Что такое RAID 0, 1, 5 и 10? (Простое объяснение)

Система RAID улучшает надежность и производительность, добавляя больше избыточности в систему хранения данных. RAID расшифровывается как Redundant Array of Independent Drives или Redundant Array of Inexpensive Disks, что является более старой версией. В системе RAID два или более жестких дисков работают вместе, чтобы обеспечить большую производительность и емкость.

Четыре уровня RAID чаще всего используются в большинстве ситуаций.

RAID 0 – чередование

RAID 1 – зеркалирование

RAID 5 – чередование с четностью

RAID 10 – сочетание зеркалирования и чередования

Существует несколько уровней RAID, каждый из которых оптимизирован для определенной ситуации. Нет ни одной отраслевой группы или комитета по стандартизации, который бы стандартизировал их.

Система RAID может использовать множество типов интерфейсов, включая SATA, SCSI, IDE или FC (волоконно-оптический канал). RAID-системы используют SATA-диски внутри, но это делается через интерфейс FireWire или SCSI на хосте.

Объяснение RAID 0, 1, 5 и 10:

RAID 0 – Чередование

Система RAID 0 основана на чередовании данных. Поток данных разбивается на несколько сегментов или блоков, хранящихся на разных дисках.

С RAID 0 вы можете записывать данные на оба диска одновременно или последовательно, в зависимости от вашей системы, если у вас есть как минимум два диска. Это улучшит скорость чтения и записи. Однако, если один из ваших дисков выйдет из строя, вы потеряете все.

Данные делятся на сегменты, называемые полосатыми единицами, когда вы сохраняете файл в RAID 0. Все диски вашего массива затем используются для распределения данных по ним. Этот процесс называется чередованием, и он позволяет вам быстрее получать доступ к данным, потому что несколько дисков работают вместе для чтения, записи и хранения данных.

В RAID 0 вам нужен только один жесткий диск для обработки данных вместо нескольких дисков в массиве, что быстрее, чем получение большого жесткого диска с той же емкостью.

В RAID 0 нет избыточности (или резервного копирования). Другими словами, если один из ваших дисков выйдет из строя, вы потеряете все ваши данные. Поскольку ваши данные хранятся и обрабатываются на нескольких дисках, потеря данных на одном диске означает потерю всех ваших данных.

Более того, поскольку вы используете несколько дисков, вероятность того, что один из них выйдет из строя, увеличивается. Массив RAID 0 лучше всего подходит для хранения временных файлов или файлов, которые резервируются в другом месте.

RAID 1 – Зеркалирование

Когда данные записываются как на основной диск (или набор дисков), так и на зеркальный диск (или набор дисков), они хранятся дважды.

Контроллер использует либо основной диск, либо зеркальный диск для непрерывной работы, если один из дисков выходит из строя. Для массива RAID 1 вам нужно как минимум два диска.

По сравнению с RAID 0, который в первую очередь ориентирован на скорость и производительность, RAID 1 в первую очередь ориентирован на избыточность. Копия вышедшего из строя диска устраняет возможность потери данных и простоя.

Еще одним преимуществом RAID 1 является его высокая скорость чтения, так как все диски в массиве могут быть прочитаны. Скорость записи медленнее, чем в массиве RAID 0, так как данные необходимо записывать на все диски.

RAID 5 – Чередование с четностью

Конфигурация RAID 5, вероятно, является самой распространенной конфигурацией RAID, и в отличие от RAID 0 и RAID 1, она требует как минимум трех дисков для работы.

RAID 5 использует чередование данных, которое разделяет данные на сегменты и хранит их на отдельных дисках. Данные для четности не записываются на фиксированный диск, они распределяются по всем дискам.

Компьютер может пересчитать данные одного из других блоков данных, используя данные четности, если эти данные больше недоступны. Другими словами, массив RAID 5 может выдержать выход из строя диска без потери данных или предотвращения доступа к ним.

В случае выхода из строя диска контрольные суммы четности могут быть использованы для воссоздания сохраненных данных.

Недостатком RAID 5 является то, что он может выдержать выход из строя только одного диска.

Массив RAID 5 поддерживает горячую замену, что означает, что один диск в массиве может быть заменен, пока остальные остаются функциональными. К сожалению, если второй диск выйдет из строя во время восстановления данных с первого, все данные на этом диске будут потеряны.

Что касается отказоустойчивости, RAID 5 превосходит RAID 0 и RAID 1 и имеет более высокую общую емкость хранения.

Как и RAID 0, скорости чтения RAID 5 быстры благодаря одновременному выходу данных от каждого диска. Однако, в отличие от RAID 0, скорости записи RAID 5 медленнее из-за генерации избыточных контрольных сумм четности.

RAID 10 – Сочетание RAID 1 и RAID 0

RAID 10 является частью вложенной или гибридной группы RAID, сочетая два разных уровня RAID: чередование и зеркалирование дисков. Что касается RAID 10, массив сочетает зеркалирование на уровне 1 и чередование на уровне 0. Массив RAID также называется RAID 1+0.

Данные сегментируются перед дублированием на дисках в конфигурации RAID 10, которая требует минимум четырех дисков.

Аналогично, общая емкость хранения уменьшается вдвое, когда RAID 10 настраивается с двумя дисками, как и в стандартной конфигурации RAID 1. Другими словами, вы сможете использовать только 3 ТБ хранилища из шести 1 ТБ дисков.

Стандартная конфигурация RAID 10 с четырьмя дисками может выдержать только один выход из строя диска на пару зеркальных дисков. В противном случае все данные будут потеряны. Система RAID 10 предлагает преимущества как RAID 0, так и RAID 1, такие как высокая скорость чтения и записи и исключительная отказоустойчивость.

По сравнению с большими массивами RAID 5 или RAID 6, это дорогой способ обеспечить избыточность.

Заключение

Выше мы объяснили, что такое RAID и его различные уровни. Надеемся, что вы нашли эту статью полезной и полезной. Чтобы разработать инфраструктуру хранения, соответствующую потребностям организации, важно понимать уровни RAID. RAID может увеличить производительность и защитить от выхода дисков из строя.

Но помните, что он не защищает от повреждения данных или реализует возможности безопасности. Если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, пожалуйста, не стесняйтесь оставлять их в комментариях ниже. Я буду рад помочь вам!