Porównanie poziomów RAID: 0, 1, 5, 6 i 10

Co to jest magazynowanie RAID?

Nadmiarowa macierz niezależnych dysków, czyli pamięć masowa RAID, to system łączący kilka dysków twardych w jedną jednostkę logiczną w celu poprawy nadmiarowości i wydajności danych. Aby poprawić niezawodność i szybkość dostępu do danych, często wykorzystuje się go w serwerach i systemach pamięci masowej.

Podczas pracy z pamięcią masową RAID usługi odzyskiwania danych są niezbędne, szczególnie w przypadku awarii dysków lub uszkodzenia danych. Usługi te koncentrują się na odzyskiwaniu utraconych macierzy RAID w przypadku dowolnego scenariusza utraty danych.

Stellar Data Recovery to jeden z dostawców usług odzyskiwania danych. Dysponuje wieloma narzędziami i technikami, a także doświadczeniem w dostarczaniu najlepszych usług odzyskiwania danych, w tym macierzy Raid Array, z ostatnich 30 lat. Zapewniają różnorodne rozwiązania do odzyskiwania danych, które są dostosowane do różnych konfiguracji RAID i okoliczności utraty danych. Rozwiązania te obejmują zarówno oprogramowanie do odzyskiwania danych, jak i usługi odzyskiwania danych. Dzięki ich wiedzy i technologii Stellar Data Recovery jest niezawodną opcją dla organizacji i osób prywatnych, które chcą odzyskać ważne dane z systemów pamięci masowej RAID.

Rodzaje RAID Sprzętowy RAID a programowy RAID

Programowa macierz RAID i sprzętowa macierz RAID to dwie metody stosowane do tworzenia nadmiarowych architektur pamięci masowej. Ponieważ programowa macierz RAID zarządza macierzami RAID przy użyciu procesora i systemu operacyjnego komputera hosta, jest to opłacalna alternatywa odpowiednia dla wdrożeń na małą skalę i użytkowników domowych. Zapewnia elastyczność tworzenia i modyfikowania macierzy RAID bez konieczności stosowania dodatkowego sprzętu, ale może powodować niewielki wzrost obciążenia procesora, co może mieć wpływ na wydajność i niezawodność systemu, szczególnie w złożonych konfiguracjach RAID.

Z drugiej strony sprzętowa macierz RAID wykorzystuje określone karty kontrolera RAID z własnym procesorem i pamięcią. Ze względu na wymagania dotyczące specjalistycznego sprzętu metoda ta jest często droższa, ale jest idealna w przypadku serwerów o wysokiej wydajności i systemów pamięci masowej na poziomie przedsiębiorstwa. Ponieważ delegują obowiązki związane z RAID z głównego procesora, sprzętowe kontrolery RAID zapewniają wyższą wydajność, zapewniając jednocześnie niezawodną i stałą wydajność. Dodatkowo możesz uzyskać usługę odzyskiwania danych Raid w przypadku utraty danych od wyspecjalizowanej organizacji. Decyzja pomiędzy programową a sprzętową macierzą RAID zależy od Twoich unikalnych potrzeb, sytuacji finansowej oraz poziomu wydajności i skalowalności wymaganej przez Twoje rozwiązanie pamięci masowej.

Tło RAID

Na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley David Patterson, Garth A. Gibson i Randy Katz po raz pierwszy wpadli na pomysł RAID, czyli nadmiarowej macierzy niezależnych dysków, pod koniec lat 80. XX wieku, gdy chcieli zwiększyć wydajność i niezawodność pamięci masowej. W ich przełomowym artykule z 1987 roku po raz pierwszy użyto słowa „RAID”.

Rozwój różnych poziomów i implementacji RAID w latach 90. dał impuls technologii RAID. Podczas gdy RAID 1 zapewniał dublowanie w celu zapewnienia redundancji, RAID 0 oferował funkcję stripingu w celu poprawy wydajności. Rzadziej stosowane macierze RAID 2, RAID 3 i RAID 4 zostały opracowane w latach 90. XX wieku.

Pod koniec lat 80. i na początku 90. RAID 5 i RAID 6 stały się najczęściej używanymi poziomami RAID, równoważąc wydajność i nadmiarowość poprzez rozłożenie danych z rozproszoną parzystością. W tym okresie zaczęło się także rozprzestrzeniać sprzętowe kontrolery RAID.

Ze względu na swoją trwałość i wydajność, RAID 10, który łączy dublowanie i rozkładanie, zyskał popularność wraz ze wzrostem zapotrzebowania na pamięć masową. RAID jest nadal kluczową technologią we współczesnych rozwiązaniach do przechowywania danych, ponieważ stale się rozwija w odpowiedzi na zmieniające się technologie i wymagania dotyczące przechowywania danych.

Porównanie poziomów RAID: 0, 1, 5, 6 i 10

Różne poziomy RAID, takie jak RAID 0, 1, 5, 6 i 10, każdy zapewnia specjalną ochronę danych:

Dane są dystrybuowane na kilku dyskach bez nadmiarowości w trybie RAID 0 (Striping), co zwiększa prędkość. Aplikacje, w których ważna jest wydajność, takie jak edycja wideo lub gry, doskonale się do tego nadają. Nie zapewnia jednak żadnego bezpieczeństwa danych, dlatego w przypadku uszkodzenia jednego dysku wszystkie dane zostaną utracone.

Koncentrując się na nadmiarowości danych, RAID 1 (Mirroring) duplikuje dane na dwóch dyskach. Zapewnia dużą odporność na błędy, ale nie poprawia znacząco wydajności. Drugi dysk przechowuje pełną kopię danych na wypadek awarii jednego.

Dane są rozkładane na wiele dysków z rozproszoną parzystością w macierzy RAID 5 (Striping with Parity), która zapewnia równowagę pomiędzy wydajnością i redundancją. RAID 5 charakteryzuje się spadkiem wydajności zapisu podczas obliczeń parzystości, ale może przywrócić dane w przypadku awarii jednego dysku, dzięki czemu nadaje się do zastosowań biznesowych.

Włączając drugą warstwę parzystości do RAID 5, RAID 6 (Striping with Dual Parity) poprawia odporność na awarie. Dzięki temu jest to realna opcja w przypadku zastosowań o znaczeniu krytycznym, ponieważ może wytrzymać awarię dwóch dysków, zachowując jednocześnie integralność danych.

Łącząc RAID 0 i RAID 1, RAID 10 (Striping i Mirroring) zapewnia szybkość i redundancję. Odzwierciedla dane na dwóch zestawach dysków pasiastych, wymagając co najmniej czterech napędów, i oferuje wyjątkową wydajność i odporność na awarie. Jednak pod względem wykorzystania dysku jest droższy.

Od Twoich unikalnych potrzeb zależy, jaki poziom RAID wybierzesz, biorąc pod uwagę takie kwestie, jak wydajność, ochrona danych i koszt. Podczas gdy RAID 1 zapewnia solidną ochronę danych kosztem wydajności, RAID 0 stawia na szybkość, ale brakuje mu redundancji. RAID 10 oferuje to, co najlepsze z obu światów, a jednocześnie ma większe wymagania dotyczące dysku. RAID 5 i RAID 6 zapewniają równowagę, a RAID 6 oferuje większą odporność na awarie.

RAID 0 kontra RAID 1

Każda z dwóch różnych konfiguracji RAID — RAID 0 i RAID 1 — ma unikalne cele i cechy. RAID 0, często nazywany stripingiem, dzieli dane na bloki i rozdziela je na kilka dysków. Jego głównym celem jest poprawa wydajności poprzez wykorzystanie wielu dysków jednocześnie. Brak redundancji oznacza jednak, że jeśli jeden dysk umrze, wszystkie dane znikną. Dlatego RAID 0 najlepiej sprawdza się w sytuacjach takich jak granie lub edycja wideo, gdzie szybkość jest istotna, ale bezpieczeństwo danych nie jest najważniejsze.

Zamiast tego RAID 1 wykorzystuje dublowanie, które duplikuje dane na dwóch dyskach. Zapewnia to dużą redundancję danych, dzięki czemu nawet w przypadku awarii jednego dysku na drugim nadal będzie znajdować się dokładnie taka sama kopia danych. Integralność danych i odporność na błędy mają pierwszeństwo przed wydajnością w RAID 1. Jest to świetna opcja dla kluczowych aplikacji, w których niezbędny jest stały dostęp do danych, takich jak systemy finansowe lub serwery baz danych. RAID 1 zapewnia silne zabezpieczenie przed utratą danych w wyniku awarii dysku, nawet jeśli nie zapewnia takiej samej poprawy wydajności jak RAID 0. Biorąc pod uwagę kompromis między wydajnością a ochroną danych, należy wybrać pomiędzy RAID 0 a RAID 1 w oparciu o Twoje unikalne wymagania.

RAID 5 kontra RAID 6

Konfiguracje RAID Zarówno RAID 5, jak i RAID 6 mają na celu osiągnięcie równowagi pomiędzy wydajnością a redundancją danych, ale ich algorytmy odporności na awarie są różne:

RAID 5: RAID 5 korzysta z rozproszonej parzystości i rozłożenia, co oznacza, że ​​dane wraz z informacjami o parzystości są rozdzielane na wiele dysków. Bez wpływu na integralność danych, konstrukcja ta może wytrzymać awarię pojedynczego dysku. Działa dobrze podczas odczytu, ale cierpi z powodu kar za zapis z powodu obliczeń parzystości. Aplikacje, w których wymagana jest niewielka nadmiarowość, a wydajność jest najwyższym priorytetem, powinny używać RAID 5.

Podwójna parzystość to funkcja RAID 6, która rozszerza się na RAID 5. W takim układzie dwa dyski mogą ulec awarii, nie powodując utraty danych. RAID 6 to doskonała opcja dla wrażliwych aplikacji, w których integralność danych ma kluczowe znaczenie ze względu na lepszą odporność na awarie. Ze względu na dodatkowe obliczenia parzystości, ma większe kary za zapis niż RAID 5, co może mieć wpływ na prędkość zapisu. Gdy potrzebna jest większa redundancja i wydajność może być nieco ograniczona, zaleca się RAID 6.

Twoje unikalne wymagania zadecydują o tym, czy wybierzesz RAID 5 czy RAID 6, przy czym RAID 6 oferuje bardziej niezawodną ochronę danych kosztem nieco gorszej wydajności zapisu niż RAID 5.