAMIZI 1. Aina hii ya safu ya diski (Mchoro 44, A) pia hujulikana kama viendeshi vilivyoakisiwa na ni jozi tu za viendeshi vinavyoiga data wanazohifadhi, lakini huonekana kwenye kompyuta kama kiendeshi kimoja. Na ingawa uwekaji mistari haufanywi ndani ya jozi moja ya diski zilizoangaziwa, uwekaji wa vizuizi unaweza kupangwa kwa safu kadhaa za RAID 1, pamoja na kuunda safu moja kubwa ya jozi kadhaa za diski zinazoakisiwa. Aina hii ya shirika inaitwa RAID 1 + 0. Pia kuna chaguo la kinyume.
Shughuli zote za kuandika zinafanywa wakati huo huo kwenye diski zote mbili za jozi ya kioo ili habari ndani yao iwe sawa. Lakini wakati wa kusoma, kila moja ya anatoa za jozi inaweza kufanya kazi kwa kujitegemea, kuruhusu usomaji wawili kufanywa wakati huo huo, na hivyo kuongeza utendaji wa kusoma mara mbili. Kwa maana hii, RAID 1 hutoa utendaji bora kati ya chaguzi zote za safu ya diski.
UVAMIZI 2. Katika haya safu za diski vitalu - sekta za data zimeunganishwa kwenye kundi la disks, ambazo baadhi hutumiwa tu kwa kuhifadhi habari za udhibiti - ECC (kosa la kusahihisha misimbo). Lakini kwa kuwa anatoa zote za kisasa zina udhibiti wa kujengwa kwa kutumia nambari za ECC, RAID 2 haitoi sana kwa kulinganisha na aina nyingine za RAID, na sasa haitumiki sana.
UVAMIZI 3. Kama ilivyo katika RAID 2 katika aina hii ya safu ya diski (Mchoro 44, b) vizuizi vya sekta vinaunganishwa kwenye kikundi cha diski, lakini moja ya diski kwenye kikundi imejitolea kuhifadhi habari za usawa. Ikiwa kiendeshi cha diski kinashindwa, urejeshaji wa data unafanywa kwa kuhesabu maadili ya kazi ya kipekee-au (XOR) kutoka kwa data iliyorekodiwa kwenye diski zilizobaki. Rekodi kawaida huchukua diski zote (kwa vile vipande ni vifupi), ambayo huongeza kasi ya uhamisho wa data kwa ujumla. Kwa sababu kila operesheni ya I/O inahitaji ufikiaji wa kila diski, safu ya RAID 3 inaweza tu kuhudumia ombi moja kwa wakati mmoja. Kwa hiyo, aina hii hutoa utendaji bora kwa mtumiaji mmoja katika mazingira ya kazi moja na rekodi ndefu. Wakati wa kufanya kazi na rekodi fupi, maingiliano ya spindles ya gari inahitajika ili kuepuka uharibifu wa utendaji. Kulingana na wao wenyewe Tabia za RAID 3 iko karibu na RAID 5 (tazama hapa chini).
RAID 4. Shirika hili, lililoonyeshwa kwenye Mtini. 35, V), ni sawa na RAID 3 na tofauti pekee ambayo hutumia vizuizi vikubwa (kupigwa) ili rekodi ziweze kusomwa kutoka kwa diski yoyote kwenye safu (isipokuwa diski inayohifadhi nambari za usawa). Hii hukuruhusu kuchanganya shughuli za kusoma anatoa tofauti. Shughuli za kuandika daima husasisha diski ya usawa, kwa hivyo haziwezi kuunganishwa. Kwa ujumla, usanifu huu hautoi faida yoyote juu ya chaguzi zingine za RAID.
RAID 5. Aina hii ya safu ya diski ni sawa na RAID 4, lakini huhifadhi misimbo ya usawa si kwenye diski maalum ya kujitolea, lakini katika vitalu vilivyo kwenye diski zote. Shirika hili hata wakati mwingine huitwa safu na "usawa unaozunguka" (mtu anaweza kutambua mlinganisho fulani na ugawaji wa mistari ya kukatiza kwa maeneo ya basi ya PCI au kwa kipaumbele cha mzunguko wa kidhibiti cha kukatiza katika wasindikaji wa laini ya x86). Usambazaji huu unaepuka kizuizi cha maandishi ya wakati mmoja kwa sababu ya kuhifadhi nambari za usawa kwenye diski moja tu, tabia ya RAID 4. Katika Mtini. 44, G) inaonyesha safu inayojumuisha anatoa nne za diski, na kwa kila vitalu vitatu vya data kuna kizuizi kimoja cha usawa (vizuizi hivi vina kivuli), eneo ambalo hubadilika kwa kila tatu ya vitalu vya data, kusonga kwa mzunguko kwenye anatoa zote nne za diski.
Shughuli za kusoma zinaweza kufanywa kwa usawa kwa diski zote. Shughuli za kuandika zinazohitaji hifadhi mbili (kwa data na kwa usawa) zinaweza pia kuunganishwa, kwa kuwa misimbo ya usawa inasambazwa kwenye hifadhi zote.
Ulinganisho wa chaguo mbalimbali kwa ajili ya kuandaa safu za disk inaonyesha zifuatazo.
RAID 0 ndio chaguo la haraka na bora zaidi, lakini haitoi uvumilivu wa makosa. Inahitaji angalau diski 2 za diski. Shughuli za kuandika na kusoma zinaweza kufanywa wakati huo huo kwenye kila gari.
Usanifu wa RAID 1 unafaa zaidi kwa ajili ya utendaji wa juu, maombi ya kuegemea juu, lakini pia ni ghali zaidi. Pia ni chaguo pekee ambalo ni uvumilivu wa makosa wakati anatoa mbili tu zinatumiwa. Operesheni za kusoma zinaweza kufanywa wakati huo huo kwa kila kiendeshi; shughuli za uandishi kila mara zinarudiwa kwa jozi ya vioo vya anatoa.
Usanifu wa RAID 2 hautumiwi sana.
Safu ya diski ya RAID 3 inaweza kutumika kuharakisha uhamisho wa data na kuboresha uvumilivu wa hitilafu katika mazingira ya mtumiaji mmoja wakati wa kufikia rekodi ndefu kwa mfululizo. Lakini hairuhusu kuchanganya shughuli na inahitaji mzunguko uliosawazishwa wa spindles za gari. Inahitaji angalau hifadhi tatu: 2 kwa data na moja kwa misimbo ya usawa.
Usanifu wa RAID 4 hauauni shughuli za wakati mmoja na hauna faida zaidi ya RAID 5.
RAID 5 ni bora, sugu, na hufanya kazi vizuri. Lakini utendaji wa kuandika na kushindwa kwa gari ni mbaya zaidi kuliko RAID 1. Hasa, kwa kuwa kizuizi cha kanuni za usawa kinatumika kwa block nzima iliyoandikwa, ikiwa sehemu yake tu imeandikwa, ni muhimu kwanza kusoma data iliyoandikwa hapo awali, kisha hesabu thamani mpya za msimbo wa usawa na baada ya hapo uandike data mpya (na usawa). Kupanga upya shughuli pia huchukua muda mrefu kwa sababu ya hitaji la kuunda misimbo ya usawa. Aina hii ya RAID inahitaji angalau diski tatu za diski.
Kwa kuongeza, kwa kuzingatia chaguzi za kawaida za RAID: 0, 1 na 5, kinachojulikana usanifu wa ngazi mbili inaweza kuundwa, ambayo inachanganya kanuni za kuandaa aina mbalimbali za safu. Kwa mfano, safu kadhaa za RAID za aina moja zinaweza kuunganishwa katika kikundi kimoja cha data au safu ya usawa.
Kutokana na shirika hili la ngazi mbili, inawezekana kufikia uwiano unaohitajika kati ya sifa ya kuongezeka kwa uaminifu wa hifadhi ya data ya safu za RAID 1 na RAID 5 na kasi ya juu ya kusoma inayopatikana katika vipande vya vipande kwenye diski katika safu ya RAID 0. Vile viwili- miradi ya kiwango wakati mwingine huitwa RAID 0+1 au 10 na 0+5 au 50.
Uendeshaji wa safu za RAID zinaweza kudhibitiwa sio tu katika vifaa, lakini pia katika programu, uwezekano wa ambayo hutolewa katika baadhi ya matoleo ya seva ya mifumo ya uendeshaji. Ingawa ni wazi kuwa utekelezaji kama huo utakuwa na sifa mbaya zaidi za utendaji.
