RAID (Redundant Array of Independent Disks) — tai technologija, sujungianti kelis diskus į vieną masyvą, siekiant padidinti duomenų patikimumą arba pagreitinti sistemos veikimą. Šiandien RAID aktyviai taikomas IT srityje, siekiant apsaugoti duomenis nuo gedimų ir pagreitinti skaitymo bei rašymo operacijas. Šiame straipsnyje mes išnagrinėsime, kas yra RAID, kokie jo tipai, jų ypatybės, privalumai ir trūkumai.
Kas yra RAID?
RAID — tai diskų organizavimo būdas į vieningą sistemą, siekiant padidinti saugyklos patikimumą arba sistemos našumą. Technologijos koncepciją 1987 metais pasiūlė Kalifornijos universiteto Berklio grupė. Pagrindinis RAID tikslas — duomenų apsauga ir darbo greičio gerinimas.
Pagrindiniai RAID lygiai
RAID 0 (Striping)
RAID 0 paskirsto duomenis po visus masyvo diskus, padalindamas juos į blokus ir įrašydamas kiekvieną bloką į atskirą diską.
Privalumai: padidėjęs darbo greitis dėl lygiagretaus duomenų įrašymo į abu diskus.
Trūkumai: nereikalingumas — vieno disko gedimas sukels visų duomenų praradimą disko masyve.
Taikymas: Naudojamas užduotims, kuriose prioritetas yra didelis našumas, pavyzdžiui, vaizdo apdorojimui arba darbui su dideliais failais.
RAID 1 (Mirroring)
RAID 1 sukuria duomenų kopiją kiekviename diske, kas užtikrina jų saugumą.
Privalumai: didelis atsparumas gedimams - jei vienas diskas sugenda, visa informacija lieka antrame.
Trūkumai: Perpus sumažina prieinamą duomenų saugojimo erdvę.
Pavyzdžiai: taikomas sistemose, kuriose reikalaujama didelio patikimumo, pavyzdžiui, bankų sistemose.
RAID 5 (Striping su paskirstyta pariteto informacija)
RAID 5 paskirsto duomenis ir paritetą tarp diskų, užtikrindamas pusiausvyrą tarp greičio ir patikimumo.
Privalumai: efektyvus našumo, patikimumo ir disko erdvės naudojimo derinys.
Trūkumai: atstatymas po gedimo gali užtrukti ir sumažinti darbo greitį.
Taikymas: plačiai naudojamas serveriuose, kur svarbūs tiek našumas, tiek apsauga.
RAID 6 (Striping su dviguba pariteto informacija)
RAID 6 panašus į RAID 5, tačiau naudoja dvigubą pariteto informaciją, leidžiančią atlaikyti dviejų diskų gedimą tuo pačiu metu. RAID 6 reikalauja, kad masyvas būtų sudarytas iš 4 ir daugiau diskų.
Privalumai: didesnis patikimumas, palyginti su RAID 5.
Trūkumai: didelės diskų sąnaudos, kadangi pusė talpos naudojama dublikatams.
Kur taikomas: idealiai tinka duomenų bazėms ir kritinėms programoms.
RAID 10 (RAID 1+0)
RAID 10 sujungia RAID 1 ir RAID 0 metodus, sukuriant veidrodinius diskų poras su duomenų paskirstymu po visus poras.
Privalumai: greitas darbas ir duomenų apsauga.
Trūkumai: didelės diskų sąnaudos, kadangi pusė talpos naudojama dublikatams.
Pavyzdžiai: idealiai tinka duomenų bazėms ir kritinėms programoms.
Programinė ir aparatinė RAID
Programinė RAID
Programinė RAID konfigūruojama naudojant operacinės sistemos įrankius, skirtus RAID masyvams kurti ir valdyti. Jai nereikia specialios aparatūros ir ją lengva sukonfigūruoti daugelyje serverių ar darbo stočių.
Privalumai:
- Kaina: Vienas iš pagrindinių programinės RAID privalumų yra jos ekonomiškumas. Jos naudojimui nereikia papildomų investicijų į aparatūrą, kadangi visa veikla vykdoma programinės įrangos lygyje. Tai daro programinę RAID optimaliu sprendimu mažoms įmonėms ar namų vartotojams, norintiems pagerinti savo sistemų patikimumą be didelių išlaidų.
- Konfigūravimo lankstumas: Programinė RAID leidžia lengvai konfigūruoti masyvus be aparatūros kontrolerio keitimo. Vartotojai gali pasirinkti skirtingus RAID lygius, pritaikydami juos savo užduotims ir sistemos ypatybėms.
- OS palaikymas: dauguma šiuolaikinių operacinių sistemų, įskaitant Windows, Linux ir macOS, palaiko programinę RAID, todėl ji yra universali sprendimas įvairioms IT aplinkoms.
Trūkumai:
- Priklausomybė nuo operacinės sistemos: Pagrindinis programinės RAID trūkumas yra jos priklausomybė nuo operacinės sistemos. Jei operacinė sistema sugenda arba reikia ją perinstaliuoti, gali kilti sunkumų atkuriant RAID masyvą.
- CPU apkrova: Programinė RAID naudoja centrinio procesoriaus išteklius duomenims apdoroti, tai sumažina bendrą sistemos našumą, ypač intensyvių skaičiavimų sąlygomis. Tai daro programinę RAID mažiau tinkamą didelės apkrovos serveriams.
- Apribota funkcionalumas: Nors programinė RAID siūlo pagrindines RAID funkcijas, ji gali nepalaikyti kai kurių išplėstinių galimybių, prieinamų aparatinėse sprendimuose, tokių kaip karštas diskų keitimas arba patobulinti duomenų atkūrimo mechanizmai.
Aparatinė RAID
Aparatinė RAID valdo specializuotas kontroleris, kuris apdoroja visas operacijas aparatinės įrangos lygyje, atlaisvindamas centrinį procesorių nuo šių užduočių. Šis požiūris yra našesnis ir patikimesnis, ypač kritinėse sistemose.
Privalumai:
- Didelis našumas: Aparatiniai RAID kontroleriai turi savo procesorius ir atmintį, todėl įvesties/išvesties operacijas galima apdoroti žymiai greičiau nei programinės RAID. Tai ypač svarbu serveriams ir duomenų saugojimo sistemoms, kur kritiškai svarbus greitas duomenų prieinamumas.
- Nepriklausomumas: skirtingai nuo programinės RAID, aparatinė RAID veikia nepriklausomai nuo operacinės sistemos. Tai reiškia, kad net ir sistemos gedimo atveju, RAID masyvas išliks prieinamas, kas žymiai supaprastina duomenų atkūrimą ir sistemos priežiūrą.
- Išplėstinių funkcijų palaikymas: Aparatiniai RAID kontroleriai siūlo daugybę papildomų funkcijų, tokių kaip karštas diskų keitimas, galimybė kurti sudėtingus masyvus (pavyzdžiui, RAID 50 arba RAID 60), patobulinti duomenų atkūrimo mechanizmai ir daug daugiau. Šios funkcijos daro aparatinę RAID idealiu sprendimu įmonių serveriams ir duomenų saugojimo sistemoms, kur svarbiausia yra maksimali patikimumas ir našumas.
Trūkumai:
- Didelė kaina: pagrindinis aparatinės RAID trūkumas yra jos didelė kaina. Kontroleris ir papildoma aparatūra kainuos žymiai brangiau nei programinės sprendimai, todėl jie yra mažiau prieinami mažoms organizacijoms ir individualiems vartotojams.
- Naudojimo sudėtingumas: Aparatinė RAID reikalauja gilesnių žinių ir patirties, kad būtų tinkamai sukonfigūruota ir prižiūrima. Jei kontroleris sugenda, gali prireikti jį pakeisti tokiu pačiu, kas gali būti sudėtingas ir brangus procesas.
- Priklausomybė nuo gamintojo: Aparatinės RAID naudojimas gali pririšti vartotoją prie konkretaus gamintojo ir jo technologijų. Tai gali sukelti sunkumų atnaujinant sistemą arba migravus į kitą aparatūrą.
Pasirinkimas tarp programinės ir aparatinės RAID priklauso nuo užduočių ir išteklių, o su Zomro kompanija galite būti tikri dėl savo duomenų saugumo. Programinė RAID tinka mažoms sistemoms su ribotu biudžetu, tuo tarpu aparatinė RAID yra optimali didelėms įmonių aplinkoms, kur svarbi didelė našumas ir patikimumas. Bet kuriuo atveju, reguliari atsarginė kopija lieka privalomu duomenų apsaugos elementu, nepriklausomai nuo pasirinkto RAID tipo.
Taip pat siūlome apsvarstyti kitas naudingas straipsnius: