Типы raid-массивов

Введение

Пословицу «Пока гром не грянет, мужик не перекрестится» знает почти каждый. Жизненная она: пока та или иная проблема не коснется юзера вплотную, тот о ней даже не задумается. Умер блок питания и прихватил с собой пару-тройку девайсов — пользователь бросается искать статьи соответствующей тематики о вкусном и здоровом питании. Сгорел или начал глючить от перегрева процессор — в «Избранном» появляется пара-тройка ссылок на развесистые ветки форумов, на которых обсуждают охлаждение CPU.

С жесткими дисками та же история: как только очередной винт, хрустнув на прощание головками, покидает наш бренный мир, обладатель ПК начинает суетиться, чтобы обеспечить улучшение жизненных условий накопителя. Но даже самый навороченный кулер не может гарантировать диску долгую и счастливую жизнь. На срок службы накопителя влияет много факторов: и брак на производстве, и случайный пинок корпуса ногой (особенно если кузов стоит где-нибудь на полу), и пыль, прошедшая сквозь фильтры, и высоковольтная помеха, посланная блоком питания… Выход один — резервное копирование информации, а если требуется бэкап на ходу, то самое время строить RAID-массив, благо сегодня почти каждая материнка обладает каким-нибудь RAID-контроллером.

На этом месте мы остановимся и сделаем краткий экскурс в историю и теорию RAID-массивов. Сама аббревиатура RAID расшифровывается как Redundant Array of Independent Disks (избыточный массив независимых дисков). Раньше вместо independent употребляли inexpensive (недорогой), но со временем это определение потеряло актуальность: недорогими стали почти все дисковые накопители.

История RAID началась в 1987 году, когда появилась на свет статья «Корпус для избыточных массивов из дешевых дисков (RAID)», подписанная товарищами Петерсоном, Гибсоном и Катцем. В заметке была описана технология объединения нескольких обычных дисков в массив для получения более быстрого и надежного накопителя. Также авторы материала рассказывали читателям о нескольких типах массивов — от RAID-1 до RAID-5. Впоследствии к описанным почти двадцать лет назад массивам прибавился RAID-массив нулевого уровня, и он обрел популярность. Так что же представляют собой все эти RAID-x? В чем их суть? Почему они называются избыточными? В этом мы и постараемся разобраться.

Если говорить очень простым языком, то RAID — это такая штука, которая позволяет операционной системе не знать, сколько дисков установлено в компьютере. Объединение хардов в RAID-массив — процесс, прямо противоположный разбиению единого пространства на логические диски: мы формирует один логический накопитель на основе нескольких физических. Для того чтобы сделать это, нам потребуется или соответствующий софт (об этом варианте мы даже говорить не будем — ненужная это вещь), или RAID-контроллер, встроенный в материнку, или отдельный, вставляемый в слот PCI либо PCI Express. Именно контроллер объединяет диски в массив, а операционная система работает уже не с HDD, а с контроллером, который ей ничего ненужного не сообщает. А вот вариантов объединения нескольких дисков в один существует великое множество, точнее, около десяти.

RAID 5E & RAID 5EE

Сначала трудно разобраться в чем точно разница между этими двумя вариантами — на одних источниках есть информация об обоих уровнях, но как будто одну и ту же информацию просто перемешали по-разному и разместили в двух разных статьях; где-то RAID 5 не упоминается вообще, а где-то наоборот есть только  RAID 5ee. Я сделал вывод, что это один и тот же уровень RAID , но возможно с небольшими различиями в последовательности записи пустых блоков данных. Однако сути это не меняет — это все тот же RAID  5, но только с одним диском в резерве. Таким образом убирается одно из основных слабых мест — сильная деградация производительности при выходе из строя одного диска. Но этот уровень RAID имеет также одно существенное преимущество над RAID 5 + spare: запасной диск не простаивает, а работает точно также как и другие диски в массиве. Так что можно сделать вывод, что запасной диск уже запасным не является. Минимальное количество дисков — 4.

Удалось найти всего лишь две картинки , наглядно иллюстрирующие разницу между этими двумя вариантами массивов:

Минусы — низкая производительность при записи данных, все ещё большое время, необходимое для перестроения массива в случае выхода одного диска из строя, менее эффективное использование дискового пространства, чем у RAID  5.

Плюсы — надежность выше, чем у RAID 5, неплохая производительность при чтении, более эффективное использование дополнительного диска, чем у RAID 5 + spare, скорость чтения и записи данных пропорционально выше за счет использования дополнительного диска при таком же объеме полезных данных.

Плюсы и минусы

RAID 5 и RAID 10 поддерживают « горячую» замену, т. Е. Предоставляют возможность продолжить чтение из массива даже при замене неисправного диска. Однако в случае RAID 5 такие чтения выполняются медленно из-за накладных расходов при расчете четности. Но для RAID 10 такое чтение выполняется так же быстро, как и при обычной работе.

Другие преимущества RAID 10:

• Очень быстро читает и пишет
• Очень быстрое восстановление после сбоя
• Более отказоустойчив, чем RAID 5, поскольку RAID 10 может переносить сбои нескольких дисков одновременно.

Недостатками RAID 10 являются:

Дорого из-за неэффективного хранения (50%, из-за зеркалирования)

Преимущества RAID 5 включают в себя:

• Отличный баланс отказоустойчивости, цены (эффективности хранения) и производительности
• Быстро читает

К недостаткам RAID 5 можно отнести:

• Медленное восстановление после сбоя
• Можно терпеть только сбой 1 диска в массиве

RAID 5

Сильно схож по своему принципу работы с RAID 1. Только вам теперь потребуется минимум 3 накопителя, на одном из которых будет храниться продублированная информация. В этом случае вам будет доступен практически весь объем в системе, кроме одного диска с данными под восстановление. Кроме того, увеличится и производительность, но не в несколько раз, как в случае с RAID 0. Основное отличие RAID 5 от RAID 10 — это уровень надежности и доступный объем. Данный массив предназначен для более специфических задач, когда вместе собрано огромное количество дисков.

Предположим, вы имеете 4 диска на 2 Тбайт каждый. RAID 10 даст вам объем равный 4 Тбайт, в 2 раза большую скорость и возможность полностью восстановить информацию в случае поломки сразу двух основных носителей. RAID 5 же в таком случае даст 6 Тбайт под ваши нужды, немного увеличенную скорость записи данных и возможность восстановления данных только с одного поврежденного винчестера. В таком случае RAID 10 выглядит более привлекательной системой, нежели RAID 5, ведь за плату в 2 Tбайт, мы получаем высокую производительность и возможность полного восстановления.

Но ситуация меняется, когда дисков становится значительно больше. Как мы и говорили, RAID 5 — специфическая структура. Если вы имеете 10 дисков на 2 Тбайт каждый, то RAID 10 даст вам лишь 10 Тбайт, которые вам будут доступны. В случае с RAID 5 это уже 18 Тбайт (доступны все диски, кроме одного, который хранит дублированные данные). Здесь уже 50% доступного объема — слишком высокая цена за возможность полного восстановления и двукратную скорость. Куда выгоднее получить слегка увеличенную скорость, практически полный объем и возможность восстановления одного любого диска. Для простого же обывателя такие системы не нужны.

Недостатки

Не предназначен для бытового использованияОбеспечивает не полное резервирование данныхПрирост скорости не такой большой, как у RAID 10
 

Существуют и другие виды массивов, но все они слишком узконаправленные и не подходят для обычного пользователя. Описанные выше схемы — используются в 90% случаев.

RAID 0

Принцип работы — striping (чередование). Массив при котором информация разбивается на одинаковые по длине блоки, а затем записывается поочерёдно на каждый диск в структуре. Основное предназначение такой системы — фактическое увеличение производительности в 2 раза, при этом вам будет доступен полный объем всех дисков.

Можно использовать неограниченное количество дисков. В случае если диски обладают разными показателями скорости, то конечный результат будет высчитываться по самому медленному HDD. Позволяет объединять диски любого объема. Например, 320 Гбайт + 1 Тбайт + 3 Тбайт — будут функционировать должным образом.

Приведем несколько примеров, чтобы нагляднее объяснить эти принципы.

Предположим у вас есть два диска со скоростью записи в 200 Мбайт/c и объемом 1000 Гбайт. Создав RAID 0, вы получите скорость записи 400 Мбайт/c и 2000 Гбайт свободного места. То есть вы как бы увеличиваете производительность за счет распределения задач между всеми участниками системы.

Если же один из дисков при этом будет 500 Гбайт, а другой 1000 Гбайт, то под ваши нужды останется всё те же 1500 Гбайт.

Самый рациональный вариант применения данной технологии — это если вы имеете жесткие диски, одинаковые по техническим характеристикам. Имеет значение интерфейс подключения. Скажем, два диска, подключенные к SATA 1 и SATA 3 будут оба работать на скорости самого медленного канала.

Однако, такая схема не лишена и минусов. Помимо сложностей с техническими характеристиками, вы можете с легкостью потерять все свои данные, если хотя бы один винчестер выйдет из строя. Из-за того, что информация разбивается и записывается параллельно на два диска, один файл может лежать одновременно на двух или более носителях. Если же такая система построена из 4 «винтов», то поломка даже одного — это неизбежный крах всей хранящейся информации. Поэтому не забывайте о бэкапах, если пользуетесь RAID 0.

Конфигурация RAID 5

Теперь давайте посмотрим на конфигурацию RAID 5.

RAID 5 использует информацию о четности, в отличие от уровней RAID 0, 1 и 10. Для каждой комбинации блоков, которые все хранятся на разных дисках, вычисляется и сохраняется блок четности. Каждый отдельный блок четности находится только на одном диске; однако блоки четности хранятся в циклическом порядке на всех дисках. т.е. нет выделенного физического диска только для блоков четности (что происходит в RAID 4).

Учитывая, что блоки данных расположены по крайней мере на двух дисках, а блок контроля четности записан на отдельном диске, мы видим, что для конфигурации RAID 5 требуется как минимум 3 физических диска.

Что такое аппаратный RAID

Приоритетным, хоть и не всегда бесплатным, решением для размещения дисков на сервере остаются аппаратные контроллеры. При значительной нагрузке на систему дисков, которая требует от сервера обработки больших объемов данных, может работать только отдельное оборудование RAID-контроллера. Он подключается через разъем PCI к материнской плате и самостоятельно решает задачи управления массивом жестких дисков. Обеспечивая скорость и надежное зеркальное отображение данных, аппаратный RAID-контроллер выполняет вычисления без нагрузки на основной процессор благодаря выделенному автономному ЦП.

В то же время, аппаратная архитектура RAID более сложна, поскольку требует специальных аппаратных компонентов. Контроллер массива, часто называемый адаптером RAID, содержит собственный калькулятор XOR, вспомогательную память и каналы SCSI или UDMA. Такая архитектура позволяет достичь значительного увеличения производительности. Однако для систем начального уровня, где серверный процессор занят небольшим количеством задач, разница между аппаратной и программной архитектурами почти незаметна. Зато это очень заметно при высокой нагрузке на подсистему ввода-вывода. Соответственно, аппаратные реализации RAID дороже программных.

Полностью автономные системы, в принципе, представляют собой отдельный компьютер, который используется для организации систем хранения. Обычно внешний контроллер размещается в отдельной стойке и может иметь большое количество каналов ввода / вывода, включая хост-каналы, что позволяет подключать к системе несколько хост-компьютеров и организовывать кластерные системы. В системах с автономным контроллером можно устанавливать контроллеры «горячего» резерва. Главным недостатком таких систем остается их высокая цена.

Приложения

Учитывая плюсы и минусы, RAID 10 полезен в приложениях, где производительность важна не только для чтения, но и для записи

RAID 10 также лучше подходит, чем RAID 5, в приложениях, где важно поддерживать производительность во время восстановления после сбоя одного из дисков

RAID 5 обеспечивает здоровый баланс эффективного хранилища, достойной производительности, устойчивости к сбоям и хорошей безопасности. Это самая популярная конфигурация RAID для корпоративных NAS-устройств и бизнес-серверов. RAID 5 идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными. Если количество физических дисков в RAID очень велико, вероятность сбоя хотя бы одного из них выше. Таким образом, RAID 6 может быть лучшим вариантом, поскольку он использует два диска для хранения четности.

RAID 10

RAID 10 обеспечивает отличную отказоустойчивость — намного лучше, чем RAID 5 — благодаря 100% -ной избыточности, встроенной в его проект. В приведенном выше примере, диск 1 и диск 2 могут и выйти из строя, и данные все равно будут восстановлены. Все диски в группе RAID 1 установки RAID 10 должны были выйти из строя для потери данных. Вероятность сбоя двух дисков в одной группе намного ниже, чем вероятность отказа двух любых дисков RAID. Вот почему RAID 10 предлагает большую надежность по сравнению с RAID 5.

Восстановление после сбоя также намного быстрее и проще для RAID 10, поскольку данные просто необходимо скопировать с других дисков в RAID. Данные доступны во время восстановления.

Что такое RAID 6 и его отличие от RAID 5

Это расширенная версия RAID 5, которая обеспечивает двойной контроль четности хранимой информации. Для хранения информации используются как минимум два диска и еще два – для контроля четности. Архитектура RAID 6, разработанная для критически важных приложений, имеет очень низкую производительность записи – именно потому что для нее необходимы дополнительные блоки контрольных сумм. Однако такая архитектура является вдвойне отказоустойчивой.

Преимущества RAID 6:

• как и в случае с RAID 5, операции чтения данных выполняются быстро;
• если два диска выйдут из строя, и их придется заменить, вы все равно будете иметь доступ ко всем данным. Таким образом, RAID 6 более безопасен, чем RAID 5.

Недостатки RAID 6:

• операции записи медленнее, чем в RAID 5, из-за дополнительных блоков четности, принимающих участие в вычислениях. Скорость записи может снижаться даже на 20%;
• отказы дисков влияют на производительность массива;
• это сложная технология. Восстановление массива, в котором произошел сбой одного диска, может занять много времени.

RAID 60

Теоретически должен быть ещё и RAID 06, по аналогии с предыдущими конфигурациями, но упоминания об этом уровне я не нашел. Является компромиссным вариантом между RAID 10 и RAID 50, по эффективному дисковому пространству большего, чем первый вариант и по надежности выше, чем второй. Комбинация RAID 0 и RAID 6 — страйп из RAID 6 :

Минусы — большое минимальное количество дисков (8 штук), сильное падение производительности при деградации массива, большие затраты процессорной мощности на вычисление служебной информации;

Плюсы — эффективность использования дискового пространства выше, чем у RAID 1, отличная скорость чтения и неплохая скорость записи данных.

What is RAID 5 and RAID 0?

To understand RAID 50, you need to know how RAID 5 and RAID 0 works. The reason is simple. RAID 50 is created by combining 5 and 0.

While RAID 0 is disk striping without parity, RAID 5 is disk striping with distributed parity. This is best illustrated using diagrams.

RAID 0

Refer to the diagram above. The first thing to note is that you need a minimum of 2 physical disks to create disk striping without parity. From the diagram above, when you stripe Disk 0 and Disk 1, you create a single volume double the size of the smallest disk.

Disk striping offers improved speed (performance). For example, when you stripe 2 disks,the resultant RAID disk is 2 times faster as it combines the speed of both disks.

The downside of RAID 0 is that it does not provide redundancy. Failure of one disk may lead to loss of the entire volume. This may lead to data loss.

Bear in mind that we are discussing striping without and with parity to prepare you to understand RAID 50. In the next section, I will be explaining how RAID 5 works.

RAID 5

In comparison to RAID 0, RAID 5 (striping with distributed parity) requires a minimum of 3 disks. The diagram above illustrates how striping with distributed parity works. Ap, Bp and Cp are parity information. Parity data provides fault tolerance.

As you may have noticed, the parity information is distributed across the 3 disks. What this meas is that if one disk fails you can use the parity information stored in the remaining 2 disks to rebuild the array.

This brings us to the main benefit of a RAID 5 array – fault tolerance. The likelihood of losing data is slim. You can only lose the array if you lose 2 disks at the same time.

In conclusion, one disadvantage of RAID 5 array is that the total volume you get for storage is the size of two disks. This is reason for this is because one disk is always reserved for parity information. The minimum physical disks required for striping with distributed parity is 3.

RAID 10 (RAID 1 + RAID 0)

In this part of the tutorial I will cover RAID 10. In the previous section, I already explained RAID 0 (striping without parity). However, to understand RAID 10, you need to understand how RAID 1 works as well.

What is RAID 1?

RAID 1 is known as disk mirroring. Disk mirroring means that data is written to two disks at the same time.

In a RAID 1 configuration, the data in Disk 0 is written to Disk 1. It clearly offers redundancy. Meaning that if one physical disk fails, you will not lose your data. Moreover, if you replace the failed disk you can rebuild the array.

However, RAID 1 has some clear disadvantages. In the first place, the volume offers half the size of the disks that make up the array. This is because same data is written to both disks. Now, if you are writing to two disks, it will clearly lead to reduced write speed as well.

RAID 10 Explained

RAID 10 is stripping (RAID 0) two sets of mirrored arrays (RAID 1).

From the diagram above, you can see two sets of mirrored disks combined to create a stripped disk.

The benefit of RAID 10 is that it offers the data redundancy of RAID 1 (mirroring) and the performance of RAID 0 (Stripping without parity). The disadvantage of RAID 10 is that it offers just 50% of the size of the physical disks that make up the array.

RAID 10 (1+0)

RAID 10 — зеркалированный массив, данные в котором записываются последовательно на несколько дисков, как вRAID 0. Эта архитектура представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого вместо отдельных дисков являются массивы RAID 1. Соответственно, массив этого уровня должен содержать как минимум 4 диска (и всегда чётное количество). RAID 10 объединяет в себе высокую отказоустойчивость и производительность.

Утверждение, что RAID 10 является самым надёжным вариантом для хранения данных вполне обосновано тем, что массив будет выведен из строя после выхода из строя всех накопителей в одном и том же массиве. При одном вышедшем из строя накопителе, шанс выхода из строя второго в одном и том же массиве равен 1/3*100=33%. RAID 0+1 выйдет из строя при двух накопителях, вышедших из строя в разных массивах. Шанс выхода из строя накопителя в соседнем массиве равен 2/3*100=66%, однако так как накопитель в массиве с уже вышедшим из строя накопителем уже не используется, то шанс того, что следующий накопитель выведет из строя массив целиком равен 2/2*100=100%

RAID 1 (Mirror)

Создание массива средствами материнской платы

Как создать RAID-массив на основе встроенного контроллера материнской платы:

предварительно скачать драйвера РЕЙД-контроллера для конкретного чипсета (с сайта производителя материнской платы);

в момент запуска ПК зайти в БИОС;

• отыскать раздел, отвечающий за параметры для SATA-контроллера;
• перевести положение контроллера в режим «RAID»;

Boot Mode Selection перевести в UEFI

• сохранить изменения и перезагрузить компьютер;
• в момент запуска ПК с помощью специфической комбинации кнопок зайти в БИОС в «Main Menu» или «Advanced»;

отыскать меню «Intel Rapid Storage Technology»;

• выбрать накопители, не участвующие ни в одном массиве;
• создать РЕЙД-массив («Create RAID Volume»);

• в процессе откроется меню для создания массива;
• указать накопитель, на котором будет создаваться массив;
• задать тип РЕЙДа;
• после выполнения этого действия появится подсказка, на какие кнопки нажать для продолжения процедуры;
• на завершающем этапе выбрать размер под создаваемый РЕЙД-массив (можно занять весь накопитель);

• выйти из меню и перезагрузить ПК;
• воспользоваться возможностями Виндовса;
• зайти в «Управление дисками» (через «Панель управления»);

• выполнить «Инициализацию дисков» (для нового накопителя);
• провести распределение места (через опцию «Создать простой том»).

Matrix

Схема Intel Matrix RAID

Matrix RAID — это технология, реализованная фирмой Intel в южных мостах своих чипсетов, начиная с ICH6R. Эта технология не является новым уровнем RAID и не имеет аппаратной поддержки. Средства BIOS позволяют организовать несколько устройств в логический массив, дальнейшая обработка которого именно как RAID-массива, возлагается на драйвер. Технология позволяет организовывать на разных разделах дисков одновременно несколько массивов уровня RAID 1, RAID 0 и RAID 5. Это позволяет для одних разделов выбрать повышенную надёжность, для других — высокую производительность.

Позднее, Intel объявила о переименовании технологии Matrix RAID в Intel Rapid Storage Technology (Intel RST).

Список контроллеров, поддерживающих Intel RST:

• Intel PCHM SATA RAID/AHCI controller hub
• Intel PCH SATA RAID/AHCI controller hub
• Intel ICH10R/DO SATA RAID/AHCI controller hub
• Intel ICH10D SATA AHCI controller hub
• Intel ICH9M-E SATA AHCI/RAID controller hub
• Intel ICH9M AHCI controller hub
• Intel 82801IR I/O Controller Hub—RAID and AHCI
• Intel 82801HEM I/O Controller Hub—RAID and AHCI
• Intel 82801HBM I/O Controller Hub—AHCI only
• Intel 82801HR/HH/HO I/O Controller Hub—RAID and AHCI
• Intel 631xESB/632xESB I/O Controller Hub—RAID and AHCI
• Intel 82801GHM I/O Controller Hub—RAID only
• Intel 82801GBM I/O Controller Hub—AHCI only
• Intel 82801GR/GH I/O Controller Hub—RAID and AHCI

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица RAID 10 и RAID 5

RAID 10
RAID 5
Ключевой особенностью
Полоса зеркал: совмещает чередование и зеркалирование для обеспечения отказоустойчивости и производительности.
Чередование с паритетом
Чередование
Да; данные распределяются (или разделяются) равномерно по группам дисков. Каждая группа имеет 2 диска, которые настроены как зеркальные отображения друг друга. Таким образом, RAID 10 сочетает в себе функции RAID 0 и RAID 1.
Да; данные чередуются (или разделяются) равномерно на всех дисках в настройке RAID 5. Помимо данных, информация о четности также сохраняется (один раз), поэтому данные могут быть восстановлены в случае отказа одного из дисков.
Зеркальное отображение, резервирование и отказоустойчивость
Да. Зеркальное отображение данных делает систему RAID 10 отказоустойчивой. В случае отказа одного из дисков данные можно быстро восстановить, просто скопировав их с других дисков.
Нет зеркалирования или избыточности; Отказоустойчивость достигается путем расчета и хранения информации о четности. Может терпеть сбой 1 физического диска.
Представление
Читает быстро из-за чередования. Запись также выполняется быстро, потому что хотя каждый блок данных необходимо записать дважды (зеркальное отображение), запись происходит на 2 разных носителях, поэтому они могут выполняться параллельно. Информация о четности не должна рассчитываться.
Быстрое чтение из-за чередования (данные распределены по многим физическим дискам). Пишет немного медленнее, потому что информация о четности должна быть рассчитана

Но так как четность распределена, 1 диск не становится узким местом (как в RAID 4).
Приложения
Когда производительность важна для чтения и записи, и когда важно быстро восстанавливаться после сбоя.
Хороший баланс эффективного хранения, достойной производительности, устойчивости к сбоям и хорошей безопасности. RAID 5 идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными.
Требуется минимальное количество физических дисков
4
3
Диск четности?
Нет; четность / контрольная сумма не рассчитываются в настройке RAID 10.
Информация о четности распределяется между всеми физическими дисками в RAID

В случае сбоя одного из дисков информация о четности используется для восстановления данных, которые были сохранены на этом диске.
преимущества
Быстрое восстановление данных в случае сбоя диска.
Быстрое чтение; недорогое резервирование и отказоустойчивость; к данным можно получить доступ (хотя и с меньшей скоростью), даже если неисправный диск находится в процессе восстановления.
Недостатки
Использование диска составляет всего 50%, поэтому RAID 10 является дорогим способом получения избыточности хранилища по сравнению с хранением информации о четности.
Восстановление после сбоя происходит медленно из-за вычислений четности, связанных с восстановлением данных и восстановлением заменяющего диска. Во время этого можно читать с RAID, но операции чтения в это время будут довольно медленными.

Переходники с USB 2.0 на USB 3.0

Что может понадобиться

RAID создают, чтобы улучшить производительность, скорость HDD (SSD). Массив помогает уберечь данные от потери в случае неисправности или выхода из строя основного винчестера. Для выполнения этой процедуры потребуется минимум два, можно разных по объему, жестких диска.

Для сохранности и копирования личных данных хватает дополнительного винчестера на 500 Гб, поддерживающего работу подключенного RAID-контроллера (или программы, имитирующей контроллер). Дополнительный накопитель должен иметь повышенную устойчивость к вибрации. Потребуется специальный контейнер (корзина) с вставками из виброгасящего материала для установки винчестеров, а также работающий кулер для обеспечения обдува и охлаждения.

Если на ПК установлен один винчестер, придется докупить и установить второй. Правда, два диска будут работать как один. Объем памяти не увеличится. Доступно будет лишь то количество гигабайт, которое представлено на основном накопителе. Второй винчестер предназначен для копирования, то есть для «отзеркаливания» и хранения данных. В процессе создания РЕЙД-массива пользователю нужно будет создать зеркальный том основного накопителя. Такое действие просто не отобразится и не запустится, если на ПК не хватает места.

Разумеется, для создания массива понадобится материнская плата. Правда, она изначально установлена на любом компьютере. Однако в процессе перевода контроллера материнской платы в режим RAID может исчезнуть доступ к показаниям SMART даже для накопителей, не принимающих участие в создании массива.

Возможны и другие неполадки. Например, могут слететь РЕЙД-настройки, может не поддерживаться нужный уровень массива, а драйвера RAID старых чипсетов будут конфликтовать с TRIM.

Комбинированный RAID 10 (RAID 1+0)

RAID 10 – это массив независимых дисков, уровни которого в системе обратимы и представляют собой полосу зеркал. Диски вложенного массива объединяются в «зеркала» RAID 1. Эти зеркальные пары затем преобразуются в общий массив с использованием чередования RAID 0.

Повреждение диска в массиве RAID 1 не влечет за собой потери данных. Однако недостатком системы является то, что поврежденные диски нельзя заменить, и в случае возникновения системной ошибки пользователь будет вынужден использовать только оставшиеся ресурсы системы. Некоторые системы RAID 10 имеют специальный диск «горячего резерва», который автоматически заменяет неисправный диск в массиве.

В большинстве случаев RAID 10 обеспечивает лучшую производительность и меньшую «заторможенность», чем все другие уровни RAID, за исключением RAID 0 (который работает еще быстрее). Это один из наиболее предпочтительных уровней при использовании ресурсозатратных приложений, где высокая скорость операций – основное требование к системе.

К сожалению, вероятность потери данных нельзя исключать и на данном уровне. Среди основных ее причин можно выделить следующие:

• программный сбой RAID-контроллера;
• выход из строя или некорректная замена контроллера;
• неверная настройка или отсутствие мониторинга;
• аппаратная неисправность критического количества дисков;
• рассинхронизация массива с последующим выходом из строя отдельных дисков;
• повреждение файловой системы, случайное удаление информации, форматирование дисков.

Основные преимущества RAID 10:

• самые высокие скорости чтения и записи среди коммерческих типов RAID;
• надежность выше, чем у RAID 5;
• если один из дисков в конфигурации RAID 10 выйдет из строя, время восстановления будет очень коротким, поскольку все, что вам нужно сделать, – это скопировать все данные с «зеркала» на новый диск. Для дисков емкостью 1 ТБ процедура займет до 30 минут.

Недостатки RAID 10:

эффективность дискового пространства 50%.

RAID 2

Массивы, использующие для коррекции ошибок код Хэмминга . На практике код Хэмминга получил широкое применение в оперативной памяти, но не в RAID-технологиях. Адекватное минимальное количество дисков — 7. Расчет количества дисков для данных и дисков для кодов коррекции ошибок очень наглядно представлен в табличке из Википеднии :

Минусы — невысокая производительность при записи данных (приходится на каждый блок данных генерировать новый код, что отнимает процессорное время), неэффективное использование дискового пространства при небольшом количестве дисков.

Плюсы — достаточно высокая производительность при чтении.

Применение холодной сварки для металла

Работу с ремонтным составом значительно упрощает знание некоторых нюансов.

• Жидкие составы в шприцах. При надавливании клей и отвердитель вытекают одновременно и смешиваются. Однако, такой состав не следует наносить сразу. Нужно выдавить немного в емкость, а затем перемешать еще раз.
• Количество состава. Состав следует готовить небольшими порциями. Сварка первично схватывается уже через 5-20 минут, поэтому, приготовив большую порцию состава, можно не успеть ее использовать.
• Пластик и дерево. Чтобы скрепить столь разнородные материалы можно также применить холодную сварку для металлов, о чем, как правило, упоминается в инструкции.
• Чистка и обезжиривание поверхности. Как уже говорилось выше, делать это вовсе необязательно, потому что современная сварка приклеивается и к жирной плоскости. Однако, работа со сваркой по очищенной поверхности гарантирует более качественный результат ремонта.
• Нагрузка. Пока ремонтный состав на отремонтированном участке полностью не высох, крайне нежелательно воздействие на него любых механических нагрузок.
• Качество работы. Заключается в тщательном и точном отмеривании количества сварки и отвердителя для создания ремонтной смеси. Смесь следует перемешивать с особой тщательностью.
• Перчатки. Из-за негативного влияния некоторых компонентов сварки на человеческую кожу при работе следует надевать перчатки.

Как пополнять карту и можно ли снять наличные

Нестандартные уровни RAID

RAID 1E

Схема дискового массива RAID 1E в двух вариантах для 3, 4 и 5 устройств

RAID 1E (enhanced — усовершенствованный) — зеркало, способное работать на нечётном количестве устройств.

Существуют как минимум два разных алгоритма RAID 1E:

• RAID 1E near (он же RAID 1E striped);
• RAID 1E interleaved.

В руководстве к вашему RAID-контроллеру может не указываться, какой именно тип RAID 1E (near или interleaved) он поддерживает. Общим для них является то, что они хорошо подходят для создания массива из трёх дисковых устройств.

В RAID 1E near первый блок данных записывается на диск № 1 и на диск № 2 (полная копия, как при RAID 1). Следующий блок — на диск № 3 и диск № 4 (если диски закончились, например, диска № 4 в массиве нет, 3-й диск последний — контроллер возвращается к диску № 1 и переходит к следующей полоске).

В RAID 1E interleaved данные чередуются по полоскам: в первую полоску пишутся сами данные, во вторую — их копия. При переходе от одной полоски к другой увеличивается индекс устройства, с которого начинается запись. Таким образом, первый блок данных записывается на диск № 1 в первой полоске и на диск № 2 во второй полоске, второй блок данных — на диск № 2 в первой полоске и на диск № 3 во второй полоске и так далее.

Результирующая ёмкость массива с использованием RAID 1E составляет S∗N2{\displaystyle S*N/2}, где N — количество дисков в массиве, а S — ёмкость наименьшего из них.

Преимущества:

1. Хорошая скорость передачи данных и обработки запросов.

2. В отличие от RAID 1 и RAID 10, реализована возможность организации зеркала на нечётном количестве устройств.

Недостатки:

1. Увеличение стоимости, поскольку доступна лишь половина суммарной ёмкости устройств.

2. В некоторых моделях контроллеров допускается отказ только одного диска, в связи с чем при чётном количестве дисков и отсутствии диска горячей замены предпочтительнее использовать RAID 10.

Минимальное количество дисков: 3 (при двух — неотличим от RAID 1).

RAID 7

RAID 7 — зарегистрированная торговая марка компании Storage Computer Corporation, отдельным уровнем RAID не является. Структура массива такова: на n−1{\displaystyle n-1} дисках хранятся данные, один диск используется для складирования блоков чётности. Запись на диски кэшируется с использованием оперативной памяти, сам массив требует обязательного ИБП; в случае перебоев с питанием происходит повреждение данных.

Число 7 в названии создаёт впечатление, что система чем-то превосходит своих «младших братьев» RAID 5 и 6, но математика RAID 7 не отличается от RAID 4, а кэш и батареи используются в RAID-контроллерах любых уровней (чем дороже контроллер, тем больше вероятность наличия этих компонентов). Поэтому, хотя никто не отрицает, что RAID 7 обладает высокой надёжностью и скоростью работы, — это не промышленный стандарт, а скорее маркетинговый ход единственной компании-производителя таких устройств, и только эта компания осуществляет для них техническую поддержку.

RAID-DP

Существует модификация RAID-4 компании NetApp — RAID-DP (Dual Parity). Отличие от традиционного массива заключается в выделении под контрольные суммы двух отдельных дисков. Благодаря взаимодействию RAID-DP и файловой системы WAFL (все операции записи последовательны и производятся на свободное место) пропадает падение производительности как в сравнении с RAID-5, так и в сравнении с RAID-6.

RAID 6

RAID 6 — похож на RAID 5, но имеет более высокую степень надёжности — под контрольные суммы выделяется ёмкость 2-х дисков, рассчитываются 2 суммы по разным алгоритмам. Требует более мощный RAID-контроллер. Обеспечивает работоспособность после одновременного выхода из строя двух дисков — защита от кратного отказа. Для организации массива требуется минимум 4 диска. Обычно использование RAID-6 вызывает примерно 10-15% падение производительности дисковой группы, относительно RAID 5, что вызвано большим объёмом обработки для контроллера (необходимость рассчитывать вторую контрольную сумму, а также читать и перезаписывать больше дисковых блоков при записи каждого блока).

RAID 6