Что такое RAID простыми словами

Какие бывают виды RAID

Уровни RAID отличаются тем, как система записывает информацию на накопители, сколько дисков потребуется для работы, какой объем будет доступен пользователю и насколько хорошо массив переживает отказ оборудования.

RAID 0 – скорость без защиты

RAID 0 – это самый простой и быстрый вариант RAID массива. Его основная задача – увеличить скорость работы дисковой подсистемы за счет объединения нескольких накопителей. Принцип работы основан на технологии распределения данных. Файл разбивается на небольшие блоки, которые одновременно записываются сразу на несколько дисков.

Например, при использовании двух SSD первый блок данных может записываться на первый накопитель, второй – на второй, третий снова на первый и так далее. За счет параллельной работы нескольких устройств увеличивается скорость чтения и записи. Для создания RAID 0 необходимо минимум два диска.

Плюс такого массива – высокая производительность. Чем больше накопителей участвует в массиве, тем выше потенциальная скорость работы. Преимущества RAID 0:

• максимальная скорость чтения и записи;
• полный доступ ко всему объему дисков;
• простая настройка;
• отсутствие затрат на резервирование пространства.

Однако у RAID 0 есть критический недостаток – полное отсутствие защиты данных. В массиве нет копий информации и механизмов восстановления. Поэтому RAID 0 используют только там, где важна скорость, а потеря данных не является критичной:

• обработка видео;
• временные рабочие файлы;
• тестовые среды;
• задачи с большими объемами операций чтения и записи.

Для серверов с важными данными RAID 0 практически не применяется самостоятельно.

RAID 1 – зеркалирование данных

RAID 1 – один из самых понятных и распространенных уровней RAID. Его принцип заключается в создании точной копии данных на втором диске. Если объяснять, что такое RAID 1, то это технология зеркального хранения: вся информация одновременно записывается минимум на два накопителя. Преимущества RAID 1:

• высокая надежность;
• защита при отказе одного диска;
• простое восстановление;
• хорошая скорость чтения.

Недостатки:

• теряется половина доступного пространства;
• стоимость хранения выше;
• скорость записи обычно не увеличивается.

RAID 1 часто выбирают для небольших серверов, рабочих станций и систем, где важнее сохранность данных, чем максимальный объем.

Например, такой массив подходит для: документов компании, важных рабочих файлов, системных разделов серверов, небольших баз данных.

RAID 5 – баланс скорости и надежности

RAID 5 считается одним из самых популярных уровней для серверных систем хранения. Его идея заключается в том, чтобы объединить преимущества распределения данных и защиты от отказов. В отличие от RAID 1, здесь не создается полная копия каждого диска. Вместо этого RAID 5 использует специальную информацию контроль четности.

Эти данные позволяют восстановить информацию, если один из накопителей выходит из строя. Для работы RAID 5 требуется минимум три диска. Например, массив из четырех дисков по 4 ТБ даст пользователю не полный объем 16 ТБ. Часть пространства будет использоваться для хранения информации четности.

Основные преимущества RAID 5:

• эффективное использование дискового пространства;
• защита от отказа одного диска;
• хорошая скорость чтения;
• оптимальное соотношение стоимости и надежности.

Но есть и особенности. Недостаток RAID 5 – сложное восстановление после замены диска. Во время rebuild (перестроения массива) нагрузка ложится на остальные накопители, а процесс может занимать много часов или даже дней при больших объемах. Именно поэтому для современных серверов с большими HDD RAID 5 используют более осторожно. Чем больше емкость дисков, тем дольше идет восстановление и выше риск выхода из строя второго накопителя во время этой процедуры. RAID 5 чаще всего применяют для: файловых серверов, архивов, NAS-систем, хранения документов и медиаданных.

RAID 6 – повышенная защита данных

RAID 6 является развитием RAID 5, но использует уже не один, а два блока контрольной информации. Отличие – массив способен пережить выход из строя сразу двух дисков. Для создания RAID 6 требуется минимум четыре накопителя.

Такая схема особенно актуальна для больших систем хранения, где используется много дисков и вероятность отказа одного из них выше.

Преимущества RAID 6:

• защита от одновременного отказа двух дисков;
• высокая надежность;
• эффективное использование пространства;
• подходит для больших массивов хранения.

Недостатки:

• более низкая скорость записи;
• требуется больше дисков;
• восстановление занимает значительное время.

RAID 6 часто выбирают для: корпоративных хранилищ, архивов большого объема, серверов хранения резервных копий, систем, где потеря данных недопустима. Если RAID 5 – это компромисс между объемом и защитой, то RAID 6 делает больший акцент именно на надежности.

RAID 10 (1+0) – производительность и надежность

RAID 10 считается одним из лучших вариантов для серверов с высокой нагрузкой:

• сначала создается зеркалирование данных;
• затем несколько зеркальных групп объединяются с помощью распределения данных.

Минимально требуется четыре диска. Например, четыре накопителя можно разделить на две пары RAID 1. Каждая пара хранит копию данных, а между парами информация распределяется для повышения скорости. В результате RAID 10 получает преимущества сразу двух технологий высокую скорость RAID 0 и надежность RAID 1.

Преимущества:

• высокая производительность;
• быстрые операции чтения и записи;
• хорошая отказоустойчивость;
• быстрое восстановление после замены диска.

Недостатки:

• доступно только около 50% общего объема;
• требуется минимум четыре диска;
• стоимость выше, чем у RAID 5.

RAID 10 часто выбирают для задач, где важна скорость обработки данных: базы данных, 1С, виртуальные машины, серверы приложений, высоконагруженные системы. Именно RAID 10 часто рекомендуют для серверов, где простой даже на короткое время может привести к потерям.

Другие виды RAID массивов

Кроме основных уровней существуют комбинированные и исторические варианты RAID. Они встречаются реже, но используются в специализированных системах хранения.

RAID 50

RAID 50 объединяет технологии RAID 5 и RAID 0. Сначала создаются несколько массивов RAID 5, а затем они объединяются в общий массив RAID 0. Такая схема позволяет получить:

• более высокую скорость;
• большой объем хранения;
• защиту от отказа дисков внутри каждой группы RAID 5.

Для работы RAID 50 требуется минимум шесть дисков. Чаще всего используется в крупных корпоративных системах, где требуется высокая производительность при работе с большими объемами информации.

RAID 60

RAID 60 – это комбинация RAID 6 и RAID 0. По принципу работы он похож на RAID 50, но вместо RAID 5 используются массивы RAID 6 с двойной защитой. Преимущество: повышенная отказоустойчивость. RAID 60 может выдерживать отказ нескольких дисков при правильном распределении по группам. Используется в: крупных дата-центрах, корпоративных системах хранения и инфраструктурах с критически важными данными.

RAID 2, RAID 3 и RAID 4

Эти уровни относятся к ранним версиям технологии RAID. Сегодня они практически не используются, поскольку были заменены более эффективными решениями: RAID 5, RAID 6 и RAID 10.

RAID для сервера: зачем нужен серверный RAID массив

Даже самые современные SSD и HDD не застрахованы от выхода из строя: механический износ, ошибки электроники, скачки напряжения или повреждение контроллера могут привести к потере доступа к информации.

RAID массив для сервера – это несколько физических накопителей, объединенных в единую логическую систему. Задача серверного RAID – не просто увеличить объем хранилища, а обеспечить стабильную работу при отказе оборудования. RAID особенно важен для серверов, где простой может привести к серьезным последствиям:

• остановке работы сотрудников;
• недоступности сайта или приложения;
• потере доступа к базе данных;
• сбоям в работе внутренних сервисов.

В профессиональной инфраструктуре RAID обычно используется вместе с резервным копированием.