Raid 0 от 2 диска. Какво представляват RAID масивите и защо са необходими? Създаване на RAID масив на базата на GIGABYTE SATA2 контролер

Задачата е да се планира пространство за поставяне на виртуални машини в система за съхранение на данни.

Хардуер и софтуер, използвани за тестване - VMWare ESXi 5.5 на HP ProLiant DL380 Gen8, виртуален Windows машина 2008 R2 Enterprise (2 CPU, 4 Gb RAM, 60 Gb HDD), HP P2000 G3 MSA FC дискова система, HP SAS 600Gb 10k дискове, програма за оценка на скоростта Cristal Disk Mark.

Целта е селекция рейд типмасив.

Метод на тестване - включи виртуална машина на локално хранилище за данни, мигрира я към масива, направи измервания, мигрира я обратно, демонтира масива на системата за съхранение и сглоби друг тип raid от същите дискове, мигрира машината (VMWare позволява трябва да направите това, докато е горещо, без да спирате машината), извършено замръзване и т.н.

Изводи: Винаги е по-ясно да се манипулират числа. В интернет има много снимки, които са „по-бързи“, „по-устойчиви на грешки“ и т.н. Толерантността към грешки е по-разбираем параметър - 1 или 2 диска, времето за възстановяване след смяна на диск изисква отделно проучване. Снимките на „папагали“ и други животни на конкретни дискове също не са много подходящи за нашата задача, тъй като много зависи от рейд контролера.

В тази статия разглеждаме параметъра „по-бързо“. Разбирам, че всичко зависи от конкретния хардуер, затова посочвам точната конфигурация.

Резултат - след като направихме измервания, решихме да използваме масиви Raid50 и Raid10.

Raid0 на 4 диска:

Raid0 на 12 диска:

Raid10 на 4 диска:

Raid5 на 9 диска:

Raid50 на 8 диска:

Raid6 на 4 диска:

Всички на едно.

Отляво надясно: raid50, raid6 (2 измервания в различно време), raid5, raid10. Долу вдясно: raid0 4 диск, raid 0 12 диск:

И така нататък, така нататък, така нататък, така нататък. И така, днес ще говорим за RAID масиви, базирани на тях.

Както знаете, същите тези твърди дискове също имат определен запас на безопасност, след който излизат от строя, както и характеристики, които влияят на производителността.

В резултат на това вероятно много от вас, по един или друг начин, някога са чували за определени рейд масиви, които могат да бъдат направени от обикновени твърди дисковеза да се ускори работата на същите тези дискове и компютъра като цяло или да се осигури повишена надеждност на съхранението на данни.

Със сигурност знаете също (и ако не знаете, няма значение), че тези масиви имат различни серийни номера (0, 1, 2, 3, 4 и т.н.) и също така изпълняват напълно различни функции. Това явление всъщност се среща в природата и, както вече се досещате, именно за същите тези RAID масиви искам да ви разкажа в тази статия. По-точно, вече ви го казвам ;)

Отивам.

Какво е RAID и защо е необходим?

RAID е дисков масив(т.е. комплекс или, ако желаете, пакет) от няколко устройства - твърди дискове. Както казах по-горе, този масив служи за повишаване на надеждността на съхранението на данни и/или за увеличаване на скоростта на четене/запис на информация (или и двете).

Всъщност, какво точно прави тази група дискове, т.е. ускоряване на работата или повишаване на сигурността на данните, зависи от вас, или по-точно от избора на текущата конфигурация на raid(овете). Различни видоветези конфигурации са точно това, което се отбелязва различни числа: 1, 2, 3, 4 и съответно изпълняват различни функции.

Просто, например, в случай на изграждане на 0-та версия (описание на варианти 0, 1, 2, 3 и т.н. - прочетете по-долу) ще получите забележимо увеличение на производителността. И като цяло твърдият диск днес е само тесен канал в производителността на системата.

Защо изобщо се случи това?

Твърдите дискове растат само като обем, тъй като скоростта на въртене на главата им (с изключение на редки модели като Raptor) се задържа от доста време на около 7200, кеша също не расте точно, архитектурата остава почти същата .

Като цяло, по отношение на производителността, дисковете са в застой (ситуацията може да бъде спасена само чрез разработване), но те играят значителна роля в работата на системата и на места пълноценни приложения.

В случай на изграждане на един единствен (в смисъл на номер 1) рейд, ще загубите малко в производителността, но ще получите някаква осезаема гаранция за сигурността на вашите данни, тъй като те ще бъдат напълно дублирани и всъщност дори ако един диск се повреди, цялото нещо и ще бъде напълно на втория без никакви загуби.

Като цяло, повтарям, нападенията ще бъдат полезни за всички. Дори бих казал, че са задължителни :)

Какво е RAID във физически смисъл?

Физически RAID масивът се състои от два до n броя твърди дискове, свързани, които поддържат възможността за създаване на RAID (или към подходящ контролер, което е по-рядко срещано, защото са скъпи за средния потребител (контролерите обикновено се използват на сървъри поради тяхната повишена надеждност и производителност)), т.е. За окото нищо не се променя вътре в системния блок, просто няма ненужни връзки или връзки на дискове един към друг или към нещо друго.

Като цяло всичко в хардуера е почти същото, както винаги, променя се само софтуерният подход, който всъщност задава чрез избора на типа raid как точно да работят свързаните дискове.

Програмно, в системата, след създаване на рейд, също не се появяват специални странности. Всъщност цялата разлика в работата с рейд се състои само в малка настройка, която всъщност организира рейд (виж по-долу) и в използването на драйвера. Иначе ВСИЧКО е абсолютно същото - в “Моят компютър” има същите C, D и други дискове, все едни и същи папки, файлове... Като цяло и софтуерно наглед са напълно еднакви.

Инсталирането на масива не е трудно: просто вземаме дънна платка, която поддържа RAID технология, вземаме две напълно идентични - това е важно! , - както според характеристиките (размер, кеш, интерфейс и т.н.), така и според производителя и модела на диска и ги свържете към тази дънна платка. След това просто включете компютъра, влезте в BIOS и задайте параметъра SATA Configuration: RAID.

След това, по време на процеса на зареждане на компютъра (обикновено преди Стартиране на Windows) се появява панел, показващ информация за дисковете в рейда и извън него, където всъщност трябва да натиснете CTR-I, за да конфигурирате рейда (добавете дискове към него, изтрийте ги и т.н. и т.н.). Всъщност това е всичко. След това има други радости от живота, тоест отново всичко е както винаги.

Важна бележка, която трябва да запомните

При създаване или изтриване на рейд (изглежда, че това не се отнася за първия рейд, но това не е факт), цялата информация неизбежно се изтрива от дисковете и следователно очевидно не си струва просто да провеждате експеримент, да създавате и изтривате различни конфигурации. Ето защо, преди да създадете рейд, първо запазете цялата необходима информация (ако я имате) и след това експериментирайте.

Що се отнася до конфигурациите.. Както вече казах, има няколко вида RAID масиви (поне от основната база, това е RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Като начало ще говоря за две, които са най-разбираеми и популярни сред обикновените потребители:

• RAID 0 - дисков масив за увеличаване на скоростта на запис.
• RAID 1 - огледален дисков масив.

И в края на статията бързо ще прегледам останалите.

RAID 0 - какво е и за какво се използва?

И така... RAID 0 (известен още като Striping) - използва два до четири (повече, по-рядко) твърди диска, които съвместно обработват информация, което повишава производителността. За да стане ясно, носенето на чанти за един човек отнема повече време и е по-трудно, отколкото за четирима души (въпреки че чантите остават същите като физически свойства, променят се само силите, взаимодействащи с тях). Програмно информацията за нападение от този тип се разделя на блокове данни и се записва на двата/няколко диска на свой ред.

Един блок от данни на един диск, друг блок от данни на друг и т.н. Това значително увеличава производителността (броят на дисковете определя кратността на увеличението на производителността, т.е. 4 диска ще работят по-бързо от два), но сигурността на данните в целия масив страда. Ако някой от твърдите дискове, включени в такъв RAID, се повреди, цялата информация е почти напълно и безвъзвратно загубена.

Защо? Факт е, че всеки файл се състои от определен брой байтове... всеки от които носи информация. Но в масив RAID 0 байтовете на един файл могат да бъдат разположени на няколко диска. Съответно, ако един от дисковете „умре“, произволен брой байтове от файла ще бъдат загубени и просто ще бъде невъзможно да го възстановите. Но има повече от един файл.

Като цяло, когато използвате такъв raid масив, е силно препоръчително ценната информация да се съхранява постоянно на външен носител. Нападението наистина осигурява забележима скорост - казвам ви това от собствен опит, защото съм имал такова щастие, инсталирано у дома от години.

RAID 1 - какво е и за какво се използва?

Що се отнася до RAID 1 (Mirroring - "огледало")... Всъщност ще започна с недостатъка. За разлика от RAID 0, оказва се, че някак си „губите“ пространството на втория твърд диск (то се използва за запис на пълно (байт по байт) копие на първия твърд диск на него, докато RAID 0 това пространство е напълно на разположение).

Предимството, както вече разбрахте, е, че има висока надеждност, т.е. всичко работи (и всички данни съществуват в природата и не изчезват, когато едно от устройствата се повреди), докато поне един диск работи, т.е. Дори ако грубо унищожите един диск, няма да загубите нито един байт информация, защото вторият е чисто копие на първия и го замества, когато се повреди. Този тип нападение често се използва на сървъри поради невероятната жизнеспособност на данните, което е важно.

При този подход производителността се жертва и според личните усещания е дори по-малка, отколкото при използване на един диск без никакви нападения. За някои обаче надеждността е много по-важна от производителността.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 - какво представляват и с какво се използват?

Описанието на тези масиви е тук, доколкото е възможно, т.е. чисто за справка и дори тогава в компресиран вид (всъщност е описан само вторият). Защо така? Поне поради ниската популярност на тези масиви сред средния (и като цяло всеки друг) потребител и, като следствие, моя малък опит в използването им.

RAID 2 е запазен за масиви, които използват някакъв код на Hamming (не ме интересуваше какъв е, така че няма да ви кажа). Принципът на работа е приблизително следният: данните се записват на съответните устройства по същия начин, както в RAID 0, тоест те се разделят на малки блокове във всички дискове, които участват в съхраняването на информация.

Останалите дискове (специално разпределени за тази цел) съхраняват кодове за коригиране на грешки, които могат да се използват за възстановяване на информация, ако някой твърд диск се повреди. Така че в масивите от този тип дисковете се разделят на две групи - за данни и за кодове за коригиране на грешки

Например, имате два диска, които осигуряват място за системата и файловете, а други два ще бъдат изцяло предназначени за корекция на данни, в случай че първите два диска се повредят. По същество това е нещо като нулев рейд, само с възможност поне по някакъв начин да запазите информация в случай на повреда на един от твърдите дискове. Рядко скъпи - четири диска вместо два с много противоречиво увеличение на сигурността.

RAID 3, 4, 5, 6... За тях, колкото и странно да звучи на страниците на този сайт, опитайте да прочетете за тях в Wikipedia. Факт е, че в живота си съм срещал тези масиви изключително рядко (с изключение на това, че петият идваше под ръка по-често от други) и не мога да опиша с достъпни думи принципите на тяхната работа и абсолютно не искам да препечатвам статия от предложения по-горе ресурс, най-малкото поради наличието на вбесяващи формулировки в тях, които дори аз едва мога да разбера.

Кой RAID да изберете?

Ако играете игри, често копирате музика, филми или инсталирате програми с интензивно използване на ресурси, тогава RAID 0 със сигурност ще ви бъде полезен. Но бъдете внимателни при избора на твърди дискове - в този случай тяхното качество е особено важно - или не забравяйте да направите резервни копия на външен носител.

Ако работите с ценна информация, което е равносилно на смърт да загубиш, то определено ти трябва RAID 1 - изключително трудно се губи информация с него.

Повтарям, че е много желателно дисковете, инсталирани в RAID масива, да са идентични. Размер, марка, серия, размер на кеша - за предпочитане е всичко да е същото.

Послеслов

Така стоят нещата.

Между другото, написах как да сглобя това чудо в статията: " Как да създадете RAID масив чрез стандартни методи", и за няколко параметъра в материала " RAID 0 на два SSD диска, - практически тестове с Read Ahead и Read Cache". Използвайте търсачката.

Искрено се надявам, че тази статия ще ви бъде полезна и със сигурност ще си направите един или друг рейд. Повярвайте ми, струва си.

За въпроси относно създаването и конфигурирането им като цяло можете да се свържете с мен в коментарите - ще се опитам да помогна (ако има инструкции за вашата дънна платка онлайн). Ще се радвам и на всякакви допълнения, желания, мисли и всичко останало.

Днес ще говорим за RAID масиви. Нека да разберем какво е това, защо имаме нужда от него, какво е и как да използваме цялото това великолепие на практика.

И така, по ред: какво е RAID масивили просто RAID? Това съкращение означава „Излишен масив от независими дискове“ или „излишен (резервен) масив от независими дискове“. Казано по-просто, RAID масивтова е колекция от физически дискове, комбинирани в един логически диск.

Обикновено се случва обратното – в системна единицаинсталиран е един физически диск, който разделяме на няколко логически. Тук ситуацията е обратната - няколко твърди диска първо се комбинират в един, а след това операционната система се възприема като един. Тези. Операционната система твърдо вярва, че физически има само един диск.

RAID масивиИма хардуер и софтуер.

Хардуер RAID масивисе създават преди стартирането на операционната система чрез специални помощни програми, твърдо свързан в RAID контролер- нещо като BIOS. В резултат на създаването на такива RAID масиввече на етапа на инсталиране на ОС дистрибуторският комплект „вижда“ един диск.

Софтуер RAID масивисъздадени от инструменти на ОС. Тези. по време на зареждане операционната система "разбира", че има няколко физически диска и едва след като ОС стартира, през софтуердисковете се комбинират в масиви. Естествено, самата операционна система не се намира на RAID масив, тъй като е зададен преди да бъде създаден.

"Защо е необходимо всичко това?" - ти питаш? Отговорът е: да се увеличи скоростта на четене/запис на данни и/или да се повиши устойчивостта на грешки и сигурността.

„Как RAID масивможе да увеличи скоростта или да защити данните?" - за да отговорите на този въпрос, разгледайте основните типове RAID масиви, как се формират и какво дава като резултат.

RAID-0. Нарича се още "Stripe" или "Tape". Два или повече твърди диска се комбинират в един чрез последователно сливане и сумиране на обемите. Тези. ако вземем два 500GB диска и ги създадем RAID-0, операционната система ще възприеме това като един терабайтов диск. В същото време скоростта на четене/запис на този масив ще бъде два пъти по-висока от тази на един диск, тъй като например, ако базата данни е физически разположена по този начин на два диска, един потребител може да чете данни от един диск , а друг потребител може да записва на друг диск едновременно. Докато, ако базата данни е разположена на един диск, самият твърд диск ще изпълнява задачи за четене/запис на различни потребители последователно. RAID-0ще позволи паралелно четене/запис. Като следствие, колкото повече дискове в масива RAID-0, толкова по-бързо работи самият масив. Зависимостта е правопропорционална - скоростта нараства N пъти, където N е броят на дисковете в масива.
В масива RAID-0има само един недостатък, който надвишава всички предимства на използването му - пълната липса на толерантност към грешки. Ако един от физическите дискове на масива умре, целият масив умира. Има един стар виц за това: „Какво означава „0“ в заглавието? RAID-0? - количеството информация, възстановена след смъртта на масива!"

RAID-1. Нарича се още "Огледало" или "Огледало". Два или повече твърди диска се комбинират в един чрез паралелно сливане. Тези. ако вземем два 500GB диска и ги създадем RAID-1, операционната система ще възприеме това като един диск от 500 GB. В този случай скоростта на четене/запис на този масив ще бъде същата като тази на един диск, тъй като информацията се чете/записва на двата диска едновременно. RAID-1не осигурява печалба в скоростта, но осигурява по-голяма толерантност към грешки, тъй като в случай на смърт на един от твърдите дискове, винаги има пълен дубликат на информация, разположен на втория диск. Трябва да се помни, че устойчивостта на грешки се осигурява само срещу смъртта на един от дисковете на масива. Ако данните са изтрити целенасочено, те се изтриват от всички дискове на масива едновременно!

RAID-5. По-сигурна опция за RAID-0. Обемът на масива се изчислява по формулата (N - 1) * Размер на диска RAID-5от три 500GB диска, получаваме масив от 1 терабайт. Същността на масива RAID-5е, че няколко диска се комбинират в RAID-0, а последният диск съхранява така наречената „контролна сума“ - служебна информация, предназначена да възстанови един от дисковете на масива в случай на неговата смърт. Скорост на запис на масив RAID-5малко по-ниска, тъй като времето се изразходва за изчисляване и запис на контролната сума на отделен диск, но скоростта на четене е същата като в RAID-0.
Ако един от дисковете в масива RAID-5умира, скоростта на четене/запис пада рязко, тъй като всички операции са придружени от допълнителни манипулации. Всъщност RAID-5се превръща в RAID-0 и ако възстановяването не се погрижи навреме RAID масивсъществува значителен риск от пълна загуба на данни.
С масив RAID-5Можете да използвате така наречения резервен диск, т.е. резервен. По време на стабилна работа RAID масивТози диск е неактивен и не се използва. Въпреки това, в случай на критична ситуация, възстановяване RAID масивстартира автоматично - информацията от повредения се възстановява на резервния диск с помощта на контролни суми, разположени на отделен диск.
RAID-5създава се от поне три диска и предпазва от единични грешки. При едновременна поява на различни грешки на различни дискове RAID-5не спестява.

RAID-6- е подобрена версия на RAID-5. Същността е същата, само че за контролните суми се използват не един, а два диска, като контролните суми се изчисляват с помощта на различни алгоритми, което значително повишава устойчивостта на грешки на всичко RAID масивв общи линии. RAID-6сглобени от поне четири диска. Формулата за изчисляване на обема на масив изглежда така (N - 2) * Размер на диска, където N е броят на дисковете в масива, а DiskSize е размерът на всеки диск. Тези. докато създавате RAID-6от пет 500GB диска получаваме масив от 1,5 терабайта.
Скорост на писане RAID-6по-ниска от RAID-5 с около 10-15%, което се дължи на допълнителното време, изразходвано за изчисляване и писане на контролни суми.

RAID-10- също понякога се нарича RAID 0+1или RAID 1+0. Това е симбиоза на RAID-0 и RAID-1. Масивът е изграден от най-малко четири диска: на първия RAID-0 канал, на втория RAID-0 за увеличаване на скоростта на четене/запис и между тях в RAID-1 огледало за увеличаване на устойчивостта на грешки. По този начин, RAID-10съчетава предимствата на първите два варианта - бърз и отказоустойчив.

RAID-50- по същия начин RAID-10 е симбиоза на RAID-0 и RAID-5 - всъщност RAID-5 е изграден, само съставните му елементи не са независими твърди дискове, а RAID-0 масиви. По този начин, RAID-50дава много добра скоростчете/записва и съдържа устойчивостта и надеждността на RAID-5.

RAID-60- същата идея: всъщност имаме RAID-6, събран от няколко RAID-0 масива.

Има и други комбинирани масиви RAID 5+1И RAID 6+1- изглеждат RAID-50И RAID-60единствената разлика е, че основните елементи на масива не са RAID-0 ленти, а RAID-1 огледала.

Как разбирате комбинираните RAID масиви: RAID-10, RAID-50, RAID-60и опции RAID X+1са директни наследници на основните типове масиви RAID-0, RAID-1, RAID-5И RAID-6и служат само за увеличаване на скоростта на четене/запис или увеличаване на толерантността към грешки, като същевременно носят функционалността на основни, родителски типове RAID масиви.

Ако преминем към практиката и говорим за използването на определени RAID масивив живота логиката е съвсем проста:

RAID-0Ние изобщо не го използваме в чист вид;

RAID-1Използваме го там, където скоростта на четене/запис не е особено важна, но толерантността към грешки е важна - например on RAID-1Добре е да инсталирате операционни системи. В този случай никой освен операционната система няма достъп до дисковете, скоростта на самите твърди дискове е достатъчна за работа, толерантността към грешки е осигурена;

RAID-5Ние го инсталираме там, където имате нужда от скорост и устойчивост на грешки, но нямате достатъчно пари, за да го купите Повече ▼твърди дискове или има нужда от възстановяване на масиви в случай на повреда без спиране на работа - резервни Резервни дискове ще ни помогнат тук. Общо приложение RAID-5- хранилище за данни;

RAID-6използва се там, където е просто страшно или има реална заплаха от смърт на няколко диска в масива наведнъж. На практика се среща доста рядко, главно сред параноичните хора;

RAID-10- използва се там, където е необходимо да се работи бързо и надеждно. Също така основната посока за употреба RAID-10са файлови сървърии сървъри за бази данни.

Отново, ако опростим допълнително, стигаме до извода, че там, където няма голяма и обемна работа с файлове, е напълно достатъчно RAID-1- операционна система, AD, TS, поща, прокси и др. Когато се изисква сериозна работа с файлове: RAID-5или RAID-10.

Идеалното решение за сървър на база данни е машина с шест физически диска, два от които са комбинирани в огледало RAID-1и операционната система е инсталирана на него, а останалите четири са комбинирани в RAID-10за бърза и надеждна обработка на данни.

Ако след като прочетете всичко по-горе, решите да го инсталирате на вашите сървъри RAID масиви, но не знаете как да го направите и откъде да започнете - свържете се с нас! - ние ще ви помогнем да изберете необходимо оборудване, като ще извършим и монтажни дейности за изпълнение RAID масиви.

Ентусиастите имат едно неписано правило: HDD Western Digital WD1500 Raptorе идеалният настолен модел, ако имате нужда максимална производителност. Но не всички потребители могат да следват този път, тъй като харченето на $240 за твърд диск с капацитет от само 150 GB не е много привлекателно решение. Рапторът все още ли е наоколо? най-добър избор? Цената не се е променила от много месеци и днес за тези пари можете лесно да си купите чифт 400 GB дискове. Не е ли време да сравним производителността на съвременните RAID масиви с Raptor?

Ентусиастите са запознати с твърдите дискове Raptor, защото това е единственият 3,5" настолен твърд диск, който се върти с 10 000 оборота в минута. Повечето твърди дискове в този пазарен сектор се въртят със 7 200 оборота в минута. Само тези от висок клас твърди дисковеза сървъри се въртят по-бързо. Първо Хард дискове WD Raptor 36 и 74 GBбяха представени преди три години. Преди около година излезе на пазара Western Digital Raptor-X, който осигурява по-висока производителност, предлага се и с прозрачен капак, който ви позволява да виждате вътре харддиск.

След пускането им, твърдите дискове на Western Digital Raptor превъзхождаха всички останали 3,5" Serial ATA твърди дискове за настолни компютри, въпреки че първоначално бяха позиционирани за евтини сървъри.

Скорост на шпиндела от 10 000 rpm предлага две значителни предимства. Първо, скоростта на пренос на данни се увеличава значително. Да, максималната скорост на последователно четене не е особено впечатляваща, но минималната скорост е далеч по-добра от всеки 7200 RPM твърд диск. Освен това, твърд диск с 10 000 оборота в минута има по-малко закъснение при завъртане, което означава, че устройството отнема по-малко време за събиране на данни, след като главите за четене/запис са позиционирани.

Основният недостатък на WD Raptor е цената – около $240 за 150 GB модел. Сред другите недостатъци отбелязваме по-високо (макар и не критично) ниво на шум и по-високо генериране на топлина. Но ентусиастите лесно ще се примирят с подобни недостатъци, ако този твърд диск осигурява по-висока производителност на подсистемата за съхранение.

Ако изчислите цената на съхранението на гигабайт данни, тогава Raptor вече няма да бъде толкова привлекателен. За $240 можете да получите чифт 400 GB твърди дискове, а нивото от $300 за 750 GB Seagate Barracuda 7200.10 не е далеч. Ако погледнете сегмента от нисък клас, можете да получите чифт 160GB 7200 RPM твърди дискове за $50 всеки, които ще осигурят същия капацитет като Raptor, но на повече от половината цена. Ето защо днес дори ентусиастите често се питат: струва ли си да вземете WD Raptor, не е ли по-добре да изберете конфигурация RAID 0 на два твърди диска със 7200 rpm?

RAID 0 не намалява времето за достъп, но на практика удвоява скоростта последователно четене, тъй като данните се разпределят между два твърди диска. Недостатъкът е повишеният риск от загуба на данни, тъй като ако един твърд диск се повреди, целият масив ще бъде загубен (днес обаче има и опции Възстановяване на RAID информация). Много вградени контролери на дънни платки от висок клас поддържат RAID режими, които са лесни за конфигуриране и инсталиране.

Бърз или интелигентен твърд диск?

Днес можете да закупите 40-80 GB твърди дискове за почти стотинки и ако нямате специални изисквания за капацитет, тогава този обем ще бъде достатъчен дори днес. Все пак препоръчваме закупуване на твърди дискове на цена между $50 и $70, тъй като можете лесно да получите модели с капацитет от 120 до 200 GB. В онлайн магазините вече започнаха да се появяват модели с 250 и 320 GB на цена под $100. За парите, които харчите за 10 000 RPM WD Raptor, можете лесно да получите от 800 GB до 1 TB капацитет на 7200 RPM твърди дискове.

Ако нямате нужда от такъв висок капацитет, можете да се задоволите с твърди дискове със 7200 об./мин начално ниво. Два диска Western Digital WD1600AAJS струват $55 всеки и лесно ще получите 320GB капацитет в масив RAID 0. Ще похарчите половината от парите и ще получите двойно по-голям капацитет. Колко оправдани са такива спестявания? Нека да го разберем.

7 200 или 10 000 оборота в минута? RAID 0 или Raptor?

Решихме да тестваме различни конфигурации на твърдия диск. Нашето тестване включва един WD Raptor WD1500ADFD, един WD4000KD, Raptor в RAID 0 и WD4000 в RAID 0. Решихме да използваме 400GB WD 7200 RPM твърди дискове, тъй като два от тези дискове са приблизително на същата цена като един Raptor. Нека да видим колко добре се представя "бюджетният" RAID масив в сравнение с един Raptor.

WD4000KD е оборудван с 16 MB кеш и има интерфейс Serial ATA/150. Основната разлика в сравнение с 10 000 rpm WD Raptor е производителността и капацитета. Raptor се предлага със значителна цена за гигабайт памет, която е поне шест пъти по-висока от 400GB WD4000KD. Тестовете ще покажат колко големи са разликите в производителността. Към момента на публикуване цената на WD4000KD Caviar беше 130 долара.

Raptor е безспорният шампион по производителност на пазара за настолни компютри, но също така е и най-скъпият твърд диск. WD1500 Raptor използва интерфейс Serial ATA/150, което все още е напълно достатъчно. Ако погледнете резултатите от теста, никой друг твърд диск не може да победи Raptor, дори и с интерфейс SATA 300 MB/s. По принцип скоростта на SATA интерфейса не трябва да взема предвид решението ви за покупка. Към момента на публикуване цената на WD1500ADFD Raptor беше 240 долара.

Тази конфигурация трябва да приеме WD1500 Raptor. Могат ли два твърди диска WD4000KD в масив RAID 0 да победят Raptor?

Този сценарий е най-скъпият в нашето тестване, защото изисква два твърди диска WD Raptor, но все пак е много интересен. Два твърди диска Raptor с 10 000 rpm в RAID 0 масив трябва буквално да унищожат всички.

RAID 0

производителност

На теория RAID 0 е идеално решениеза увеличаване на производителността, тъй като скоростта на последователен трансфер на информация се мащабира почти линейно с броя на твърдите дискове в масива. Файловете се разпределят блок по блок във всички твърди дискове, т.е. RAID контролерът записва данни почти едновременно на няколко твърди диска. Скоростите на трансфер на данни RAID 0 се увеличават значително при почти всички сценарии, въпреки че времето за достъп не намалява. В реални тестове времето за достъп в RAID 0 масиви дори се увеличава, макар и много леко, с около половин милисекунда.

Ако изградите RAID конфигурация на няколко твърди диска, контролерът на устройството може да се превърне в тясно място. Една обикновена PCI шина може да прехвърли максимум 133 MB/s, което лесно се усвоява от два модерни твърди диска. Серийните ATA контролери, които са включени в чипсета, обикновено осигуряват по-висока производителност, така че не ограничават производителността на RAID масивите.

Имаме до 350 MB/s на четири твърди диска WD Raptor с 10 000 rpm на чипсети с южни мостове Intel ICH7 и ICH8. Отличен резултат, който е много близък до общия честотна лентачетири отделни твърди диска. В същото време чипсетът nVidia nForce 680 показа максимум 110 MB/s, уви. Изглежда, че не всеки интегриран RAID контролер е в състояние да осигури високопроизводителни RAID масиви, дори ако технически е възможно.

Сравнение на RAID режими

Трябва да се отбележи, че RAID 0 всъщност не покрива идеята за RAID масиви, което означава Redundant Arrays of Independent/Inexpensive Drives. Излишъкът означава съхраняване на данни на поне две места, така че да оцелеят дори ако един твърд диск се повреди. Това се случва например в случай на RAID 1 масив, в който всички данни са огледални на втори твърд диск. Ако един от твърдите дискове „умре“, ще разберете за това само от съобщенията на RAID контролера. RAID 5 е много по-сложен и е насочен към професионалния сектор. Работи като RAID 0 масив, разпределяйки данни между всички твърди дискове, но с добавена информация за излишък към данните. Следователно нетният капацитет на RAID 5 масив е равен на общия капацитет на всички твърди дискове с изключение на един. Информацията за резервиране не се записва на един твърд диск (както в случая на RAID 3), а се разпределя между всички дискове, за да не се създава пречка при четене или запис на информация за излишък на един твърд диск. RAID 5 масив, съвсем разбираемо, изисква поне три твърди диска.

Рискове и странични ефекти

Основната опасност за RAID 0 масив е повредата на всеки твърд диск, тъй като целият масив се губи. Ето защо колкото повече дискове има в RAID 0 масив, толкова по-голям е рискът от загуба на информация. Ако се използват три твърди диска, тогава вероятността от загуба на информация е три пъти по-голяма, отколкото при един диск. Ето защо RAID 0 не е добър вариант за потребители, които се нуждаят от надеждна система и не могат да си позволят нито минута престой.

Дори да закупите мощен и скъп отделен RAID контролер, пак ще сте зависими от хардуера. Два различни контролера може да поддържат RAID 5, но конкретното изпълнение може да е много различно.

Intel Matrix RAID: Можете да създавате различни RAID масиви на един и същ набор от твърди дискове.

Ако RAID контролерът е достатъчно интелигентен, той може да позволи инсталирането на два или повече RAID масива на един комплект твърди дискове. Въпреки че всеки RAID контролер може да поддържа множество RAID масиви, това най-често изисква различни комплекти твърди дискове. Следователно южните мостове Intel ICH7-R и ICH8-R се оказаха много интересни: те поддържат функцията Intel Matrix RAID.

Типична реализация би била два RAID масива на два твърди диска. Първата трета от капацитета на двата твърди диска може да бъде разпределена към бърз RAID 0 масив за операционната система, а останалата част към RAID 1 масив за съхранение на важни данни. Ако един от твърдите дискове се повреди, операционната система ще бъде загубена, но важни данни, които са огледални на втория твърд диск, ще бъдат запазени благодарение на RAID 1. Между другото, след Windows инсталацииможете да създадете образ на операционната система и да го съхраните в надежден масив RAID 1. След това, ако твърдият диск се повреди, ОС може бързо да бъде възстановена.

Моля, имайте предвид, че много RAID масиви изискват инсталиране на RAID драйвер (като Intel Matrix Storage Manager), което може да създаде проблеми по време на зареждане и възстановяване на системата. всеки диск за зарежданекоито ще използвате за възстановяване, ще изискват RAID драйвери. Затова запазете дискетата на драйвера за такъв случай.

Тестова конфигурация

Конфигурация за тестове на ниско ниво

Конфигурация за SYSmark2004 SE

Е, ще трябва да преминем към резултатите от битката между текущите 150 GB твърди дискове WD Raptor и 400 GB твърди дискове WD4000KD в масив RAID 0. Резултатът беше изненадващ. Докато WD Raptor си остава най-бързият Serial ATA твърд диск за настолни компютри, RAID 0 излиза на първо място в повечето показатели извън времето за достъп и I/O производителността. Цената за съхраняване на гигабайт данни на Raptor е най-съмнителна, тъй като можете да закупите три пъти по-голям капацитет от 7200 rpm твърд диск на половината от цената. Тоест на цената на гигабайт днес Raptor губи шест пъти. Въпреки това, ако сте загрижени за сигурността на данните, помислете два пъти дали да изберете RAID 0 масив от два евтини 7200 RPM твърди диска пред WD Raptor.

През следващите месеци цената на 500 GB твърди дискове ще падне под $100. Но изискванията за налично пространство за съхранение на видео ще се увеличат с висока резолюция, музика и снимки. И накрая, плътността на запис на плочите на твърдия диск продължава да се увеличава, така че скоро ще бъдат налични модели с по-висока производителност със 7200 об./мин. В бъдеще привлекателността на Raptor ще намалее.

Смятаме, че Western Digital трябва да промени ценовата си политика моделна гама Raptor, тъй като подобренията в производителността идват за сметка на големи компромиси в капацитета на твърдия диск. И трябва да кажа, че подобни компромиси няма да изглеждат оправдани за всички. Бихме искали да видим актуализиран 300GB твърд диск Raptor, който може да се удвои и като хибриден твърд диск с вградена флаш памет за Windows Vista.

Проблемът за повишаване на надеждността на съхранението на информация винаги е на дневен ред. Това важи особено за големи количества данни, бази данни, от които зависи работата на сложни системи в широк спектър от индустрии. Това е особено важно за висока производителностсървъри.

Както знаете, изпълнение модерни процесоринепрекъснато расте, което съвременните явно не могат да издържат в развитието си.
твърди дискове. Наличието на един диск, било то SCSI или, още по-лошо, IDE, вече е няма да може да решизадачи, актуални за нашето време. Имате нужда от много дискове, които ще се допълват взаимно, ще ги замените, ако някой от тях се повреди, ще съхранявате резервни копия и ще работите ефективно и продуктивно.

Но просто да имате няколко твърди диска не е достатъчно, имате нужда от тях интегрирайте в система, който ще работи безпроблемно и няма да допусне загуба на данни в случай на повреди, свързани с диска.

Трябва да се погрижите за създаването на такава система предварително, защото, както казва известната поговорка, Чаопържени петелът няма да клъвне- няма да го пропуснат. Може да загубите данните си неотменимо.

Тази система може да стане RAID– технология за виртуално съхранение, която комбинира няколко диска в един логически елемент. Извиква се RAID масив излишен масивнезависими дискове. Обикновено се използва за подобряване на производителността и надеждността.

Какво е необходимо за създаване на рейд? Поне два твърди диска. В зависимост от нивото на масива, броят на използваните устройства за съхранение варира.

Какви типове raid масиви има?

Има основни, комбинирани RAID масиви. Институтът Бъркли в Калифорния предложи разделянето на нападението на нива на спецификация:

• Основен:
  • RAID 1 ;
  • RAID 2 ;
  • RAID 3 ;
  • RAID 4 ;
  • RAID 5 ;
  • RAID 6 .
• Комбиниран:
  • RAID 10 ;
  • RAID 01 ;
  • RAID 50 ;
  • RAID 05 ;
  • RAID 60 ;
  • RAID 06 .

Нека да разгледаме най-често използваните.

Нападение 0

RAID 0 предназначениза увеличаване на скоростта и записа. Това не повишава надеждността на съхранението и следователно не е излишно. Другото му име е ивица (ивици - „редуване“). Обикновено използваниот 2 до 4 диска.

Данните се разделят на блокове, които се записват на дискове един по един. Скоростзаписът/четенето се увеличава с няколко пъти, което е кратно на броя на дисковете. от недостатъциМоже да се отбележи повишената вероятност от загуба на данни с такава система. Няма смисъл да се съхраняват бази данни на такива дискове, защото всички сериозни провалще доведе до пълна неработоспособност на рейда, тъй като няма инструменти за възстановяване.

Нападение 1

RAID 1 осигурява огледалосъхранение на данни на хардуерно ниво. Нарича се още масив Огледало, Какво означава « огледало» . Тоест данните на диска в този случай се дублират. Мога използванес брой устройства за съхранение от 2 до 4.

Скоростписане/четене практически не се променя, което може да се отдаде на Ползи. Масивът работи, ако работи поне един raid диск, но системният обем е равен на обема на един диск. На практика, когато проваледин от твърдите дискове, ще трябва да предприемете стъпки, за да го смените възможно най-бързо.

Нападение 2

RAID 2 – използва т.нар Код на Хеминг. Данните са разбити по твърди дисковеподобно на RAID 0, останалите дискове съхраняват кодове за коригиране на грешки, в случай на неуспех, чрез който можете регенерираминформация. Този метод позволява в движение намирам, и тогава правилносистемни повреди.

Бързина чети пишив този случай в сравнение с използването на един диск се издига. Недостатъкът е големият брой дискове, за които е рационално да се използва, за да няма излишък на данни, обикновено това 7 и повече.

RAID 3 - в масив данните се разделят на всички дискове с изключение на един, който съхранява паритетните байтове. Устойчив на системни повреди. Ако един от дисковете не успява. След това неговата информация може лесно да бъде „повдигната“ с помощта на данни за контролна сума за паритет.

В сравнение с RAID 2 никаква възможносткоригиране на грешки в движение. Този масив е различен висока производителност и възможност за използване на 3 или повече диска.

Основен минусТакава система може да се счита за повишено натоварване на диска, който съхранява паритетни байтове и ниска надеждност на този диск.

Нападение 4

Като цяло RAID 4 е подобен на RAID 3 с изключение на разликаче данните за паритет се съхраняват в блокове, а не в байтове, което позволява повишена скорост на трансфер на малки данни.

МинусПосоченият масив се оказва, че има скорост на запис, тъй като паритетът на запис се генерира на един диск, точно като RAID 3.

Това изглежда е добро решение за тези сървъри, където файловете се четат по-често, отколкото се записват.

Нападение 5

RAID 2 до 4 имат недостатъци поради невъзможността за паралелизиране на операциите за запис. RAID 5 елиминиратози недостатък. Паритетните блокове се записват едновременнокъм всички дискови устройства в масива, няма асинхронноств разпределението на данните, което означава, че е разпределен паритет.

Номеризползвани твърди дискове от 3. Масивът е много разпространен поради своята многофункционалностИ ефективност, колкото по-голям е броят на използваните дискове, толкова по-икономично е изразходван дисково пространство. Скоростпри което Високопоради паралелизиране на данни, но производителносте намален в сравнение с RAID 10 поради големия брой операции. Ако един диск се повреди, тогава надеждността се намалява до RAID ниво 0. Отнема много време за възстановяване.

Нападение 6

Технологията RAID 6 е подобна на RAID 5, но по-висока надеждностчрез увеличаване на броя на дисковете за паритет.

Но вече са необходими поне 5 или повече диска мощен процесорза обработка на увеличен брой операции, като броят на дисковете трябва да е равен на простото число 5,7,11 и т.н.

Нападение 10, 50, 60

Следващият идва комбинацииспоменатите по-горе нападения. Например RAID 10 е RAID 0 + RAID 1.

Те наследяват и предимствамасиви от техните компоненти по отношение на надеждност, производителност и брой дискове, и в същото време ефективност.

Създаване на raid масив на домашен компютър

Предимствата на създаването на рейд масив у дома не са очевидни, поради факта, че той неикономичен, загубата на данни не е толкова критична в сравнение със сървърите, но информацияможе да се съхранява в резервни копия, като периодично правите резервни копия.

За тези цели ще ви трябва рейд контролер, който има собствен BIOS и собствени настройки. В модерните дънни платкирейд контролер може би интегриран V южен мостчипсет. Но дори и в такива платки можете да свържете друг контролер, като се свържете към PCI или PCI-E конектор. Примерите включват устройства от Silicon Image и JMicron.

Всеки контролер може да има собствена помощна програма за конфигуриране.

Нека да разгледаме създаването на рейд с помощта на Intel Matrix Storage Manager Option ROM.

Трансфервсички данни от вашите дискове, в противен случай по време на създаването на масива те ще бъдат изчистено.

Отидете на BIOSНастройвамтвоя дънна платкаи включете режима на работа RAIDза вашия sata твърд диск.

За да стартирате помощната програма, рестартирайте компютъра си, щракнете върху ctrl+iпо време на процедурата ПУБЛИКУВАНЕ. В прозореца на програмата ще видите списък с налични дискове. Кликнете Създайте Massive, Следващ избор необходимо ниво на масива.

В бъдеще, следвайки интуитивния интерфейс, въведете размер на масиваИ потвърдинеговото създаване.