Paskaidrotie RAID līmeņi: kuru jums vajadzētu izmantot?

Datu uzticamība ir no jauna definēta, bet tikai ar pareizo līmeni

Labs cietais disks nav lēts, tāpēc nav pārsteigums, ka lietotāji izvēlēsies izveidot RAID. Vienīgā problēma ir tā, ka ir dažādi RAID līmeņi. Ja neizprotat katra lietošanas prasības, priekšrocības un trūkumus, jūs varat būt vīlušies.

Tam nav jābūt jums. Mēs esam apkopojuši šo rakstu, lai atmaskotu dažādus RAID līmeņus, lai jūs varētu konfigurēt pareizo atbilstoši savai aparatūrai.

Kas ir RAID?

Šī ir datu dublēšanas tehnoloģija, ko bieži izmanto, lai uzlabotu cietā diska veiktspēju. Tas tiek darīts, izveidojot a rezerves risinājums spoguļojot diskus, lai tos novērstu cietā diska kļūme.

Tā kā tiek izveidoti vairāki virtuālie cietie diski, tas arī palielina jūsu diska atmiņas ietilpību, nepasliktinot veiktspēju.

Šajā rakstā

• Kādi ir dažādie RAID līmeņi?
• 1. RAID 0 (svītrainais masīvs)
• 2. RAID 1 (spoguļots masīvs)
• 3. RAID 4 (svītrojums un paritāte)
• 4. RAID 5 (lieks masīvs)
• 5. RAID 6 (dubultās paritātes svītrošana)
• 6. RAID 10 (spoguļošana un svītrošana)
• Kādu RAID līmeni man vajadzētu izmantot?

Kādi ir dažādie RAID līmeņi?

Pirms mēs nonākam pie RAID līmeņiem, jums ir jāsaprot, ka RAID var konfigurēt divos veidos: aparatūras vai programmatūras.

• Aparatūras RAID: šāda veida krātuves konfigurācijā datu uzglabāšanas un izguves funkciju veikšanai tiek izmantota īpaša aparatūra. Vienīgais mīnuss ir tas, ka kontrolieris var būt integrēts mātesplatē vai uzstādīts kā papildkarte, tāpēc jums būs nepieciešama saderīga mātesplate, RAID kontrollera draiveris un mikroshēmu. Ja visas sistēmas darbojas, tad aparatūras RAID ir ļoti ātrs, jo tas ļauj vienlaikus nolasīt un rakstīt datus vairākos diskos.
• Programmatūras RAID: Programmatūras RAID ir tad, kad datorā ir instalēti cietie diski un operētājsistēma tos pārvalda, izmantojot programmatūru. Tas izmanto virtualizācijas tehnoloģiju, lai apvienotu vairākus fiziskos diskus vienā virtuālajā diskā. RAID programmatūra patērē mazāk CPU jaudas nekā aparatūras RAID, jo tam nav nepieciešama atsevišķa apstrādes vienība. Tomēr tas ir lēnāks nekā uz aparatūru balstīts RAID, jo diska apstrādei tiek izmantota sistēmas atmiņa, nevis īpaša atmiņa.

1. RAID 0 (svītrainais masīvs)

RAID 0 pārskats

Šajā masīvā katrs disks saņem vienādu datu apjomu. Tas tiek darīts, svītrojot datus katrā diskdzinī, līdz ar to nosaukumu Svītrains masīvs. Rezultāts ir tāds, ka visi diskdziņi var lasīt un rakstīt vienlaikus, palielinot veiktspēju.

Ja vēlaties izmantot šo RAID līmeni, nodrošiniet, lai tas nav paredzēts nekritiskām darbībām datu zuduma nepastāvības problēmas dēļ.

RAID 0 izmantošanas priekšrocības

• Ātrums - Tas nodrošina lielisku ātrumu jūsu datoram, jo ​​tas vienlaikus izmanto vairākus diskus.
• Mērogojamība - Tā kā tas ļauj vienlaikus izmantot vairāk nekā vienu disku, varat izveidot masīvus ar jebkuru disku skaitu.
• Noliktavas ietilpība – Tā kā tiek izmantoti divi vai vairāki diskdziņi, jūs iegūstat papildu krātuves ietilpību.
• Izmaksu ietaupījumi – Divus vai vairākus diskus var apvienot vienā loģiskā diskdzinī, neprasot īpašu aparatūru vai programmatūru.

RAID 0 lietošanas trūkumi

• Nav atlaišanas – Kad cietais disks sabojājas, visi tajā saglabātie dati tiks neatgriezeniski zaudēti. Tātad, ja jums ir divi RAID 0 diski un viens neizdodas, visi jūsu dati tiks uz visiem laikiem pazuduši.
• Datu integritātes problēmas – Šīs problēmas rodas, ja dati tiek ierakstīti vai nolasīti no diskiem nekonsekventā secībā, kas rada pretrunas pašā sistēmā.
• Veiktspējas līmenis ir atkarīgs no diskdziņu lasīšanas/rakstīšanas ātruma – Ja jums ir lēni diskdziņi, veiktspēja būs zema, jo katrai ierakstīšanai pirms pabeigšanas ir jāiziet cauri abiem diskiem.

2. RAID 1 (spoguļots masīvs)

Pārskats par RAID 1

Šī uzglabāšanas tehnoloģija nodrošina kļūdu toleranci, izmantojot divus vai vairākus diskus identisku datu glabāšanai.

Ja viens disks neizdodas, otrs disks var turpināt darboties nemanāmi savā vietā. Kamēr vismaz viens disks masīvā turpina darboties pareizi, visi dati paliek pieejami.

Jūs varat viegli konfigurējiet RAID 1 no lietotnes Iestatījumi, tāpēc nav pārsteigums, ka tas ir vispopulārākais izmantotais RAID veids.

RAID izmantošanas priekšrocības 1

• Uzticamība – Tā kā katram diskam ir savs kontrolieris un tas lasa no sava fiziskā diska un raksta uz to, ja kāds diskdzinis neizdodas, to var nomainīt, neietekmējot jūsu datu integritāti.
• Datu aizsardzība - Ja neizdodas viens disks, jūs nezaudējat nekādus datus, jo tie ir atspoguļoti citā diskā. Varat turpināt strādāt ar otru, līdz tiek instalēts rezerves disks.
• Rentabls - Tā ieviešanas vienkāršība salīdzinājumā ar citiem RAID masīvu veidiem, kuru ieviešanai ir nepieciešams vairāk nekā viens diskdzinis, padara to par vienkāršu vairumam lietotāju.

RAID lietošanas trūkumi 1

• Uzglabāšanas pasliktināšanās – Jūs zaudējat pusi no pieejamās krātuves ietilpības, jo katrā diskdzinī tiek glabāti identiski dati.
• Samazināta veiktspēja – Tā kā vienmēr ir jāpiekļūst abiem spoguļmasīva diskdziņiem, tas rada lēnāku veiktspēju nekā tad, ja būtu izmantoti divi atsevišķi diski.
• Mērogojamība - Ja jums ir nepieciešams vairāk vietas datiem, nav viegli pievienot lielāku ietilpību, jo tā ir ierobežota līdz diviem diskdziņiem. Varat nomainīt tikai bojāto disku, bet nevarat pievienot masīvam citu cieto disku.
• Diska nomaiņa var neizdoties - Lai gan jūs varat nomainīt disku, ja tas neizdodas, tas nav tik vienkārši, kā jūs domājat. Ja izmantojat lielu serveri, iespējams, būs jāizslēdz visa sistēma, radot pārtraukumus.

3. RAID 4 (svītrojums un paritāte)

RAID 4 pārskats

RAID 4 ir nedaudz līdzīgs RAID 1, bet ar svītrām. Atšķirība ir tāda, ka RAID 4 izņem datus visos masīva diskos. Tas nodrošina lielāku caurlaidspēju nekā RAID 1.

Ja kāds no masīva diskiem neizdodas, pārējos diskus var izmantot, lai atjaunotu datus nomaiņas diskā. To parasti izmanto serveros, kur nepieciešama augsta veiktspēja.

RAID 4 lietošanas priekšrocības

• Veiktspējas uzlabojumi - Uzlabo veiktspēju, sadalot rakstīšanas slodzi vairākos diskos.
• Datu dublēšana – Diska kļūmes gadījumā tas izmanto paritātes bitus, lai aprēķinātu, kuri datu bloki ir jāaizstāj pēc kļūmes.
• Efektīva uzglabāšana – Šis RAID veids netērē vietu savos diskos. Katrs baits tiek izmantots uzglabāšanai.
• Mērogojamība - Ļauj palielināt jaudu, pievienojot papildu diskus pēc vajadzības.

RAID 4 izmantošanas trūkumi

• Lēns lasīšanas/rakstīšanas ātrums - Tas ir mazāk efektīvs rakstīšanai, jo paritātes bloki ir jāieraksta atsevišķā fiziskā diskā.
• Nepieciešami lieli datu bloki – Lai gan tas var noņemt datus nelielos daudzumos, tas pārspēj jēgu, jo tā izmaksas var būt lielākas par ieguvumiem.
• Pieejamība – RAID 4 tehnoloģija mūsdienās nav viegli pieejama visās uzglabāšanas konfigurācijās.

Lasiet vairāk par šo tēmu

• Cik reizes varat izmantot Windows 11 atslēgu?
• Kā sapludināt nepiešķirto vietu operētājsistēmā Windows 11
• Kur tiek glabāti fonti operētājsistēmās Windows 10 un 11?
• DHCP vs. Statiskais IP: kāda ir atšķirība starp tiem?
• Vai piekļuves punktam var būt tāds pats SSID kā maršrutētājam?

4. RAID 5 (lieks masīvs)

RAID 5 pārskats

RAID 5 ir līdzīgs RAID 4, taču ar dažām atšķirībām. Masīvs sastāv no vairākiem diskiem, kas ir sadalīti blokos, ko sauc par svītrām. Disku skaits masīvā un katrā diskā atvēlētās vietas daudzums nosaka masīva ietilpību.

Tas arī nodrošina ātrāku piekļuves laiku un konsekventāku veiktspēju. Tas ir tāpēc, ka visiem diskdziņiem var piekļūt uzreiz, nevis gaidīt, kamēr viens disks pabeigs savu darbību, pirms tam var piekļūt cits.

Tā ir izplatīta izvēle serveriem, kuriem nepieciešams augsts datu aizsardzības līmenis un palielināta veiktspēja.

RAID 5 izmantošanas priekšrocības

• Veiktspējas uzlabošana - Tā kā RAID 5 izplata paritātes informāciju pa visiem diskdziņiem, veiktspēju var palielināt, vienmērīgi sadalot datus visos masīva diskos.
• Atlaišana – Kļūmes risks ir zems, jo dažādos diskos ir vairākas jūsu datu kopijas pat ja viens disks neizdodas, citā diskā būs pietiekami daudz datu, lai to atjaunotu automātiski.
• Elastīgs - Cietā diska vietas izmantošanā ir lielāka elastība, jo vēlāk varat pievienot vairāk disku vai noņemt tos, ja tie vairs nav nepieciešami.
• Bezšuvju diska nomaiņa - Ja viens disks neizdodas, varat viegli nomainīt pret jaunu, neizslēdzot visu serveri.

RAID 5 izmantošanas trūkumi

• Veiktspējas pasliktināšanās – Pievienojot masīvam vairāk disku, veiktspēja pasliktinās, jo katram diskdzinim ir savs unikāls darba slodze un veiktspējas profils. Laika gaitā masīvs kļūs mazāk efektīvs un lēnāks, salīdzinot ar vienu disku.
• Sarežģīts atjaunošanas process – Atjaunošanas process prasa vairāk darbību, salīdzinot ar citiem RAID līmeņiem. Var paiet vairākas dienas vai pat nedēļas, līdz dators atgriežas normālā stāvoklī pēc diska pazaudēšanas masīvā.
• Augstas uzturēšanas – RAID 5 ir jāatjauno pēc diska kļūmes, kā arī nepieciešama regulāra apkope, lai novērstu datu bojājumus.

5. RAID 6 (dubultās paritātes svītrošana)

RAID 6 pārskats

Šis RAID veids nodrošina gan datu dublēšanu, gan veiktspējas priekšrocības. Tas izmanto divus paritātes diskus, lai aizsargātu pret datu zudumu, un var izturēt līdz pat divām vienlaicīgām diska kļūmēm.

Papildu paritātes informācija palielina veiktspēju, ļaujot blokus nolasīt un rakstīt vienlaicīgi, nevis gaidīt, līdz vispirms tiks pabeigti paritātes aprēķini.

RAID 6 izmantošanas priekšrocības

• Uzlabota veiktspēja – RAID 6 uzlabo veiktspēju, izsvītrojot datus vairākos diskos, nevis ierakstot tos tikai vienu reizi vienā diskā.
• Atbalsta vairāk disku – Tas ļauj izmantot lielāku krātuves apjomu, neuztraucoties par veiktspējas problēmām, piemēram, sistēmas vājajām vietām.
• Datu aizsardzība – RAID 6 piedāvā augsta līmeņa aizsardzību pret diska kļūmēm. Ja viens disks neizdodas, citu var izmantot, lai rekonstruētu masīvu un atjaunotu datus.

RAID 6 izmantošanas trūkumi

• Sarežģītāk konfigurēt un pārvaldīt – RAID 6 masīvi izmanto sarežģītākus algoritmus nekā RAID 5 masīvi, kas padara to konfigurēšanu un pārvaldību sarežģītāku.
• Lēni rakstīšanas ātrumi – Tā kā paritātes dati ir jāaprēķina un jāraksta paralēli jūsu datiem, RAID 6 rakstīšanas ātrums ir mazāks nekā citām RAID konfigurācijām.
• Nepieciešama lielāka CPU jauda – Sakarā ar RAID aprēķiniem paritāti un pārbūvi diska kļūmes gadījumā, RAID 6 prasa lielāku CPU jaudu, lai apstrādātu šādus uzdevumus.
• Ilgāks atveseļošanās laiks – Pēc diska kļūmes atkopšanas laiks ir ievērojami ilgāks, salīdzinot ar citiem RAID līmeņiem, jo ​​paritātes informācija tiek rekonstruēta un ierakstīta atpakaļ diskā.

6. RAID 10 (spoguļošana un svītrošana)

Pārskats par RAID 10

RAID 10 ir RAID līmenis, kas apvieno RAID 0 veiktspēju un dublēšanu ar RAID 1 spoguļošanu. Tas nozīmē, ka dati tiek ierakstīti vairākos diskos, taču tie tiek ierakstīti arī kā atsevišķas bloku svītras visos diskos.

Tādā veidā, ja viens disks neizdodas, pārējie diski var turpināt darboties un ļaut jums atjaunot datus no atlikušajiem masīvā diskiem.

Tā ir lieliska izvēle veiktspējas jutīgām lietojumprogrammām, kurās nepieciešama ātra lasīšana un rakstīšana, nezaudējot aizsardzību pret diska atteici.

RAID 10 lietošanas priekšrocības

• Elastīgums – RAID 10 nodrošina augstu veiktspēju, nezaudējot kļūdu toleranci vai otrādi. To var arī konfigurēt kā uz aparatūru vai programmatūru balstītu RAID.
• Labāka mērogojamība – Vēlāk varat pievienot vairāk disku, lai palielinātu atmiņas ietilpību, neizveidojot masīvu no jauna.
• Performance – Ar svītrošanu vien var nodrošināt izcilu veiktspēju ar vairākiem diskdziņiem. Tomēr, apvienojot to ar spoguļošanu, jūs iegūstat labāko no abām pasaulēm.
• Uzticamība – Tā kā katrs disks uztur savu datu kopiju, RAID 10 nodrošina rezerves aizsardzību pret viena diska atteici.

RAID 10 izmantošanas trūkumi

• Papildu izmaksas – RAID 10 masīvam ir nepieciešami vismaz četri cietie diski ar tādu pašu ietilpību un ātrumu. Cietie diski nav lēti, tāpēc tas var sabojāt jūsu kabatas. Lai samazinātu izmaksas, varat RAID ārējie cietie diski.
• Palielināts enerģijas patēriņš – RAID 10 masīvam ir nepieciešams vairāk enerģijas nekā citiem masīviem, jo ​​katram diskdzinī ir jāpaveic vairāk darba, ierakstot datus masīvā.

RAID līmeņu kopsavilkums tabulas veidā:

Līmenis	Tips	Disku skaits	Atlaišana	Performance	Elastīgums	Konfigurācija	Izmaksas
RAID 0	Svītrainība	2	Nē	Pienācīgi lasīt un labi rakstīt	Zems	Ļoti viegli	Zems
RAID 1	Spoguļošana	2	Jā	Laba lasīšana un pieklājīga rakstīšana	Mērens	Viegli	Zems
RAID 5	Svītra ar paritāti	3	Jā	Pienācīga lasīšana un pienācīga rakstīšana (var būt lēna)	Augsts	Mērens	Mērens
RAID 6	Divkāršās paritātes svītrojums	4	Jā	Augsta lasīšana un lēna rakstīšana	Augsts	Mērens	Zems
RAID 10	Spoguļošana un svītrošana	4	Jā	Augstas lasīšanas vidējais rakstīšanas līmenis	Ārkārtīgi augsts	Komplekss	Augsts

Kādu RAID līmeni man vajadzētu izmantot?

Katrs RAID līmenis piedāvā dažādas priekšrocības un trūkumus, tāpēc pirms lēmuma pieņemšanas ir svarīgi izprast kompromisus. Jūsu atbildē ir jāņem vērā daži faktori: izmaksas, jauda, ​​dublēšana un veiktspēja.

Ja veiktspēja ir jūsu galvenā problēma, izvēlieties RAID 10, RAID 6, ja datu dublēšana ir svarīgāka, un RAID 5, ja jauda ir svarīgāka par veiktspēju vai datu dublēšanu.

Izvēloties drošāko RAID līmeni, meklējiet tādu ar diska spoguļošanas īpašībām. Atkarībā no jūsu vajadzībām varat izvēlēties RAID 1 vai RAID 10.

Galu galā izvēlētais RAID līmenis būs atkarīgs no jūsu īpašajām vajadzībām. Ar pareizo izvēli jūs varat ir vairāk vietas uzglabāšanai neuztraucoties par datu zaudēšanu.

Cerams, ka šis raksts ir palīdzējis jums saprast, kā darbojas dažādi RAID līmeņi, un jūs jutīsities atbilstoši uzdevumam, pielietojot šīs prasmes praksē.

Mēs labprāt uzzinātu par jūsu pieredzi ar kādu no iepriekš minētajiem RAID līmeņiem, tāpēc sazinieties ar mums tālāk esošajā komentāru sadaļā.