Raid To Macierz.docx

RAID to macierz, czyli sposób połączenia dwóch lub większej ilości dysków twardych tak, aby zapewnić dodatkowe możliwości nieosiągalne przy pojedynczym dysku twardym. RAID stosuje się, aby uzyskać:   

odporność na awarie, zwiększyć wydajność, powiększyć przestrzeń istniejących partycji jako całości.

Modele łączenia dysków: 

Striping – powoduje zapis pojedynczego pliku na wielu dyskach co umożliwia szybszy dostęp.



Mirroring – powoduje zapis wielu kopii pliku na różnych dyskach dzięki czemu pomimo awarii pojedynczego dysku dane są ciągle dostępne.

RAID sprzętowy - w celu utworzenia tego rodzaju macierzy potrzebny jest specjalny dedykowany kontroler, do którego podłącza się dyski. Daje to w efekcie odciążenie procesora i wzrost wydajności. W tej konfiguracji kontroler RAID odpowiada za wszystko, co ma związek z macierzą – odczytywanie i zapis danych, a także miejsce ich przechowywania. System operacyjny hosta widzi dyski w macierzy RAID jako jedną jednostkę logiczną. To rozwiązanie cechuje się dużą wydajnością i niezawodnością. Wadą jest wysoka cena kontrolera. RAID programowy - nie stosuje się dodatkowego elementu w postaci kontrolera, wystarczą same dyski. Dyski są podłączane bezpośrednio do istniejących na płycie głównej kontrolerów pamięci masowej np. kontrolera SATA, który jest zintegrowany w chipsecie płyty głównej, bez funkcjonalności RAID. Kontroler RAID jest zaimplementowany w samym systemie operacyjnym, co skutkuje niewielkim spadkiem wydajności, gdyż system „robi” wiele czynności naraz (odpowiedni moduł w systemie jest odpowiedzialny za zapis i odczyt danych w macierzy).

RAID 0 zwiększa podwójnie szybkość operacji zapisu/odczytu macierzy kosztem bezpieczeństwa danych - utrata jednego napędu wiąże się z utratą całości danych. Zalety:  

zwiększona prędkość zapisu/odczytu (prawie podwójnie) wykorzystanie całej pojemności dysku do zapisu

Wady:  

brak odporności na awarie dysku łatwość utraty danych

Zastosowania:

  

zwiększenie szybkości operacji dyskowych na stacjach roboczych obróbka dużych plików multimedialnych dysk do przechowywania instalacji gier komputerowych

RAID 1 polega na replikacji 2 lub więcej dysków fizycznych. W macierzy tego typu każdy blok danych jest zapisywany jednocześnie na obydwa dyski twarde. RAID1 posiada pojemność najmniejszego dysku z macierzy oraz prędkość zapisu/odczytu najwolniejszego. Ten rodzaj macierzy jest zabezpieczeniem przed fizyczną awarią jednego z dysków macierzy. Zalety: 

odporność na awarię pojedynczego dysku

Wady:  

macierz ma pojemność najmniejszego dysku prędkość operacji zapisu/odczytu jest na poziomie najwolniejszego dysku

Zastosowania:   

miejsce pod instalację systemu operacyjnego serwera kopie zapasowe ważne dane

RAID 2 (striping na poziomie bitów) RAID 3 (striping na poziomie bajtów z dyskiem parzystości) RAID 4 (striping na poziomie bloków danych z dyskiem parzystości) RAID 5 bity są rozpraszane po całej strukturze macierzy. Min. 3 dyski twarde. Odporny na uszkodzenie jednego dysku.

(Wielkość twardego dysku z najmniejszą pojemnością w macierzy) * (Całkowita liczba twardych dysków -1) Zalety:  

odporność na awarię jednego z dysków wyższa prędkość zapisu/odczytu w porównaniu z RAID 1

Wady:  

zmniejszona szybkość zapisu z powodu konieczności kalkulowania sum kontrolnych (eliminowana poprzez zastosowanie sprzętowego kontrolera RAID5) w przypadku awarii dysku dostęp do danych jest spowolniony z powodu obliczeń sum kontrolnych



odbudowa macierzy po wymianie dysku jest operacją kosztowną obliczeniowo i powoduje spowolnienie operacji odczytu i zapisu

Zastosowania:  

storage (przechowywanie) dla baz danych archiwizacja

RAID 6 - informacje o parzystości dla każdej porcji danych zapisywane są podwójnie na dwóch różnych dyskach. Min 4 dyski. Zalety:   

odporność na awarię dwóch dysków wyższa prędkość zapisu/odczytu w porównaniu z RAID 1 tracona jest pojemność dwóch dysków w macierzy

Wady: 

niższa wydajność od RAID 0 spowodowana koniecznością wyliczania parzystości dla każdego bloku danych

Zastosowania:  

storage (przechowywanie) dla baz danych archiwizacja

RAID 0 + 1 - Macierz realizowana jako RAID 1, której elementem jest RAID 0 (minimum 4 dyski). alety:  

szybkość RAID 0 prostsza w działaniu i implementacji od rozwiązań z parzystością (RAID 5, 6)

Wady: 

większy koszt przechowywania danych w porównaniu do poprzednich rodzajów macierzy

Zastosowania: 

szybkie magazyny danych

RAID 1+0 Macierz realizowana jako RAID 0, której elementem jest macierz RAID 1 (minimum 4 dyski).