(+) : Має високу надійність - працює доти, доки функціонує хоча б один диск у масиві Імовірність виходу з експлуатації відразу двох дисків дорівнює добутку ймовірностей відмови кожного диска. Насправді при виході з ладу однієї з дисків слід терміново вживати заходів - знову відновлювати надмірність. Для цього із будь-яким рівнем RAID (крім нульового) рекомендують використовувати диски гарячого резерву . Гідність такого підходу – підтримка постійної доступності.

(-) : Нестача полягає в тому, що доводиться виплачувати вартість двох жорстких дисків, отримуючи корисний обсяг лише одного жорсткого диска.

RAID 1+0 та RAID 0+1

Дзеркало на багатьох дисках RAID 1+0або RAID 0+1. Під RAID 10 (RAID 1+0) мають на увазі варіант, коли два або більше RAID 1 об'єднуються в RAID 0. Під RAID 0+1 може бути два варіанти:

RAID 2

Масиви такого типу засновані на використанні коду Хеммінгу. Диски поділяються на дві групи: для даних і кодів корекції помилок, причому якщо дані зберігаються на дисках, то зберігання кодів корекції необхідно дисків. Дані розподіляються по дисках, призначених зберігання інформації, як і, як і RAID 0, тобто. вони розбиваються на невеликі блоки за кількістю дисків. Диски, що залишилися, зберігають коди корекції помилок, за якими у разі виходу будь-якого жорсткого диска з ладу можливе відновлення інформації. Метод Хеммінга давно застосовується в пам'яті типу ECC і дозволяє на льоту виправляти одноразові та виявляти дворазові помилки.

Перевагоюмасиву RAID 2 є підвищення швидкості дискових операцій, порівняно з продуктивністю одного диска.

Недолікоммасиву RAID 2 є те, що мінімальна кількість дисків, при якому має сенс його використовувати, - 7. При цьому потрібна структура майже з подвійної кількості дисків (для n=3 дані будуть зберігатися на 4 дисках), тому такий вид масиву не отримав поширення . Якщо ж дисків близько 30-60, перевитрата виходить 11-19%.

RAID 3

У масиві RAID 3 з дисків дані розбиваються на шматки розміром менше сектора (розбиваються на байти) або блоки та розподіляються по дисках. Ще один диск використається для зберігання блоків парності. У RAID 2 для цієї мети застосовувався диск, але більшість інформації на контрольних дисках використовувалася для корекції помилок на льоту, тоді як більшість користувачів задовольняє просте відновлення інформації у разі поломки диска, для чого вистачає інформації, що міститься на одному виділеному жорсткому диску.

Відмінності RAID 3 від RAID 2: неможливість корекції помилок на льоту та менша надмірність.

Переваги:

• висока швидкість читання та запису даних;
• мінімальна кількість дисків для створення масиву дорівнює трьом.

Недоліки:

• масив цього хороший лише для однозадачной роботи з великими файлами, оскільки час доступу до окремому сектору, розбитому по дисках, дорівнює максимальному з інтервалів доступу до секторів кожного з дисків. Для блоків малого розміру час доступу набагато більший за час читання.
• велике навантаження на контрольний диск, і, як наслідок, його надійність падає в порівнянні з дисками, що зберігають дані.

RAID 4

RAID 4 схожий на RAID 3, але відрізняється від цього тим, що дані розбиваються на блоки, а чи не на байти. Таким чином, вдалося частково перемогти проблему низької швидкості передачі даних невеликого обсягу. Запис проводиться повільно через те, що парність для блоку генерується при записі і записується на єдиний диск. Із систем зберігання широкого поширення RAID-4 застосовується на пристроях зберігання компанії NetApp (NetApp FAS), де його недоліки успішно усунуті за рахунок роботи дисків у спеціальному режимі групового запису, що визначається використовується на пристроях внутрішньою файловою системою WAFL.

RAID 5

Основним недоліком рівнів RAID від 2-го до 4-го є неможливість робити паралельні операції записи, оскільки зберігання інформації про парності використовується окремий контрольний диск. RAID 5 не має цього недоліку. Блоки даних та контрольні суми циклічно записуються на всі диски масиву, немає асиметричності конфігурації дисків. Під контрольними сумами мається на увазі результат операції XOR (що виключає або). Xorмає особливість, яка застосовується в RAID 5, яка дає можливість замінити будь-який операнд результатом, і, застосувавши алгоритм xor, Отримати в результаті відсутній операнд. Наприклад: a xor b = c(де a, b, c- три диски рейд-масиву), якщо aвідмовить, ми можемо отримати його, поставивши його місце cі провівши xorміж cі b: c xor b = a.Це можна застосовувати незалежно від кількості операндів: a xor b xor c xor d = e. Якщо відмовляє cтоді eвстає на його місце і провівши xorв результаті отримуємо c: a xor b xor e xor d = c. Цей метод по суті забезпечує стійкість до відмови 5 версії. Для зберігання результату xor потрібно всього 1 диск, розмір якого дорівнює розміру іншого диска в raid.

(+) : RAID5 набув широкого поширення, в першу чергу, завдяки своїй економічністі Об'єм дискового масиву RAID5 розраховується за формулою (n-1) * hddsize, де n - число дисків масиві, а hddsize - розмір найменшого диска. Наприклад, для масиву з 4-х дисків по 80 гігабайт загальний обсяг буде (4 – 1) * 80 = 240 гігабайт. На запис інформації на тому RAID 5 витрачаються додаткові ресурси і падає продуктивність, оскільки потрібні додаткові обчислення та операції запису, зате при читанні (проти окремого вінчестера) є виграш, тому що потоки даних з кількох дисків масиву можуть оброблятися паралельно.

(-) : Продуктивність RAID 5 помітно нижче, особливо на операціях типу Random Write (записи в довільному порядку), при яких продуктивність падає на 10-25% від продуктивності RAID 0 (або RAID 10), оскільки вимагає більшої кількості операцій з дисками (кожна операція запису сервера замінюється на контролері RAID на три - одну операцію читання та дві операції запису). Недоліки RAID 5 виявляються при виході з ладу одного з дисків - весь том переходить у критичний режим (degrade), всі операції запису та читання супроводжуються додатковими маніпуляціями, різко падає продуктивність. При цьому рівень надійності знижується до надійності RAID-0 з відповідною кількістю дисків (тобто n разів нижче надійності одиночного диска). Якщо до повного відновлення масиву відбудеться вихід з ладу, або виникне непоновна помилка читання хоча б ще на одному диску, то масив руйнується, і дані на ньому відновленню звичайними методами не підлягають. Слід також взяти до уваги, що процес RAID Reconstruction (відновлення даних RAID за рахунок надмірності) після виходу з ладу диска викликає інтенсивне навантаження читання з дисків протягом багатьох годин безперервно, що може спровокувати вихід будь-якого з дисків, що залишилися, у цей найменше. захищений період роботи RAID, а також виявити раніше невиявлені збої читання в масивах cold data (даних, яких не звертаються при звичайній роботі масиву, архівні та малоактивні дані), що підвищує ризик збою при відновленні даних. Мінімальна кількість дисків, що використовуються, дорівнює трьом.

RAID 5EE

Примітка: підтримується не у всіх контролерах RAID level-5EE подібний до масиву RAID-5E, але з більш ефективним використанням резервного диска і більш коротким часом відновлення. Подібно до RAID level-5E, цей рівень RAID-масиву створює ряди даних і контрольних сум у всіх дисках масиву. Масив RAID-5EE має покращений захист та продуктивність. При застосуванні RAID level-5E, ємність логічного тому обмежується ємністю двох фізичних вінчестерів масиву (один для контролю, один резервний). Резервний диск є частиною масиву RAID Level-5EE. Тим не менш, на відміну від RAID level-5E, що використовує нерозділене вільне місце для резерву, RAID level-5EE в резервний диск вставлені блоки контрольних сум, як показано на прикладі. Це дозволяє швидше перебудовувати дані під час поломки фізичного диска. За такої конфігурації, ви не зможете використовувати його з іншими масивами. Якщо вам необхідний запасний диск для іншого масиву, вам слід мати ще один резервний вінчестер. RAID level-5E вимагає щонайменше чотирьох дисків і, залежно від рівня прошивки та їх ємності, підтримує від 8 до 16 дисків. RAID level-5E має певну прошивку. Примітка: для RAID level-5EЕ, ви можете використовувати лише один логічний том у масиві.

Переваги:

• 100% захист даних
• Велика ємність фізичних дисків у порівнянні з RAID-1 або RAID-1E
• Більша продуктивність у порівнянні з RAID-5
• Швидше відновлення RAID порівняно з RAID-5E

Недоліки:

• Нижча продуктивність, ніж у RAID-1 або RAID-1E
• Підтримка лише одного логічного тому на масив
• Неможливість спільного використання резервного диска з іншими масивами
• Підтримка не всіх контролерів

RAID 6

RAID 6 - схожий на RAID 5, але має більш високий рівень надійності - під контрольні суми виділяється ємність 2-х дисків, розраховуються 2 суми за різними алгоритмами. Потребує потужніший RAID-контролер. Забезпечує працездатність після одночасного виходу з експлуатації двох дисків - захист від кратної відмови. Для організації масиву потрібно мінімум 4 диски. Зазвичай використання RAID-6 викликає приблизно 10-15% падіння продуктивності дискової групи, порівняно з аналогічними показниками RAID-5, що викликано великим обсягом обробки для контролера (необхідність розраховувати другу контрольну суму, а також прочитувати та перезаписувати більше дискових блоків під час запису кожного) блоку).

RAID 7

RAID 7 – зареєстрована торгова марка компанії Storage Computer Corporation, окремим рівнем RAID не є. Структура масиву така: диски зберігаються дані, один диск використовується для складування блоків парності. Запис на диски кешується з використанням оперативної пам'яті, сам масив вимагає обов'язкового ДБЖ; у разі перебоїв із харчуванням відбувається пошкодження даних.

RAID 10

Схема архітектури RAID 10

RAID 10 - дзеркальний масив, дані у якому записуються послідовно кілька дисків, як у RAID 0 . Ця архітектура є масивом типу RAID 0, сегментами якого замість окремих дисків є масиви RAID 1. Відповідно, масив цього рівня повинен містити як мінімум 4 диски. RAID 10 поєднує в собі високу стійкість до відмов і продуктивність.

Нинішні контролери використовують цей режим за промовчанням для RAID 1+0. Тобто один диск основний, другий - дзеркало, зчитування даних проводиться з них по черзі. Зараз можна вважати, що RAID 10 і RAID 1+0 - це різна назва одного і того ж методу дзеркалування дисків. Твердження, що RAID 10 є найбільш надійним варіантом для зберігання даних, помилково, тому що, незважаючи на те, що для даного рівня RAID можливе збереження цілісності даних при виході з ладу половини дисків, незворотне руйнування масиву відбувається при виході з ладу вже двох диски, якщо вони знаходяться в одній дзеркальній парі.

Комбіновані рівні

Крім базових рівнів RAID 0 - RAID 5, описаних у стандарті, існують комбіновані рівні RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5, які різні виробники інтерпретують кожен по-своєму.

• RAID 1+0 – це поєднання дзеркалованняі чергування(див. вище).
• RAID 5+0 - це чергуваннятомів 5-го рівня.
• RAID 1+5 - RAID 5 з дзеркальнихпар.

Комбіновані рівні успадковують як переваги, так і недоліки своїх батьків: поява чергуванняу рівні RAID 5+0 анітрохи не додає йому надійності, зате позитивно відбивається на продуктивності. Рівень RAID 1+5, напевно, дуже надійний, але не найшвидший і, до того ж, вкрай неекономічний: корисна ємність тома менше половини сумарної ємності дисків.

Слід зазначити, що кількість жорстких дисків у комбінованих масивах також зміниться. Наприклад, для RAID 5+0 використовують 6 або 8 жорстких дисків, для RAID 1+0 - 4, 6 або 8.

Порівняння стандартних рівнів

Рівень	Кількість дисків	Ефективна ємність*	Відмовостійкість	Переваги	Недоліки
0	від 2	S*N	ні	найвища продуктивність	дуже низька надійність
1	2	S	1 диск	надійність
1E	від 3	S*N/2	1 диск**	висока захищеність даних та непогана продуктивність	подвійна вартість дискового простору
10 або 01	від 4, парне	S*N/2	1 диск***	найвища продуктивність та висока надійність	подвійна вартість дискового простору
5	від 3 до 16	S * (N - 1)	1 диск	економічність, висока надійність, непогана продуктивність	продуктивність нижче RAID 0
50	від 6, парне	S * (N - 2)	2 диски**	висока надійність та продуктивність	висока вартість та складність обслуговування
5E	від 4	S * (N - 2)	1 диск	економічність, висока надійність, швидкість вище RAID 5
5EE	від 4	S * (N - 2)	1 диск	швидке реконструювання даних після збою, економічність, висока надійність, швидкість вище RAID 5	продуктивність нижче RAID 0 і 1, резервний накопичувач працює на холостому ходу і не перевіряється
6	від 4	S * (N - 2)	2 диски	економічність, найвища надійність	продуктивність нижче RAID 5
60	від 8, парне	S * (N - 2)	2 диски	висока надійність, великий обсяг даних
61	від 8, парне	S*(N - 2)/2	2 диски**	дуже висока надійність	висока вартість та складність організації

* N - кількість дисків у масиві, S - обсяг найменшого диска. ** Інформація не загубиться, якщо вийдуть з ладу всі диски в межах одного дзеркала. *** Інформація не загубиться, якщо вийдуть з ладу два диски в межах різних дзеркал.

Matrix RAID

Matrix RAID – це технологія, реалізована фірмою Intel у своїх чіпсетах починаючи з ICH6R. Строго кажучи, ця технологія не є новим рівнем RAID (її аналог існує в апаратних RAID-контролерах високого рівня), вона дозволяє, використовуючи невелику кількість дисків організувати одночасно один або кілька масивів рівня RAID 1, RAID 0 і RAID 5. Це дозволяє порівняно невеликі гроші забезпечити для одних даних підвищену надійність, а для інших високу швидкість доступу та виробництва.

Додаткові функції RAID-контролерів

Багато RAID-контролерів оснащені набором додаткових функцій:

• "Гаряча заміна" (Hot Swap)
• "Гарячий резерв" (Hot Spare)
• Перевірка стабільності.

Програмний (англ. software) RAID

Для реалізації RAID можна використовувати як апаратні засоби, а й повністю програмні компоненти (драйвери). Наприклад, у системах на ядрі Linux існують спеціальні модулі ядра, а керувати RAID-пристроями можна за допомогою утиліти mdadm. Програмний RAID має свої переваги та недоліки. З одного боку, він нічого не вартий (на відміну від апаратних RAID-контролерів, ціна яких від $250). З іншого боку, програмний RAID використовує ресурси центрального процесора, і в моменти пікового навантаження на дискову систему процесор може витрачати значну частину потужності на обслуговування RAID-пристроїв.

Ядро Linux 2.6.28 (останнє з 2008 року) підтримує програмні RAID наступних рівнів: 0, 1, 4, 5, 6, 10. Реалізація дозволяє створювати RAID на окремих розділах дисків, що аналогічно описаному вище Matrix RAID. Підтримується завантаження з RAID.

Подальший розвиток ідеї RAID

Ідея RAID-масивів - в об'єднанні дисків, кожен з яких розглядається як набір секторів, і в результаті драйвер файлової системи "бачить" як би єдиний диск і працює з ним, не звертаючи уваги на його внутрішню структуру. Однак, можна домогтися істотного підвищення продуктивності та надійності дискової системи, якщо драйвер файлової системи буде знати про те, що працює не з одним диском, а з набором дисків.

Більше того: при руйнуванні будь-якого з дисків у складі RAID-0 вся інформація в масиві виявиться втраченою. Але якщо драйвер файлової системи розмістив кожен файл на одному диску, і при цьому правильно організована структура директорій, то при руйнуванні будь-якого з дисків будуть втрачені лише файли, що знаходилися на цьому диску; а файли, що повністю знаходяться на збережених дисках, залишаться доступними.

Співробітник корпорації Y-E Data, яка є найбільшим у світі виробником USB флоппі-дисководів, Деніел Олсон як експеримент створив RAID-масив із чотирьох

Вітаю всіх, шановні читачі блог сайт. Думаю, багато хто з вас хоч раз зустрічав на просторах інтернету такий цікавий вислів - «RAID масив». Що воно означає і для чого воно може знадобитися пересічному користувачеві, ось про це сьогодні йтиметься. Загальновідомий факт, що є найповільнішим компонентом в ПК, і поступається процесору і .

Щоб компенсувати «вроджену» повільність там, де вона взагалі не доречна (йдеться в першу чергу про сервери і високопродуктивні ПК) придумали використовувати так званий дисковий масив RAID - якусь «зв'язку» з кількох однакових вінчестерів, які працюють паралельно. Таке рішення дозволяє значно підняти швидкість роботи разом із надійністю.

В першу чергу, RAID масив дозволяє забезпечити високу стійкість до відмови жорстких дисків (HDD) вашого комп'ютера, за рахунок об'єднання декількох жорстких дисків в один логічний елемент. Відповідно, для реалізації даної технології вам знадобляться як мінімум два жорсткі диски. Крім того, RAID це просто зручно, адже всю інформацію, яку раніше доводилося копіювати на резервні джерела (, зовнішні вінчестери), тепер можна залишити «як є», бо ризик її повної втрати мінімальний і прагне до нуля, але не завжди, про це трохи нижче.

RAID перекладається приблизно так: захищений набір недорогих дисків. Назва пішла ще з тих часів, коли об'ємні вінчестери коштували дуже дорого і дешевше було зібрати один загальний масив із дисків, меншим. Суть з того часу не змінилася, як і назва, тільки тепер можна зробити з декількох HDD великого об'єму просто гігантське сховище, або зробити так, що один диск дублюватиме інший. А ще можна поєднати обидві функції, тим самим отримати переваги однієї та другої.

Всі ці масиви знаходяться під своїми номерами, швидше за все, ви про них чули - рейд 0, 1...10, тобто масиви різних рівнів.

Різновиди RAID

Швидкісний Рейд 0

Рейд 0 не має нічого схожого з надійністю, адже він лише підвищує швидкість. Вам необхідно як мінімум 2 вінчестери і в цьому випадку дані будуть «розрізатися» і записуватися на обидва диски одночасно. Тобто вам буде доступний повністю об'єм цих дисків і теоретично це означає, що ви отримуєте вдвічі більшу швидкість читання/запису.

Але, давайте уявімо, що один із цих дисків зламався - у цьому випадку неминуча втрата ВСІХ ваших даних. Інакше кажучи, вам все одно доведеться регулярно робити бекапи, щоб потім потім відновити інформацію. Тут зазвичай використовують від 2 до 4 дисків.

Рейд 1 або «дзеркало»

Тут надійність не знижується. Ви отримуєте дисковий простір та продуктивність лише одного вінчестера, зате маєте подвоєну надійність. Один диск ламається – інформація збережеться на іншому.

Масив рівня RAID 1 не впливає на швидкість, проте обсяг - тут у вашому розпорядженні лише половина від загального простору дисків, яких, до речі, у рейд 1 може бути 2, 4 і т.д., тобто парна кількість. Загалом головною «фішкою» рейду першого рівня є надійність.

Рейд 10

Поєднує в собі все найкраще з попередніх видів. Пропоную розібрати – як це працює на прикладі чотирьох HDD. Отже, інформація пишеться паралельно на два диски, а ще на два інші диски ці дані дублюються.

Як результат - збільшення швидкості доступу в 2 рази, але і обсяг лише двох з чотирьох дисків масиву. Але якщо будь-які два диски зламаються - втрати даних не відбудеться.

Рейд 5

Цей вид масиву дуже схожий на RAID 1 за своїм призначенням, тільки тепер уже потрібно мінімум 3 диски, один з них зберігатиме інформацію, необхідну для відновлення. Наприклад, якщо в такому масиві знаходиться 6 HDD, то для запису інформації буде використано всього 5 з них.

Через те, що дані пишуться відразу на кілька вінчестерів - швидкість читання виходить висока, що відмінно підійде для того, щоб зберігати великий обсяг даних. Але, без дорогого рейд-контролера швидкість буде не дуже високою. Не дай Бог один з дисків поламається - відновлення інформації займе купу часу.

Рейд 6

Цей масив може пережити поломку одразу двох вінчестерів. А це означає, що для створення такого масиву вам знадобиться як мінімум чотири диски, при тому, що швидкість запису буде навіть нижчою, ніж у RAID 5.

Зверніть увагу, що без продуктивного рейд-контролера такий масив (6) зібрати навряд чи вдасться. Якщо у вас є лише 4 вінчестери, краще зібрати RAID 1.

Як створити та налаштувати RAID масив

Контролер RAID

Рейд масив можна зробити шляхом підключення кількох HDD до материнської плати комп'ютера, що підтримує цю технологію. Це означає, що така материнська плата має інтегрований контролер, який, як правило, вбудовується в . Але, контролер може бути зовнішній, який підключається через PCI або PCI-E роз'єм. Кожен контролер, як правило, має своє програмне забезпечення для налаштування.

Рейд може бути організований як на апаратному рівні, так і на програмному, останній варіант – найпоширеніший серед домашніх ПК. Вбудований у материнку контролер користувачі не люблять за погану надійність. Крім того, у разі пошкодження материнки відновити дані буде дуже проблематично. На програмному рівні роль контролера відіграє, у разі чого можна буде спокійно перенести ваш рейд масив на інший ПК.

Апаратний

Як зробити RAID масив? Для цього вам потрібно:

1. Дістати десь із підтримкою рейду (у разі апаратного RAID);
2. Купити мінімум два однакових вінчестери. Краще, щоб вони були ідентичні не лише за характеристиками, а й одного виробника та моделі, та підключалися до матів. платі за допомогою одного.
3. Перенесіть усі дані з HDD на інші носії, інакше в процесі створення рейду вони знищаться.
4. Далі, в біосі потрібно включити підтримку RAID, як це зробити у випадку з вашим комп'ютером - підказати не можу, тому що біоси у всіх різні. Зазвичай цей параметр називається приблизно так: SATA Configuration або Configure SATA as RAID.
5. Потім перезавантажте ПК і з'явиться таблиця з більш тонкими налаштуваннями рейду. Можливо, доведеться натиснути комбінацію клавіш ctrl+i під час процедури POST, щоб з'явилася ця таблиця. Для тих, у кого зовнішній контролер, швидше за все, треба буде натиснути «F2». У самій таблиці тиснемо Create Massive і вибираємо необхідний рівень масиву.

Після створення raid масиву в BIOS необхідно зайти в «керування дисками» в ОС –10 і відформатувати нерозмічену область – це і є наш масив.

Програмний

Для створення програмного RAID нічого вмикати або вимикати в BIOS не доведеться. Вам по суті навіть не потрібна підтримка рейду материнською платою. Як вже було згадано вище, технологія реалізується за рахунок центрального процесора ПК та засобів самої вінди. Ага, вам навіть не потрібно ставити ніяке стороннє програмне забезпечення. Правда в такий спосіб можна створити хіба що RAID першого типу, який «дзеркало».

Тиснемо правою кнопкою по «мій комп'ютер»-пункт «управління»-«керування дисками». Потім клацаємо по будь-якому з жорстких, призначених для рейду (диск1 або диск2) і вибираємо "Створити дзеркальний том". У наступному вікні вибираємо диск, який буде дзеркалом іншого вінчестера, потім призначаємо букву та форматуємо підсумковий розділ.

У цій утиліті дзеркальні томи підсвічуються одним кольором (червоним) і позначені однією літерою. При цьому файли копіюються на обидва томи, один раз на один том, і цей файл копіюється на другий том. Примітно, що у вікні «мій комп'ютер» наш масив буде відображатися як один розділ, другий розділ як би прихований, щоб не «мозолити» очі, адже там знаходяться ті самі файли-дублі.

Якщо якийсь вінчестер вийде з ладу, з'явиться помилка «Надмірність, що відмовила», при цьому на другому розділі все залишиться в безпеці.

Підсумуємо

RAID 5 необхідний обмеженого кола завдань, коли набагато більше (ніж 4 диски) кількість HDD зібрано у величезні масиви. Для більшості користувачів рейд 1 - найкращий варіант.Наприклад, якщо є чотири диски ємністю 3 терабайти кожен - у RAID 1 в такому випадку є 6 терабайт об'єму. RAID 5 в цьому випадку дасть більше простору, однак швидкість доступу сильно впаде. RAID 6 дасть ті самі 6 терабайт, але ще меншу швидкість доступу, та ще й вимагатиме від вас дорогого контролера.

Додамо ще RAID дисків і ви побачите, як усе зміниться. Наприклад, візьмемо вісім дисків тієї ж ємності (3 терабайта). У RAID 1 для запису буде доступно лише 12 терабайт простору, половина обсягу буде закрита! RAID 5 в цьому прикладі дасть 21 терабайт дискового простору + можна буде дістати дані з будь-якого пошкодженого вінчестера. RAID 6 дасть 18 терабайт і дані можна дістати з двох дисків.

Загалом, RAID - штука не дешева, але особисто я хотів би мати в своєму розпорядженні RAID першого рівня з 3-терабайтних дисків. Є ще витонченіші методи, на кшталт RAID 6 0, або «рейд з рейд масивів», але це має сенс при великій кількості HDD, мінімум 8, 16 або 30 - погодьтеся, це вже далеко виходить за рамки звичайного «побутового» використання та користується попитом переважно у серверах.

Ось якось так, залишайте коментарі, додавайте сайт в закладки (для зручності), буде ще багато цікавого та корисного, і до швидких зустрічей на сторінках блогу!

RAID (Redundant Array of Independent Disks)- Надлишковий масив незалежних дисків, тобто. об'єднання фізичних жорстких дисків в один логічний для вирішення будь-яких завдань. Швидше за все, ви його використовуватимете для стійкості до відмови. При виході з ладу одного з дисків система продовжуватиме працювати. В операційній системі масив виглядатиме як звичайний HDD. RAID- масиви зародилися в сегменті серверних рішень, але зараз набули широкого поширення і вже використовуються вдома. Для управління RAID використовується спеціальна мікросхема з інтелектом, яка називається RAID-контролер. Це чипсет на материнській платі, чи окрема зовнішня плата.

Типи RAID масивів

Апаратний- Це коли станом масиву управляє спеціальна мікросхема. На мікросхемі є свій CPU і всі обчислення лягають на нього, звільняючи CPU сервера від надмірного навантаження.

Програмний- це коли станом масиву управляє спеціальна програма в ОС. У цьому випадку буде створюватись додаткове навантаження на CPU сервера. Адже всі обчислення лягають саме на нього.

Однозначно сказати, який тип рейду краще – не можна. У разі програмного рейду нам не потрібно купувати дорогий рейд-контролер. Який зазвичай коштує від 250 у. (можна знайти і за 70 у.о. але я не став би ризикувати даними) Але всі обчислення лягають на CPU сервера. Програмна

реалізація добре підходить для рейдів 0 і 1. Вони досить прості і для їхньої роботи не потрібні великі обчислення. Тому програмні рейди найчастіше використовують у рішеннях початкового рівня. Апаратний рейд у роботі використовує рейд-контролер. Рейд-контролер має свій процесор для обчислень, і саме він здійснює операції введення/виводу.

Рівні RAID-масивів

Їх досить багато. Це основні – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 та комбіновані – 10, 30, 50, 53… Ми розглянемо лише найходовіші, які використовуються в сучасній інфраструктурі підприємства. Літера D у схемах означає Data (дані), або блок даних.

RAID 0 (Striped Disk Array без Fault Tolerance)

Він же stripe. Це коли два або більше фізичних дисків поєднуються в один логічний з метою об'єднання місця. Тобто беремо два диски по 500 Гб, поєднуємо їх у RAID 0 і в системі бачимо 1 HDD об'ємом 1 Тб. Інформація розподіляється по всіх дисках рейду рівномірно як невеликих блоків (страйпів).

Плюси - Висока продуктивність, простота реалізації.

Мінуси – відсутність стійкості до відмов. При використанні цього рейду надійність системи знижується вдвічі (якщо використовуємо два диски). Адже при виході з ладу хоча б одного диска ви втрачаєте всі дані.

RAID 1 (Mirroring & Duplexing)

Він же mirror. Це коли два або більше фізичних дисків поєднуються в один логічний диск з метою підвищення стійкості до відмови. Інформація пишеться відразу на обидва диски масиву та при виході одного з них інформація зберігається на іншому.

Плюси – висока швидкість читання/запису, простота реалізації.

Мінуси – висока надмірність. У разі використання 2 дисків це 100%.

RAID 1E

RAID 1E працює так: три фізичні диски об'єднуються в масив, після чого створюється логічний том. Дані розподіляються на дисках, утворюючи блоки. Порція даних (strip), позначена ** – це копія попередньої порції *. При цьому кожен блок дзеркальної копії записується зі зсувом на один диск

Найбільш просте в реалізації з стійких до відмови рішення - це RAID 1 (mirroring), дзеркальне відображення двох дисків. Висока доступність даних гарантована наявністю двох повних копій. Така надмірність структури масиву позначається на його вартості – адже корисна ємність удвічі менша від використовуваної. Оскільки RAID 1 будується на двох HDD - цього явно мало сучасним, ненажерливим до дискового простору додатків. В силу таких вимог область застосування RAID 1 зазвичай обмежується службовими томами (OS, SWAP, LOG), для розміщення даних користувача ними користуються хіба що в малобюджетних рішеннях.

RAID 1E - це комбінація розподілу інформації по дисках (striping) від RAID 0 і дзеркаловання - від RAID 1. Одночасно із записом області даних на один накопичувач створюється їхня копія на наступному диску масиву. Відмінність від RAID 1 у цьому, що кількість HDD може бути непарним (мінімум 3). Як і у випадку з RAID 1, корисна ємність складає 50% сумарної ємності дисків масиву. Правда, якщо кількість дисків парна, краще використовувати RAID 10, який при тій же утилізації ємності складається з двох (або більше) "дзеркал". При фізичній відмові одного з дисків RAID 1E контролер перемикає запити читання та запису на диски масиву, що залишилися.

Переваги:

• висока захищеність даних;
• непогана продуктивність.

Недоліки:

• як і RAID 1, використовується лише 50% ємності дисків масиву.

RAID 2

У масивах такого типу диски діляться на дві групи - для даних і кодів корекції помилок, причому якщо дані зберігаються на дисках, то зберігання кодів корекції необхідно дисків. Дані записуються на відповідні диски так само, як і RAID 0, вони розбиваються на невеликі блоки за кількістю дисків, призначених для зберігання інформації. Диски, що залишилися, зберігають коди корекції помилок, за якими у разі виходу будь-якого жорсткого диска з ладу можливе відновлення інформації. Метод Хеммінга давно застосовується в пам'яті типу ECC і дозволяє на льоту виправляти одноразові та виявляти дворазові помилки.

Недолік масиву RAID 2 в тому, що для його функціонування потрібна структура майже з подвійної кількості дисків, тому такий вид масиву не отримав поширення.

RAID 3

У масиві RAID 3 з дисків дані розбиваються на шматки розміром менше сектора (розбиваються на байти) або блоку та розподіляються по дисках. Ще один диск використається для зберігання блоків парності. У RAID 2 для цієї мети застосовувався диск, але більшість інформації на контрольних дисках використовувалася для корекції помилок на льоту, тоді як більшість користувачів задовольняє просте відновлення інформації у разі поломки диска, для чого вистачає інформації, що міститься на одному виділеному жорсткому диску.

Відмінності RAID 3 від RAID 2: неможливість корекції помилок на льоту та менша надмірність.

Переваги:

• висока швидкість читання та запису даних;
• мінімальна кількість дисків для створення масиву дорівнює трьом.

Недоліки:

• масив цього хороший лише для однозадачной роботи з великими файлами, оскільки час доступу до окремому сектору, розбитому по дисках, дорівнює максимальному з інтервалів доступу до секторів кожного з дисків. Для блоків малого розміру час доступу набагато більший за час читання.
• велике навантаження на контрольний диск, і, як наслідок, його надійність падає в порівнянні з дисками, що зберігають дані.

RAID 4

RAID 4 схожий на RAID 3, але відрізняється від цього тим, що дані розбиваються на блоки, а чи не на байти. Таким чином, вдалося частково перемогти проблему низької швидкості передачі даних невеликого обсягу. Запис проводиться повільно через те, що парність для блоку генерується при записі і записується на єдиний диск. Із систем зберігання широкого поширення RAID-4 застосовується на пристроях зберігання компанії NetApp (NetApp FAS), де його недоліки успішно усунуті за рахунок роботи дисків у спеціальному режимі групового запису, що визначається використовується на пристроях внутрішньою файловою системою WAFL.

RAID 5 (Independent Data Disks with Distributed Parity Blocks)

Найпопулярніший вид рейд-масиву, загалом завдяки економічності використання носіїв даних. Блоки даних та контрольні суми циклічно записуються на всі диски масиву. При виході з ладу одного з дисків буде помітно знижено продуктивність, тому що доведеться здійснювати додаткові маніпуляції для функціонування масиву. Сам по собі рейд має досить хорошу швидкість читання/запису, але трохи поступається RAID 1. Потрібно не менше трьох дисків щоб організувати RAID 5.

Плюси – економічне використання носіїв, відмінна швидкість читання/запису. Різниця у продуктивності порівняно з RAID 1 не так сильно помітна як економія дискового простору. У разі використання трьох HDD надмірність становить лише 33%.

Мінуси – складне відновлення даних та реалізація.

RAID 5E

RAID 5E працює так. З чотирьох фізичних дисків збирається масив, у ньому створюється логічний диск. Розподілений резервний диск – це вільний простір. Дані розподіляються за накопичувачами, створюючи блоки на логічному диску. Контрольні суми також розподіляються по дисках масиву і записуються зі зсувом від диска до диска, як і RAID 5. Резервний HDD залишається порожнім.

«Класичний» RAID 5 багато років вважається стандартом стійкості до відмови дискових підсистем. У ньому застосовується розподіл даних (striping) по HDD масиву, кожної з порцій (stripe), визначеної у ньому, обчислюються і записуються контрольні суми (парність, parity). Відповідно, швидкість запису знижується через постійний перерахунок КС з надходженням нових даних. Для збільшення продуктивності запису КС розподіляються за всіма накопичувачами масиву, чергуючись з даними. Під зберігання КС витрачається ємність одного носія, тому RAID 5 утилізує на один диск менше від їх загальної кількості в масиві. RAID 5 вимагає мінімум трьох (і максимум 16) НЖМД, його ККД використання дискового простору знаходиться в діапазоні 67-94% залежно від кількості дисків. Очевидно, що це більше, ніж у RAID 1, що утилізує 50% доступної ємності.

Малі накладні витрати для реалізації надмірності RAID 5 обертаються досить складною реалізацією та тривалим процесом відновлення даних. Підрахунок контрольних сум та адрес покладається на апаратний RAID-контролер з високими вимогами до його процесора, логіки та кеш-пам'яті. Продуктивність масиву RAID 5 у його деградованому стані дуже низька, а час відновлення вимірюється годинами. У результаті проблема неповноцінності масиву посилюється ризиками повторної відмови одного з дисків до того моменту, коли RAID буде відновлено. Це призводить до руйнування томів даних.

Поширений підхід з включенням у RAID 5 виділеного диска гарячого резерву (hot-spare) – зниження часу простою до фізичної заміни збійного диска. Після відмови одного з накопичувачів вихідного масиву контролер включає резервний диск масив і починає процес перебудови RAID. Важливо уточнити, що першої відмови резервний накопичувач працює на холостому ходу, роками може брати участь у функціонуванні масиву і перевірятися на помилки поверхні. Так само, як і той, який пізніше принесуть по гарантійній заміні замість збійного, вставлять у дисковий кошик і призначать резервним. Великим сюрпризом може стати його непрацездатність, причому з'ясується це в невідповідний момент.

RAID 5E – це RAID 5 із включеним до масиву резервним диском (hot-spare) постійного використання, ємність якого додається порівну до кожного елемента масиву. Для RAID 5E потрібно щонайменше чотири HDD. Як і у RAID 5, дані та контрольні суми розподіляються по дисках масиву. Утилізація корисної ємності у RAID 5E дещо нижча, зате продуктивність вища, ніж у RAID 5 c hot-spare.

Місткість логічного тому RAID 5E менше загальної ємності на об'єм двох носіїв (ємність одного йде під контрольні суми, другого – під hot-spare). Зате читання та запис на чотири фізичні пристрої RAID 5E швидше операцій з трьома фізичними накопичувачами RAID 5 з класичним hot-spare (у той час як четвертий, hot-spare, участі в роботі не бере). Резервний диск RAID 5E – повноправний постійний член масиву. Його неможливо призначити резервним двом різним масивам («слугою двох панів» – як це допускається у RAID 5).

У разі відмови одного з фізичних дисків дані зі збійного накопичувача відновлюються. Масив піддається стиску, і розподілений резервний диск стає частиною масиву. Логічний диск залишається на рівні RAID 5E. Після заміни збійного диска на нові дані логічного диска розгортаються у вихідний стан схеми розподілу HDD. При використанні логічного диска RAID 5E у відмовостійких кластерних схемах він не виконуватиме своїх функцій під час компресії-декомпресії даних.

Переваги:

• висока захищеність даних;
• утилізація корисної ємності вище, ніж у RAID 1 чи RAID 1E;
• продуктивність вища, ніж у RAID 5.

Недоліки:

• продуктивність нижча, ніж у RAID 1E;
• не може поділяти резервний диск з іншими масивами.

RAID 5EE

Примітка: підтримується не у всіх контролерах RAID level-5EE подібний до масиву RAID-5E, але з більш ефективним використанням резервного диска і більш коротким часом відновлення. Подібно до RAID level-5E, цей рівень RAID-масиву створює ряди даних і контрольних сум у всіх дисках масиву. Масив RAID-5EE має покращений захист та продуктивність. При застосуванні RAID level-5E ємність логічного тома обмежується ємністю двох фізичних вінчестерів масиву (один для контролю, один резервний). Резервний диск є частиною масиву RAID Level-5EE. Тим не менш, на відміну від RAID level-5E, що використовує нерозділене вільне місце для резерву, RAID level-5EE в резервний диск вставлені блоки контрольних сум, як показано на прикладі. Це дозволяє швидше перебудовувати дані під час поломки фізичного диска. За такої конфігурації, ви не зможете використовувати його з іншими масивами. Якщо вам необхідний запасний диск для іншого масиву, вам слід мати ще один резервний вінчестер. RAID level-5E вимагає щонайменше чотирьох дисків і, залежно від рівня прошивки та їхньої ємності, підтримує від 8 до 16 дисків. RAID level-5E має певну прошивку. Примітка: для RAID level-5EЕ, ви можете використовувати лише один логічний том у масиві.

Переваги:

• 100% захист даних
• Велика ємність фізичних дисків у порівнянні з RAID-1 або RAID-1E
• Більша продуктивність у порівнянні з RAID-5
• Швидше відновлення RAID порівняно з RAID-5E

Недоліки:

• Нижча продуктивність, ніж у RAID-1 або RAID-1E
• Підтримка лише одного логічного тому на масив
• Неможливість спільного використання резервного диска з іншими масивами
• Підтримка не всіх контролерів

RAID 6

RAID 6 - схожий на RAID 5, але має більш високий рівень надійності - під контрольні суми виділяється ємність 2-х дисків, розраховуються 2 суми за різними алгоритмами. Потребує потужніший RAID-контролер. Забезпечує працездатність після одночасного виходу з експлуатації двох дисків - захист від кратної відмови. Для організації масиву потрібно щонайменше 4 диски. Зазвичай використання RAID-6 викликає приблизно 10-15% падіння продуктивності дискової групи, порівняно з аналогічними показниками RAID-5, що викликано великим обсягом обробки для контролера (необхідність розраховувати другу контрольну суму, а також прочитувати та перезаписувати більше дискових блоків під час запису кожного) блоку).

RAID 7

RAID 7 - зареєстрована торгова марка компанії Storage Computer Corporation, окремим рівнем RAID не є. Структура масиву така: диски зберігаються дані, один диск використовується для складування блоків парності. Запис на диски кешується з використанням оперативної пам'яті, сам масив вимагає обов'язкового ДБЖ; у разі перебоїв із харчуванням відбувається пошкодження даних.

RAID 10 або RAID 1+0 (Very High Reliability with High Performance)

Поєднання дзеркального рейду та рейду з чергуванням дисків. У роботі цього виду рейду диски об'єднуються парами в дзеркальні рейди (RAID 1), а потім усі ці дзеркальні пари об'єднуються в масив із чергуванням (RAID 0). У рейд можна поєднати лише парну кількість дисків, мінімум – 4, максимум – 16. Від RAID 1 ми успадковуємо надійність, від RAID 0 – швидкість.

Плюси – висока відмовостійкість та продуктивність

Мінуси – висока вартість

RAID 50 або RAID 5+0 (High I/O Rates & Data Transfer Performance)

Він же RAID 50, це поєднання RAID 5 і RAID 0. Масив поєднує в собі високу продуктивність та стійкість до відмов.

Плюси – висока стійкість до відмов, швидкість передачі даних і виконання запитів

Мінуси – висока вартість

RAID 60

RAID-масив рівня 60 об'єднані характеристики з рівнів 6 і 0. RAID 60 масиву поєднує прямий рівень блоків чергування RAID 0 з розподіленою двічі паритетом у RAID 6, а саме: масиву RAID 0 розподіляються серед RAID 6 елементів. RAID 60 віртуальний диск може вижити про втрату двох жорстких дисків у кожному RAID 6 встановлює без втрати даних. Вона є найбільш ефективною з даними, потрібна висока надійність, висока запит курси, високі передачі даних, а також середні і великі ємності. Мінімальна кількість дисків-8.

Лінійний RAID

Лінійний RAID є простим об'єднанням дисків, що створює великий віртуальний диск. У лінійному RAID блоки виділяються спочатку на одному диску, включеному в масив, потім, якщо цей заповнений, на іншому і т.д. Таке об'єднання не дає виграшу у продуктивності, оскільки швидше за все операції введення/виводу не будуть розподілені між дисками. Лінійний RAID також не містить надмірності і, насправді, збільшує ймовірність збою - якщо лише один диск відмовить, весь масив вийде з ладу. Місткість масиву дорівнює сумарній ємності всіх дисків.

Головний висновок, який можна зробити – кожен рівень рейду має свої плюси та мінуси.

Ще головніше висновок – рейд не гарантує цілісності ваших даних. Тобто якщо хтось видалити файл або він буде пошкоджений будь-яким процесом, рейд нам не допоможе. Тому рейд не звільняє нас від необхідності робити бекапи. Але допомагає, коли виникають проблеми з дисками фізично.

Якщо ви коли-небудь замислювалися про придбання серверів або сховищ NAS, то ви напевно чули магічний термін “RAID”. RAID розшифровується як Redundant Array of Independent Disks – надлишковий масив незалежних дисків. Взагалі, системи з RAID використовують два або більше жорстких дисків або для того, щоб поліпшити продуктивність, або для підвищення стійкості до відмов, або для того і іншого разом. Відмовостійкість, в цьому випадку означає те, що обладнання (наприклад, сервер) зможе працювати і дані не загубляться навіть у тому випадку, якщо один (або навіть більше) з дисків вийшов з ладу.

Для того, щоб зрозуміти як саме RAID допомагає покращити продуктивність і стійкість до відмов, потрібно розібратися які бувають рівні RAID. Рівень RAID залежить від того, скільки дисків у масиві, наскільки критична можлива поломка диска, наскільки важливою є швидкість роботи системи. Наприклад, для бізнес-додатків набагато важливіше збереження даних у разі виходу компонентів з ладу, а для домашніх користувачів, можливо, швидкість буде вирішальним фактором. Рівні RAID представляють різні комбінації балансу продуктивності, стійкості до відмов і вартості рішення.

Огляд технології RAID

Як правило, RAID використовується в компаніях, де стійкість до відмови і продуктивність - не розкіш, а необхідність. Сервери і сховища NAS, в більшості випадків оснащені так званими RAID-контролерами - апаратними модулями, які управляють масивами з SATA або SSD дисків. Також, у більшості сучасних операційних систем підтримується програмний RAID, де керування дисками та масивами здійснюється силами самої операційної системи.

Який рівень RAID потрібний мені?

Як уже говорилося, існує кілька рівнів RAID, залежно від того, чого хочеться досягти – більшої продуктивності, більшої надійності або того й іншого. Також важливо використовувати апаратний або програмний RAID. Програмний RAID підтримує не всі рівні, а у разі використання апаратного – потрібно подумати про вибір відповідного контролера.

Найпоширеніші рівні RAID.

RAID0 – використовується підвищення продуктивності. Також відомий як масив із «чергуванням». Це означає, що потік даних ділиться на кілька дисків, замість того, щоб весь час використовувати один. Таким чином досягається «паралельність» читання чи запису, що прискорює роботу. Для RAID0 потрібно щонайменше два диски. RAID0 підтримується як апаратними, і програмними рішеннями. Недолік RAID0 у тому, що немає ніякої стійкості до відмов - при виході з ладу будь-якого диска втрачається інформація.

RAID1 – використовується для підвищення надійності. Також відомий як масив із «дзеркалюванням». З назви зрозуміло, що у випадку RAID1 інформація одночасно записується на два диски, виходить дві копії даних - два дзеркала. У разі відмови одного з дисків другий продовжує працювати і дані не втрачаються. Це найпростіший і відносно недорогий спосіб підвищити стійкість до відмови. Мінусом такого рішення є невелике зменшення продуктивності. Для RAID1 потрібно щонайменше два диски. RAID1 можна зібрати як програмно, і з допомогою апаратного контролера.

RAID5 – напевно, найпоширеніша конфігурація RAID. RAID5 забезпечує кращу продуктивність, ніж «дзеркалювання», до того ж забезпечуючи і стійкість до відмов. У конфігурації RAID5 блоки даних і так звана парність (додатковий блок даних відновлення) записуються послідовно три чи більше дисків. При відмові одного з дисків дані відновлюються з блоків, що залишилися, і парності автоматично і непомітно. Звісно, ​​у разі система залишається повністю працездатною. Іншим плюсом RAID5 є «гаряча заміна» - можливість змінювати будь-який з дисків, не перериваючи роботи системи (сервера або сховища). Негативним моментом використання RAID5 є різке зниження продуктивності під час відновлення інформації на новозаміненому диску. Також RAID5 в принципі вимогливий до обчислювальних ресурсів, тому рекомендується використовувати апаратний контролер, хоча програмними способами RAID5 створити також можливо.

RAID10 – комбінація RAID1 та RAID0. Поєднує «дзеркалювання» RAID1 та «чергування» RAID0. Забезпечує хорошу продуктивність і стійкість до відмов, проте досить дорогий, бо вимагає мінімум чотири диски і загальна ємність масиву дорівнюватиме половині ємності фізичних дисків.

Існують і інші рівні RAID – RAID2, RAID4, RAID7, RAID50, RAID01, у більшості – вони є специфічними комбінаціями та варіантами вже описаних конфігурацій. Для малого бізнесу та типових рішень найпоширенішими є рівні 0, 1, 5 та 10.

Варто згадати, що у разі використання дисків різної ємності масив дорівнюватиме ємності найменшого диска. Наприклад, ємність RAID1 з двох дисків 1000 Гб і 500 Гб дорівнюватиме 500 Гб. Цілком природно, що для RAID рекомендується використовувати диски однакової ємності.

Також, з міркувань продуктивності та надійності, рекомендується використовувати диски однакової моделі та бажано в межах однієї партії. Різні диски, особливо різних виробників, можуть зношуватися і стимулювати затримки абсолютно непередбачувано.

Корисно пам'ятати, що RAID не замінює резервне копіювання. RAID може бути чудовим способом підвищення надійності та продуктивності, але це лише частина стратегії відновлення даних.

RAID– абревіатура, що розшифровується як Redundant Array of Independent Disks – “відмовостійкий масив із незалежних дисків” (раніше іноді замість Independent використовувалося слово Inexpensive). Концепція структури, що складається з кількох дисків, об'єднаних у групу, що забезпечує стійкість до відмови народилася в 1987 році в основній роботі Паттерсона, Гібсона і Катца.

Вихідні типи RAID-масивів

RAID-0
Якщо ми вважаємо, що RAID це "відмовостійкість" (Redundant ...), то RAID-0 це "нульова відмовостійкість", відсутність її. Структура RAID-0 це "масив дисків із чергуванням". Блоки даних по черзі записуються на всі диски, що входять в масив, по порядку. Це підвищує швидкодію, в ідеалі в стільки разів, скільки дисків входить до масиву, оскільки запис розпаралелюється між декількома пристроями.
Однак у стільки ж разів знижується надійність, оскільки дані будуть втрачені при виході з ладу будь-якого з дисків, що входять до масиву.

RAID-1
Це так зване дзеркало. Операції запису виконуються на два диски паралельно. Надійність такого масиву вища, ніж одиночний диск, проте швидкодія підвищується незначно (або зовсім не підвищується).

RAID-10
Спроба об'єднати переваги двох типів RAID і позбавити їх властивих недоліків. Якщо взяти групу RAID-0 з підвищеною продуктивністю, і надати кожному з них (або масиву повністю) "дзеркальні" диски для захисту даних від втрати в результаті виходу з ладу, ми отримаємо стійкий до відмови масив з підвищеною, в результаті використання чергування, швидкодією.
На сьогоднішній день “в живій природі” це один із найпопулярніших типів RAID.
Мінуси – ми платимо за всі перераховані вище переваги половиною сумарної ємності входять в масив дисків.

RAID-2
Залишився цілком теоретичним варіантом. Це масив, в якому дані кодуються завадостійким кодом Хеммінга, що дозволяє відновлювати окремі збійні фрагменти за рахунок його надмірності. До речі, різні модифікації коду Хеммінга, а також його спадкоємців, використовуються в процесі зчитування даних з магнітних головок жорстких дисків і оптичних зчитувачів CD/DVD.

RAID-3 та 4
"Творчий розвиток" ідеї захисту даних надлишковим кодом. Код Хеммінга незамінний у разі "постійно недостовірного" потоку, насиченого безперервними слабопередбачуваними помилками, такого, наприклад, як зашумлений ефірний канал зв'язку. Однак у разі жорстких дисків основна проблема не в помилках зчитування (ми вважаємо, що дані видаються жорсткими дисками у тому вигляді, в якому ми їх записали, якщо він працює), а у виході з ладу повністю диска.
Для таких умов можна скомбінувати схему з чергуванням (RAID-0) та для захисту від виходу з ладу одного з дисків доповнити записувану інформацію надмірністю, яка дозволить відновити дані при втраті якоїсь її частини, виділивши під це додатковий диск.
При втраті будь-якого з дисків даних ми можемо відновити дані, що зберігалися на ньому, шляхом нескладних математичних операцій над даними надмірності, у випадку виходячи з ладу диска з даними надмірності ми все одно маємо дані, що зчитуються з дискового масиву типу RAID-0.
Варіанти RAID-3 і RAID-4 відрізняються тим, що в першому випадку чергуються окремі байти, а в другому групи байт, "блоки".
Основним недоліком цих двох схем є вкрай низька швидкість запису на масив, оскільки кожна операція запису викликає оновлення контрольної суми, блоку надмірності для записаної інформації. Очевидно, що, незважаючи на структуру з чергуванням, продуктивність масиву RAID-3 і RAID-4 обмежена продуктивністю одного диска, на якому лежить "надлишковий блок".

RAID-5
Спроба обійти це обмеження породила наступний тип RAID, нині він отримав, поруч із RAID-10, найбільшого поширення. Якщо запис на диск "блоку надмірності" обмежує весь масив, давайте його теж розмажемо по дисках масиву, зробимо для цієї інформації невиділений диск, тим самим операції поновлення надмірності виявляться розподіленими по всіх дисках масиву. Тобто ми також як і у випадку RAID-3(4) беремо диски для зберігання N інформації в кількості N + 1 диск, але на відміну від Type 3 і 4 цей диск також використовується для зберігання даних упереміш з даними надмірності, як і інші N.
Недоліки? А як же без них? Проблема з повільним записом частково була вирішена, але все ж таки не повністю. Запис на масив RAID-5 здійснюється, проте, повільніше, ніж масив RAID-10. Натомість RAID-5 більш "економічно ефективний". Для RAID-10 ми платимо за стійкість до відмови рівно половиною дисків, а в разі RAID-5 це всього один диск.

Однак швидкість запису знижується пропорційно до збільшення кількості дисків у масиві (на відміну від RAID-0, де вона тільки зростає). Це з тим, що з запису блоку даних масиву необхідно заново розрахувати блок надмірності, навіщо прочитати інші “горизонтальні” блоки і перерахувати відповідно до їх даними блок надмірності. Тобто на одну операцію запису масив з 8 дисків (7 дисків даних + 1 додатковий) буде робити 6 операцій читання в кеш (решта блоків даних з усіх дисків, щоб розрахувати блок надмірності), обчислювати з цих блоків блок надмірності, і робити 2 записи (Запис блоку записуваних даних і перезапис блоку надмірності). У сучасних системах частково гострота знімається за рахунок кешування, проте подовження групи RAID-5 хоча і викликає пропорційне збільшення швидкості читання, але також і відповідне йому зниження швидкості запису.
Ситуація зі зниженням продуктивності при записі на RAID-5 іноді породжує цікавий екстремізм, наприклад http://www.baarf.com/ ;)

Тим не менш, оскільки RAID-5 є найбільш ефективна RAID-структура з точки зору витрати дисків на "погонний мегабайт" він широко використовується там, де зниження швидкості запису не є вирішальним параметром, наприклад, для довготривалого зберігання даних або даних, що зчитуються переважно.
Окремо слід згадати, що розширення дискового масиву RAID-5 додаванням додаткового диска викликає повне перерахування всього RAID, що може займати годинник, а в окремих випадках і дні, під час яких продуктивність масиву катастрофічно падає.

RAID-6
Подальший розвиток ідеї RAID-5. Якщо ми розрахуємо додаткову надмірність за іншим, ніж застосовуваний у RAID-5 законі, ми зможемо зберегти доступ до даних при відмові двох дисків масиву.
Платою за це є додатковий диск під дані другого блоку надмірності. Тобто для зберігання даних рівних обсягу N дисків нам потрібно буде взяти N + 2 диски. Ускладнюється "математика" обчислення блоків надмірності, що викликає ще більше зниження швидкості запису в порівнянні з RAID-5, зате підвищується надійність. Причому часом вона навіть перевищує рівень надійності RAID-10. Неважко побачити, що RAID-10 теж витримує вихід з ладу двох дисків у масиві, проте в тому випадку, якщо ці диски належать одному "дзеркалу" або різним, але не двом дзеркальним дискам. А ймовірність саме такої ситуації не можна скидати з рахунку.

Подальше збільшення номерів типів RAID відбувається за рахунок "гібридизації", так з'являються RAID-0+1 RAID-10, що став вже розглянутим, або всілякі химерні RAID-51 і так далі.
У живій природі на щастя не зустрічаються, зазвичай залишаючись "сном розуму" (ну, крім вже описаного вище RAID-10).