PowerEdge. Что такое уровни RAID и их характеристики
Summary: Узнайте больше о различных уровнях RAID — RAID 0, 1, 5, 6 и 10, — реализованных в серверах Dell PowerEdge. Узнайте об их конфигурациях, преимуществах и влиянии на избыточность данных и производительность. ...
This article applies to
This article does not apply to
This article is not tied to any specific product.
Not all product versions are identified in this article.
Instructions
RAID — это технология виртуализации хранилища данных, которая объединяет несколько компонентов жестких дисков в одно логическое устройство для обеспечения избыточности данных, повышения производительности или того и другого.
Данные распределяются между дисками одним из нескольких способов, называемых уровнями RAID, в зависимости от требуемого уровня резервирования и производительности. Различные схемы, или схемы распределения данных, называются RAID с последующим числом, например RAID 0 или RAID 1. Каждая схема, или уровень RAID, обеспечивает различный баланс между ключевыми целями:
Надежность, доступность, производительность и емкость
Уровни RAID, превышающие RAID 0, обеспечивают защиту от неустранимых ошибок чтения секторов и от сбоев целых жестких дисков.
Предупреждение! Технология RAID не является решением для резервного копирования. Эта технология не может заменить хорошее решение для резервного копирования для обеспечения сохранности и безопасности данных.
Содержание
1. Уровни RAID
|
Уровень |
Расщепление |
Зеркалирование |
Четность |
Сбой |
Минимум |
Описание |
|
X |
|
|
0 |
2. |
|
|
|
|
X |
|
1. |
2. |
|
|
|
X |
|
X |
1. |
3. |
|
|
|
X |
|
X |
2. |
4 |
RAID 5 + другой блок четности |
|
|
X |
X |
|
1 на набор зеркал |
4 |
RAID 0 + RAID 1 |
|
|
RAID 50 |
X |
|
X |
|
6 |
RAID 0 + RAID 5 |
|
RAID 60 |
X |
|
X |
|
8 |
RAID 0 + RAID 6 |
2. Терминология RAID
Позволяет записывать данные на несколько жестких дисков вместо одного жесткого диска. RAID 0 разбивает каждое пространство жесткого диска на полосы по 64 Кбайт. Такие полосы чередуются последовательным образом. Часть полосы данных на одном жестком диске называется элементом полосы данных.
Например, в четырехдисковой системе, использующей только RAID 0, сегмент 1 записывается на диск 1, сегмент 2 записывается на диск 2 и т. д. RAID 0 повышает производительность, поскольку доступ к нескольким жестким дискам осуществляется одновременно, но он не обеспечивает резервирование данных (рис. 1 (только на английском языке)).
Рис. 1. RAID 0
- Отказоустойчивость — нет
- Преимущество — повышенная производительность, дополнительное место для хранения данных
- Недостаток — не должно использоваться для критически важных данных Потеря данных происходит при любом сбое диска.
В конфигурации RAID 1 данные, записанные на одном диске, одновременной записываются на другой. В случае отказа одного из дисков содержимое другого диска можно использовать для запуска системы и восстановления неисправного жесткого диска.
Основное преимущество RAID 1 заключается в обеспечении 100-процентной избыточности данных. Поскольку содержимое диска записывается на второй диск, система может выдержать сбой одного диска. Оба диска всегда содержат одни и те же данные. Любой из жестких дисков может выступать в качестве рабочего жесткого диска (Рис. 2 (только на английском языке)).
Примечание. Зеркалированные жесткие диски повышают производительность чтения за счет балансировки нагрузки чтения.
Рис. 2. RAID 1
- Отказоустойчивость — ошибки диска, сбой одного диска
- Преимущества — высокая производительность чтения, быстрое восстановление после сбоя диска, резервирование данных
- Недостаток — высокие издержки на диск, ограниченная емкость
Биты четности — это избыточные данные, которые генерируются с целью обеспечения отказоустойчивости в пределах конкретных уровней RAID. В случае сбоя диска контроллер использует контрольные данные для повторного создания пользовательских данных.
Данные четности присутствуют для RAID 5, 6, 50 и 60. Данные четности распределяются между всеми жесткими дисками системы. Если один жесткий диск выходит из строя, его можно восстановить из данных четности и данных на оставшихся жестких дисках.
- Уровень RAID 5 сочетает распределение битов контроля четности с чередованием дисков (рис. 3 (только на английском языке)). Контроль четности обеспечивает резервирование на случай сбоя одного жесткого диска без дублирования содержимого всех жестких дисков.
- RAID 6 сочетает двойное распределение битов контроля четности с чередованием дисков (рис. 4 (только на английском языке)). Такой уровень четности позволяет устранить сбой двух дисков без дублирования содержимого всех жестких дисков.
RAID 5
Рис. 3. RAID 5
- Отказоустойчивость — ошибки диска, сбои одного диска
- Преимущество — эффективное использование емкости накопителя, высокая производительность чтения, средняя и высокая производительность записи
- Недостаток — средний негатив для отказа диска, более длительное повторное восстановление из-за пересчета четности
RAID 6
Рис. 4. RAID 6
- Отказоустойчивость — ошибки диска, сбои двух дисков
- Преимущество — резервирование данных, высокая производительность чтения
- Недостаток — снижение производительности записи из-за двойных вычислений четности, дополнительные затраты из-за двух дисковых эквивалентов, выделенных для четности
Для конфигурации RAID 10 требуется как минимум два набора зеркалированных дисков, работающих совместно. Несколько наборов RAID 1 объединяются в единый массив. Данные расщепляются по всем зеркалированным дискам.
Поскольку в RAID 10 зеркалированным является каждый диск, задержки отсутствуют, т.к. расчет четности не выполняется.
В технологии RAID отказ нескольких дисков не является критичным при условии, что не произошел одновременный отказ двух дисков в одной и той же паре зеркалированных дисков. Тома RAID 10 обеспечивают высокую пропускную способность данных и полную избыточность данных (рис. 5 (только на английском языке)).
Поскольку в RAID 10 зеркалированным является каждый диск, задержки отсутствуют, т.к. расчет четности не выполняется.
В технологии RAID отказ нескольких дисков не является критичным при условии, что не произошел одновременный отказ двух дисков в одной и той же паре зеркалированных дисков. Тома RAID 10 обеспечивают высокую пропускную способность данных и полную избыточность данных (рис. 5 (только на английском языке)).
Рис. 5. RAID 10
- Отказоустойчивость — ошибки диска, один сбой диска на зеркальный набор
- Преимущество — высокая производительность чтения, поддержка самой большой группы RAID из 192 накопителей
- Недостаток - Самый дорогой
3. Видео
a. Основные сведения о концепциях RAID
b. Общее представление об уровнях RAID
c. Общее представление о четности
d. Общее представление о ширине страйпа и размере страйпа
Affected Products
PowerEdgeArticle Properties
Article Number: 000128635
Article Type: How To
Last Modified: 03 Feb 2025
Version: 6
Find answers to your questions from other Dell users
Support Services
Check if your device is covered by Support Services.