RAID array (Redundant Array of Independent Disks) - conectarea mai multor dispozitive pentru a îmbunătăți performanța și / sau fiabilitatea stocării datelor, în traducere - o serie redundantă de discuri independente.
Conform Legii lui Moore, performanța actuală crește în fiecare an (și anume, numărul de tranzistoare pe un cip se dublează la fiecare 2 ani). Acest lucru poate fi văzut în aproape fiecare ramură a industriei hardware a computerelor. Procesoarele cresc numărul de nuclee și tranzistoare, în timp ce scad procesul RAM crește frecvența și debit, Memoria SSD îmbunătățește durabilitatea și viteza de citire.
Dar iată cele simple hard disk-uri(HDD) nu a făcut prea multe progrese în ultimii 10 ani. Așa cum a fost viteza standard de 7200 rpm, așa a rămas (fără a lua în considerare HDD-urile serverului cu o viteză de 10.000 sau mai mult). Slow 5400 RPM se găsește în continuare pe laptopuri. Pentru majoritatea utilizatorilor, pentru a crește performanța computerului lor, va fi mai convenabil să cumpere un SDD, dar prețul pentru 1 gigabyte de astfel de suporturi este mult mai mare decât cel al unui HDD simplu. „Cum pot îmbunătăți performanța stocării fără a pierde prea mulți bani și spațiu? Cum să vă salvați datele sau să creșteți securitatea datelor dvs.? " Există un răspuns la aceste întrebări - o matrice RAID.
Tipuri de matrice RAID
Pe acest moment există următoarele tipuri de matrice RAID:
RAID 0 sau Striped- o serie de două sau mai multe unități pentru a îmbunătăți performanța generală. Volumul raidului va fi total (HDD 1 + HDD 2 = Volumul total), viteza de citire / scriere va fi mai mare (datorită împărțirii înregistrării în 2 dispozitive), dar fiabilitatea securității informațiilor suferă. Dacă unul dintre dispozitive eșuează, atunci toate informațiile din matrice se vor pierde.
RAID 1 sau „Mirror”- mai multe discuri care se copiază reciproc pentru a îmbunătăți fiabilitatea. Viteza de scriere rămâne aceeași, viteza de citire crește, fiabilitatea crește de multe ori (chiar dacă un dispozitiv eșuează, al doilea va funcționa), dar costul de 1 Gigabyte de informații se dublează (dacă faceți o matrice de două HDD) .
RAID 2 este un tablou construit în jurul funcționării discurilor de stocare și a discurilor de corectare a erorilor. Calculul numărului de HDD-uri pentru stocarea informațiilor se efectuează conform formulei "2 ^ n-n-1", unde n este numărul de corecție HDD. Acest tip utilizat cu un număr mare de HDD-uri, numărul minim acceptabil este 7, unde 4 este pentru stocarea informațiilor și 3 este pentru stocarea erorilor. Avantajul acestui tip va fi productivitate crescuta, comparativ cu un singur disc.
RAID 3 - este format din discuri "n-1", unde n este discul pentru stocarea blocurilor de paritate, restul sunt dispozitive pentru stocarea informațiilor. Informațiile sunt împărțite în bucăți mai mici decât dimensiunea sectorului (împărțit în octeți), potrivite pentru a lucra cu fișiere mari, viteza de citire a fișierelor mici este foarte lentă. Se caracterizează prin performanțe ridicate, dar fiabilitate redusă și specializare îngustă.
RAID 4 este similar cu tipul 3, dar diviziunea se face în blocuri, nu în octeți. Această soluție a reușit să stabilească viteza redusă de citire a fișierelor mici, dar viteza de scriere a rămas scăzută.
RAID 5 și 6 - în loc de un disc separat pentru corelarea erorilor, la fel ca în versiunile anterioare, blocurile sunt utilizate uniform distribuite pe toate dispozitivele. În acest caz, viteza de citire / scriere a informațiilor crește datorită paralelizării înregistrării. Dezavantajul acestui tip este recuperarea pe termen lung a datelor în caz de eșec al unuia dintre discuri. În timpul recuperării, există o încărcare foarte mare pe alte dispozitive, ceea ce reduce fiabilitatea și crește eșecul unui alt dispozitiv și pierderea tuturor datelor din matrice. Amplificări de tip 6 fiabilitate generală dar scade performanța.
Tipuri combinate de matrice RAID:
RAID 01 (0 + 1) - Două Raid 0 sunt combinate în Raid 1.
RAID 10 (1 + 0) - matrice de discuri RAID 1 care sunt utilizate în arhitectura de tip 0. Este considerată cea mai fiabilă opțiune de stocare, combinând fiabilitate ridicată și performanță.
De asemenea, puteți crea o matrice din Unități SSD ... Conform testelor 3DNews, o astfel de combinație nu dă o creștere semnificativă. Mai bine să cumpărați o unitate cu o interfață PCI sau eSATA de performanță mai mare
Raid array: cum se creează
Creat prin conectarea printr-un controler RAID special. În acest moment există 3 tipuri de controlere:
- Software - prin software se emulează o matrice, toate calculele sunt efectuate de CPU.
- Integrat - cel mai frecvent întâlnit pe plăcile de bază (nu în segmentul server). Un cip mic pe saltea. placa responsabilă pentru emularea matricei, calculele se efectuează prin intermediul procesorului.
- Hardware - placa de expansiune (pt calculatoare staționare), de obicei cu o interfață PCI, are propria memorie și procesor de calcul.
RAID array HDD: Cum se fac 2 discuri prin IRST
Recuperare date
Unele opțiuni de recuperare a datelor:
- În cazul unei defecțiuni Raid 0 sau 5, vă poate ajuta utilitarul RAID Reconstructor, care va colecta informațiile disponibile ale unităților și le va suprascrie pe alt dispozitiv sau mediu sub forma unei imagini a matricei anterioare. Această opțiune vă va ajuta dacă discurile funcționează și există o eroare de software.
- Pentru Sisteme Linux Este utilizată recuperarea mdadm (utilitar pentru gestionarea matricilor RAID software).
- Recuperarea hardware ar trebui efectuată prin servicii specializate, deoarece fără cunoștința metodologiei de operare a controlerului, puteți pierde toate datele și le puteți returna, va fi foarte dificil sau chiar imposibil.
Există multe nuanțe de luat în considerare atunci când creați un Raid pe computer. Practic, majoritatea opțiunilor sunt utilizate în segmentul serverului, unde stabilitatea și siguranța datelor sunt importante și necesare. Dacă aveți întrebări sau adăugiri, le puteți lăsa în comentarii.
O zi bună!
La sfârșitul săptămânii trecute, am cumpărat componente pentru un computer și am întâmpinat o serie de probleme în timpul configurării echipamentului. Computer nou destinat stocării bazelor de date în biroul unei companii, prin urmare, era nevoie de o matrice RAID. Bugetul a fost de aproximativ 20.000 de ruble, așa că l-am colectat pe platforma AMD. Placa de bază ASUS M4A88TD-M și două hard disk-uri identice WD 500 Gb. Pentru a configura matricea RAID, HDD-ul este conectat la conectorii SATA0 și SATA1. A creat o matrice RAID 1, combinând hard disk-uri cu fiabilitate sporită și toleranță la erori. Când hard disk-urile se oglindesc reciproc. Recomandările descrise mai jos sunt potrivite pentru configurarea RAID0, mărind viteza discurilor.
Mai întâi, am intrat în BIOS. Pentru mine placa de baza apăsând butonul DEL în timp ce porniți, pentru plăcile terță parte poate fi F2. În setările de configurare SATA a comutat modul IDE la RAID. Apăsați F10 pentru a salva setările și a repornit computerul.
În al doilea rând, trebuie să includeți matricea RAID. Acesta este primul moment în care am căzut într-o stupoare. În instrucțiunile pentru mamă Consiliul ASUS nu s-a spus niciun cuvânt despre asta. În timp ce porneam computerul, am apăsat Ctrl + F. A fost deschis meniul Option ROM Utility. Aici am selectat al doilea element apăsând 2.
În acest meniu, apăsați Ctrl + C pentru Crearea RAID... Trecând prin puncte, am activat funcțiile Modului RAID în poziția RAID1, vizavi de discurile Y. Apoi am apăsat Ctrl + Y de două ori, am introdus numele matricei RAID și am salvat parametrii setați. S-a deconectat și a repornit computerul.
Acum, când porniți computerul, puteți vedea că un sistem RAID1 este conectat în sistem.
În al treilea rând, am stabilit prioritatea cozii de pornire cu diferite dispozitive... Pentru a face acest lucru, a trebuit să intru din nou în BIOS. Unitate DVD urmat de RAID-ul meu și de ultimul dispozitiv conectat, adică unități flash.
Am instalat Windows 7 pe o matrice RAID. În principiu, sfaturi suplimentare sunt potrivite pentru instalarea Windows XP, Vista, Server 2008 și Windows 8 pe o matrice RAID. Înainte de a începe instalarea, am mers de pe un alt computer pe site-ul ASUS și am descărcat driverul AMD RAID. Driverul RAID a fost încărcat pe o unitate flash, nu trebuie introdus în conectorul USB până când nu sunt selectate partițiile de pe hard disk. Imaginea Windows era pe DVD. După aceea, am continuat să instalez sistemul de operare.
În al patrulea rând, am folosit driverul de pe unitatea flash când am ajuns la selecția partiției. Am introdus o unitate flash USB, am dat clic pe Descărcare și răsfoire.
În meniul pop-up, am ales directorul driverului, sistemul de operare și adâncimea de biți. În cazul meu Windows 7 64bit.
Windows Installer a detectat Driver AMD Controler RAID compatibil AHCI. A fost suficient să vezi partiție tare disc. Am scos unitatea flash din portul USB.
Aici mă aștepta al doilea blocaj, când Windows 7 nu este instalat. mod standard Creați, programul de instalare a definit întregul spațiu pe disc ca Primar. Ați făcut clic pe Următorul și a apărut o eroare. Instalatorul nu a reușit să creeze o nouă sau să găsească o partiție de sistem existentă. informatii suplimentare etc. Când Windosw nu se va instala din cauza unei partiții, soluția este să partiționăm singur discul. Au fost șterse toate secțiunile. Apăsat Shift + F10.
În al cincilea rând, apăsând Shift + F10, a apărut linia de comandă. Shift + Alt revine limba engleză planuri de tastatură pe distribuția rusă. A intrat discpart, comanda de apelare a utilitarului disc. Următoarea comandă este list disc. Am văzut două discuri în sistem: disc 0 - unitate flash, disc 1 - matrice RAID. Am selectat discul 1 cu comanda selectați discul 1. Apoi am introdus crearea partiției dimensiunea primară = 131072, am creat o partiție de sistem cu o dimensiune de 128 GB. Comanda primară de creare a partiției este responsabilă pentru aceasta. Comandă Dimensiune pentru a determina dimensiunea discului.
A doua parte a discului a fost definită în partiție cu comanda create partiție extinsă. Nu am folosit dimensiunea pentru a include tot spațiul rămas în a doua unitate. Asta în viitor vă va permite să creați un disc logic.
Am selectat prima partiție cu comanda select partition 1. Și cu comanda activă, partiția este marcată ca activă. Apoi am închis fereastra Linie de comanda... Am apăsat butonul Actualizare.
După actualizarea listei de partiții, am văzut două discuri de 128 GB și 337 GB. Am selectat prima secțiune și am dat clic pe Următorul.
Inscripție așteptată cu căldură Instalarea Windows ... Instalarea Windows a continuat ca de obicei.
Am făcut-o de mai multe ori în trei seri. Unele încercări au fost făcute cu erori, ceea ce a crescut timpul. Dacă aveți întrebări, scrieți în comentarii. De exemplu, trebuie să reporniți computerul după partiționarea discului în partiții noi dacă unitatea flash USB a fost introdusă înainte de a instala Windows. Toate cele de mai sus au fost repetate odată pentru a asigura corectitudinea algoritmului în cinci puncte. Instalarea Windows 7 pe RAID funcționează, testată!
Citește și:
Nu ai asteptat? Handonografie sau cum să fotografiați sub apă pe telefon Recenzie e-reader Pocketbook Touch Revizuirea înregistratorului video AdvoCam FD4 GPS
Salutări cititorilor de bloguri!
Astăzi va apărea un alt articol despre un subiect al computerului și va fi dedicat unui astfel de concept ca o serie de discuri Raid - Sunt sigur că acest concept nu va spune absolut nimic multor, iar cei care au auzit deja despre asta undeva au habar n-are ce este. în general astfel. Să ne dăm seama împreună!
Ce este Raid Array?
Fără a intra în detalii despre terminologie, Raid array este un fel de complex construit din mai multe hard disk-uri, care vă permite să distribuiți mai competente funcții între ele. Cum plasăm de obicei unitățile de disc pe un computer? Conectăm unul la Sata HDD, apoi altul, al treilea. Și discurile D, E, F și așa mai departe apar în sistemul nostru de operare. Putem pune niște fișiere pe ele sau putem instala Windows, dar de fapt acestea vor fi discuri separate - eliminând unul dintre ele nu vom observa deloc nimic (dacă sistemul de operare nu a fost instalat pe el), cu excepția faptului că nu vom putea accesa cele scrise pe ele dosare. Dar există o altă modalitate - de a combina aceste discuri într-un sistem, setați-le un anumit algoritm lucrand impreuna, ca urmare, fiabilitatea stocării informațiilor sau viteza de funcționare a acestora vor crește semnificativ.
Dar, înainte de a putea crea acest sistem, trebuie să știm dacă placa de bază acceptă matrice de discuri Raid. Multe plăci de bază moderne au deja un controler Raid încorporat, care vă permite să combinați hard disk-uri. Consultați descrierile plăcii de bază pentru proiectele de matrice acceptate. De exemplu, să luăm prima placă ASRock P45R2000-WiFi care mi-a venit în ochi pe piața Yandex.
Aici, o descriere a matricilor Raid acceptate este afișată în secțiunea „Sata Disk Controllers”.
În acest exemplu, vedem că controlerul Sata acceptă crearea matricilor Raid: 0, 1, 5, 10. Ce înseamnă aceste numere? Aceasta este o desemnare a diferitelor tipuri de matrice, în care discurile interacționează între ele în funcție de diferite scheme, care sunt concepute, așa cum am spus, fie pentru a-și accelera munca, fie pentru a crește fiabilitatea din cauza pierderii de date.
Dacă placa de baza Deoarece computerul nu acceptă Raid, puteți achiziționa un controler Raid separat sub forma unei plăci PCI, care este introdusă într-un slot PCI de pe placa de bază și îi permite să creeze tablouri de pe discuri. Pentru ca controlerul să funcționeze, după instalare, va trebui să instalați și driverul raid, care fie vine pe disc cu acest model, fie îl puteți descărca pur și simplu de pe Internet. Cel mai bine este să nu economisiți bani pe acest dispozitiv și să cumpărați de la un producător cunoscut, de exemplu Asus, și cu chipset-uri Intel.
Bănuiesc că încă nu aveți cu adevărat o idee despre ce este vorba, așa că hai să aruncăm o privire atentă asupra fiecăruia dintre cele mai populare tipuri de matrice Raid pentru a face totul mai clar.
RAID 1 matrice
Matricea Raid 1 este una dintre cele mai frecvente și bugetare opțiuni care utilizează 2 hard disk-uri. Această matrice este concepută pentru a oferi o protecție maximă pentru datele utilizatorului, deoarece toate fișierele vor fi copiate simultan pe 2 hard disk-uri simultan. Pentru a-l crea, luăm două unități de disc de aceeași dimensiune, de exemplu, câte 500 GB fiecare și facem setările corespunzătoare în BIOS pentru a crea o matrice. După aceea, sistemul dvs. va vedea un hard disk de nu 1 TB, ci de 500 GB, deși două hard disk-uri funcționează fizic - formula de calcul este dată mai jos. Și toate fișierele vor fi scrise simultan pe două discuri, adică al doilea va fi complet copie de rezervă primul. După cum ați înțeles, dacă unul dintre discuri eșuează, nu veți pierde o parte din informațiile dvs., deoarece veți avea o a doua copie a acestui disc.
De asemenea, sistemul de operare nu va observa defecțiunea, care va continua să funcționeze numai cu al doilea disc program special, care controlează funcționarea matricei. Trebuie doar să scoateți discul defect și să îl conectați pe același, doar pe cel funcțional - sistemul va copia automat toate datele de pe discul defect rămas pe acesta și va continua să funcționeze.
Volumul discului pe care îl va vedea sistemul este calculat aici folosind formula:
V = 1 x Vmin, unde V este totalul și Vmin este dimensiunea memoriei celui mai mic hard disk.
RAID 0 matrice
O altă schemă populară, care este concepută pentru a crește nu fiabilitatea stocării, ci, dimpotrivă, viteza de lucru. De asemenea, este format din două HDD-uri, cu toate acestea, în acest caz, sistemul de operare vede deja volumul total total al celor două discuri, adică Dacă combinați 500 GB discuri în Raid 0, sistemul va vedea un disc de 1 TB. Viteza de citire și scriere este crescută datorită faptului că blocurile de fișiere sunt scrise alternativ pe două discuri - dar în același timp toleranța la erori a acestui sistem este minimă - dacă unul dintre discuri eșuează, aproape toate fișierele vor fi deteriorate și veți pierde o parte din date - cea care a fost scrisă pe discul spart. După aceea, va trebui să restaurați informațiile deja în centru de service.
Formula pentru calcularea volumului total al discului, ferestre vizibile, arată așa:
Dacă înainte de a citi acest articol, în general, nu erați îngrijorat de toleranța la erori a sistemului dvs., dar doriți să măriți viteza de lucru, atunci puteți cumpăra un hard disk suplimentar și nu ezitați să utilizați acest tip. În general, acasă, majoritatea covârșitoare a utilizatorilor nu stochează unele informații super-importante, ci le copiază fișiere importante poate fi pe un separat dur extern disc.
Raid 10 Array (0 + 1)
După cum sugerează și numele, acest tip de matrice combină proprietățile celor două precedente - este ca două matrice Raid 0 combinate în Raid 1. Sunt utilizate patru hard disk-uri, informațiile sunt scrise pe două dintre ele în blocuri alternativ, așa cum era în Raid 0, iar pe celelalte două, sunt create copii complete ale primelor două. Sistemul este foarte fiabil și în același timp destul de rapid, dar foarte scump de organizat. Pentru a crea, aveți nevoie de 4 HDD-uri, în timp ce sistemul va vedea volumul total conform formulei:
Adică, dacă luăm 4 discuri de câte 500 GB fiecare, atunci sistemul va vedea 1 disc cu dimensiunea de 1 TB.
Acest tip, precum și următorul, este cel mai adesea utilizat în organizații, pe computerele server, unde este necesar să se asigure atât viteză mare de lucru, cât și securitate maximă împotriva pierderii de informații în caz de circumstanțe neprevăzute.
RAID 5 matrice
Gama Raid 5 este combinația optimă de preț, viteză și fiabilitate. În această matrice, pot fi utilizate cel puțin 3 HDD-uri, volumul este calculat dintr-o formulă mai complexă:
V = N x Vmin - 1 x Vmin, unde N este numărul de unități de disc.
Deci, să presupunem că avem 3 500 GB discuri. Volumul vizibil pentru sistemul de operare va fi de 1 TB.
Matricea funcționează după cum urmează: blocurile de fișiere divizate sunt scrise pe primele două discuri (sau trei, în funcție de numărul lor), iar suma de verificare a primelor două (sau trei) fișiere este scrisă în al treilea (sau al patrulea). Astfel, dacă unul dintre discuri eșuează, conținutul acestuia poate fi restaurat cu ușurință datorită sumei de verificare de pe ultimul disc. Performanța unei astfel de matrice este mai mică decât cea a Raid 0, dar este la fel de fiabilă ca Raid 1 sau Raid 10 și în același timp este mai ieftină decât cea din urmă. poți economisi pe al patrulea greu.
Diagrama de mai jos prezintă o diagramă Raid 5 a patru HDD-uri.
Există și alte moduri - Raid 2,3, 4, 6, 30 etc., dar sunt în mare parte derivate din cele enumerate mai sus.
Cum se instalează Raid Disk Array pe Windows?
Cu teoria, sper, mi-am dat seama. Acum să ne uităm la practică - introduceți în Slot PCI Raid controller și instalează drivere, cred utilizatori cu experiență PC-ul nu va fi dificil.
Cum să creați acum în sala de operație Sistem Windows Raid matricea de hard diskuri conectate?
Bineînțeles, este mai bine să faceți acest lucru atunci când tocmai ați achiziționat și conectat unități de hard disk curate fără un sistem de operare instalat. Mai întâi, reporniți computerul și accesați Setări BIOS- aici trebuie să găsiți controlerele SATA la care sunt conectate hard disk-urile noastre și să le setați în modul RAID.
După aceea, salvăm setările și repornim computerul. Pe un ecran negru, vor apărea informații că aveți activat modul Raid și despre cheia cu care puteți intra în setările sale. În exemplul de mai jos, vi se solicită să apăsați tasta „TAB”.
Poate fi diferit în funcție de modelul controlerului Raid. De exemplu, „CNTRL + F”
Intrăm în utilitarul de setări și facem clic pe ceva de genul „Create array” sau „Create Raid” din meniu - etichetele pot diferi. De asemenea, dacă controlerul acceptă mai multe tipuri de Raid, atunci vi se va solicita să alegeți pe care doriți să îl creați. În exemplul meu, este disponibil doar Raid 0.
După aceea, ne întoarcem la BIOS și, în setarea ordinii de încărcare, vedem nu mai multe discuri separate, ci unul sub formă de matrice.
Asta este tot - RAID este configurat și acum computerul vă va trata discurile ca unul singur. Acesta este modul în care, de exemplu, Raid va fi vizibil când Instalarea Windows.
Cred că ați înțeles deja beneficiile utilizării Raid. În cele din urmă, voi oferi un tabel comparativ al măsurătorilor vitezei de scriere și citire a unui disc separat sau ca parte a modurilor Raid - rezultatul, așa cum se spune, este evident.
Serghei Pakhomov
Toate plăcile de bază moderne sunt echipate cu un controler RAID integrat, iar modelele de top au chiar mai multe controlere RAID integrate. Cât de mult sunt solicitate de către utilizatorii casnici controlere RAID integrate este o întrebare separată. În orice caz, o placă de bază modernă oferă utilizatorului posibilitatea de a crea o matrice RAID de pe mai multe discuri. Cu toate acestea, nu toți utilizatorii casnici știu cum să creeze o matrice RAID, ce nivel al matricei să aleagă și, în general, are o idee slabă despre avantajele și dezavantajele utilizării matricilor RAID.
Istoria creației
Termenul „RAID array” a apărut pentru prima dată în 1987, când cercetătorii americani Patterson, Gibson și Katz de la Universitatea din California, Berkeley, în articolul lor „Un caz pentru matrice redundante de discuri ieftine, RAID”, au descris cum, în acest mod, multiple hard disk-urile low-cost pot fi combinate într-un singur dispozitiv logic, astfel încât rezultatul să fie creșterea capacității și performanței sistemului, iar eșecul unităților individuale nu duce la eșecul întregului sistem.
Au trecut mai bine de 20 de ani de la publicarea acestui articol, dar tehnologia construirii matricilor RAID nu și-a pierdut relevanța astăzi. Singurul lucru care s-a schimbat de atunci este decodarea acronimului RAID. Faptul este că inițial matricile RAID nu erau construite pe discuri ieftine, așa că cuvântul Inexpensive a fost schimbat în Independent, care era mai potrivit cu realitatea.
Principiul de funcționare
Deci, RAID este o gamă redundantă de discuri independente (Redundant Arrays of Independent Discs), căreia îi este încredințată sarcina de a oferi toleranță la erori și de a îmbunătăți performanța. Toleranța la erori se realizează prin redundanță. Adică o parte din capacitate spatiu pe disc atribuit în scopuri de service, devenind inaccesibil utilizatorului.
Creșterea performanței subsistemului de discuri este asigurată de funcționarea simultană a mai multor discuri și, în acest sens, cu cât mai multe discuri din matrice (până la o anumită limită), cu atât mai bine.
Partajarea discurilor într-o matrice se poate face folosind accesul paralel sau independent. Cu acces paralel, spațiul pe disc este împărțit în blocuri (benzi) pentru înregistrarea datelor. În mod similar, informațiile care trebuie scrise pe disc sunt împărțite în aceleași blocuri. La scriere, blocuri individuale sunt scrise pe discuri diferite și mai multe blocuri sunt scrise pe diverse discuri apare simultan, ceea ce duce la o creștere a performanței în operațiile de scriere. Informațiile necesare sunt, de asemenea, citite în blocuri separate simultan de pe mai multe discuri, ceea ce contribuie, de asemenea, la o creștere a performanței proporțional cu numărul de discuri din matrice.
Trebuie remarcat faptul că modelul de acces paralel este implementat numai dacă dimensiunea cererii de scriere a datelor este mai mare decât dimensiunea blocului în sine. În caz contrar, este aproape imposibil să scrieți mai multe blocuri în paralel. Imaginați-vă o situație în care dimensiunea unui bloc individual este de 8 KB, iar dimensiunea unei cereri de scriere este de 64 KB. În acest caz, informațiile originale sunt tăiate în opt blocuri de 8 KB fiecare. Dacă aveți o matrice cu patru discuri, puteți scrie patru blocuri, sau 32 KB, la un moment dat. Evident, în exemplul considerat, viteza de scriere și viteza de citire vor fi de patru ori mai mari decât atunci când se utilizează un singur disc. Acest lucru este valabil numai pentru o situație ideală, dar dimensiunea cererii nu este întotdeauna un multiplu al dimensiunii blocului și al numărului de discuri din matrice.
Dacă dimensiunea datelor scrise este mai mică decât dimensiunea blocului, atunci se implementează un model fundamental diferit - acces independent. Mai mult, acest model poate fi utilizat și atunci când dimensiunea datelor înregistrate este mai mare decât dimensiunea unui bloc. Cu acces independent, toate datele unei cereri separate sunt scrise pe un disc separat, adică situația este identică cu lucrul cu un singur disc. Avantajul modelului de acces independent este că, dacă mai multe cereri de scriere (citire) sunt primite în același timp, toate vor fi executate pe discuri separate, independent unul de celălalt. Această situație este tipică, de exemplu, pentru servere.
În conformitate cu tipuri diferite accesul există și tipuri diferite Matrice RAID, care sunt caracterizate de obicei prin niveluri RAID. În plus față de tipul de acces, nivelurile RAID diferă în modul în care sunt localizate și sunt generate informații redundante. Informațiile redundante pot fi plasate pe un disc dedicat sau partajate pe toate discurile. Există multe modalități de a genera aceste informații. Cea mai simplă dintre acestea este duplicarea completă (100% redundanță) sau oglindirea. În plus, sunt utilizate coduri de corectare a erorilor, precum și calculul parității.
Niveluri RAID
În prezent, există mai multe niveluri RAID care pot fi considerate standardizate - acestea sunt RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5 și RAID 6.
Diverse combinații de niveluri RAID sunt, de asemenea, utilizate pentru a-și combina meritele. De obicei, aceasta este o combinație între un anumit nivel tolerant la erori și nivelul 0 utilizat pentru îmbunătățirea performanței (RAID 1 + 0, RAID 0 + 1, RAID 50).
Rețineți că toate controlerele RAID moderne acceptă funcția JBOD (Just a Bench Of Disks), care nu este destinată creării de matrice - oferă posibilitatea conectării discurilor individuale la controlerul RAID.
Trebuie remarcat faptul că controlerele RAID integrate pe plăcile de bază pentru computerele de acasă nu acceptă toate nivelurile RAID. Controlerele RAID cu două porturi acceptă numai nivelurile 0 și 1, în timp ce controlerele RAID cu un numar mare porturi (de exemplu, un controler RAID cu 6 porturi integrat în podul sudic al chipsetului ICH9R / ICH10R) - de asemenea, nivelurile 10 și 5.
În plus, dacă vorbim despre plăci de bază bazate pe chipset-uri Intel, atunci acestea implementează și funcția Intel Matrix RAID, care vă permite să creați matrici RAID de mai multe niveluri pe mai multe hard disk-uri în același timp, alocând o parte din spațiul pe disc pentru fiecare dintre ei.
RAID 0
Nivelul RAID 0, strict vorbind, nu este o matrice redundantă și, prin urmare, nu oferă fiabilitate de stocare a datelor. in orice caz acest nivel este utilizat în mod activ în cazurile în care este necesar să se asigure performanțe ridicate ale subsistemului discului. Când creați o matrice RAID 0, informațiile sunt împărțite în blocuri (uneori aceste blocuri se numesc dungi), care sunt scrise pe discuri separate, adică se creează un sistem cu acces paralel (dacă, desigur, dimensiunea blocului permite aceasta). Având capacitatea de a efectua simultan I / O de pe mai multe unități, RAID 0 oferă cele mai rapide rate de transfer și randament maxim utilizarea spațiului pe disc deoarece nu este necesar spațiu pentru stocarea sumelor de control. Implementarea acestui nivel este foarte simplă. RAID 0 este utilizat în principal în zonele în care este necesar un transfer rapid de cantități mari de date.
RAID 1 (disc oglindit)
RAID Level 1 este o matrice 100% redundantă de două unități. Adică, datele sunt pur și simplu complet duplicate (oglindite), datorită cărora se atinge un nivel foarte ridicat de fiabilitate (precum și de cost). Rețineți că implementarea nivelului 1 nu necesită pre-partiționarea discurilor și a datelor în blocuri. În cel mai simplu caz, două unități conțin aceleași informații și sunt o unitate logică. Dacă un disc eșuează, funcțiile sale sunt îndeplinite de un altul (care este absolut transparent pentru utilizator). Restaurarea tabloului se face printr-o copiere simplă. În plus, acest nivel dublează viteza de citire a informațiilor, deoarece această operație poate fi efectuată simultan de pe două discuri. Această schemă de stocare a informațiilor este utilizată în principal în cazurile în care costul securității datelor este mult mai mare decât costul implementării sistemului de stocare.
RAID 5
RAID 5 este o matrice de discuri tolerantă la erori cu stocare distribuită de sumă de verificare. La scriere, fluxul de date este împărțit în blocuri (dungi) la nivel de octeți și simultan scris pe toate discurile din matrice într-o ordine circulară.
Să presupunem că matricea conține n discuri și dimensiunea benzii d... Pentru fiecare porție de n-1 se calculează suma de verificare a dungilor p.
Dunga d1 scris pe primul disc, dungă d2- pe a doua și așa mai departe până la dungă dn-1, care este scris către ( n-1) a unitatea. În continuare n-suma de verificare a discului este scrisă pn, iar procesul se repetă ciclic de pe primul disc pe care este scris banda dn.
Procesul de înregistrare (n-1) dungile și suma lor de control sunt produse simultan pentru toți n discuri.
Suma de control este calculată utilizând o operațiune OR bit (XOR) exclusivă pe blocurile de date scrise. Deci, dacă există n hard disk-uri, d- bloc de date (bandă), atunci suma de control este calculată folosind următoarea formulă:
pn = d1+d2+ ... + d1-1.
Dacă un disc eșuează, datele de pe acesta pot fi recuperate din datele de control și din datele rămase pe discurile sănătoase.
Ca ilustrare, luați în considerare blocuri de patru biți. Să presupunem că există doar cinci discuri pentru stocarea datelor și scrierea sumelor de verificare. Dacă există o secvență de biți 1101 0011 1100 1011, împărțită în blocuri de patru biți, atunci pentru a calcula suma de control, trebuie să efectuați următoarea operație pe biți:
1101 + 0011 + 1100 + 1011 = 1001.
Astfel, suma de verificare scrisă pe al cincilea disc este 1001.
Dacă unul dintre discuri, de exemplu al patrulea, eșuează, atunci blocul d4= 1100 nu va fi disponibil când va fi citit. Cu toate acestea, valoarea sa poate fi restabilită cu ușurință din suma de verificare și valorile blocurilor rămase folosind aceeași operațiune „SAU exclusivă”:
d4 = d1+d2+d4+p5.
În exemplul nostru, obținem:
d4 = (1101) + (0011) + (1100) + (1011) = 1001.
În cazul RAID 5, toate discurile din matrice au aceeași dimensiune, dar capacitatea totală a subsistemului de disc disponibil pentru scriere devine mai mică decât exact un disc. De exemplu, dacă cinci discuri sunt de 100 GB, atunci dimensiunea reală a matricei este de 400 GB, deoarece 100 GB sunt rezervate pentru informații de audit.
RAID 5 poate fi construit pe trei sau mai multe hard disk-uri. Pe măsură ce crește numărul de unități de hard disk dintr-o matrice, redundanța acestuia scade.
RAID 5 are o arhitectură de acces independentă care permite efectuarea mai multor citiri sau scrieri în același timp
RAID 10
RAID 10 este o combinație de niveluri 0 și 1. Pentru acest nivel sunt necesare cel puțin patru unități. Într-o matrice RAID 10 de patru discuri, acestea sunt împerecheate în matrici de nivel 0 și ambele matrice sunt la fel de unități logice Acestea sunt combinate într-o matrice de nivel 1. Este posibilă și o altă abordare: inițial, discurile sunt combinate în tablouri oglindite de nivelul 1, iar apoi discurile logice bazate pe aceste matrice sunt combinate într-o matrice de nivel 0.
Intel Matrix RAID
Matricele RAID considerate de nivelurile 5 și 1 sunt rareori utilizate acasă, ceea ce se datorează în primul rând costului ridicat al unor astfel de soluții. Cel mai adesea pentru computerele de acasă, se folosește matricea de nivel 0 pe două discuri. După cum am menționat deja, nivelul RAID 0 nu asigură securitatea stocării datelor și, prin urmare, utilizatorii finali se confruntă cu o alegere: să creeze un rapid, dar să nu asigure fiabilitatea stocării datelor, nivelul RAID 0 sau, dublând costul spațiului pe disc. , - RAID - o matrice de nivel 1 care asigură fiabilitatea datelor fără câștiguri semnificative de performanță.
Pentru a aborda această provocare descurajantă, Intel a dezvoltat tehnologia de stocare Intel Matrix, care combină beneficiile matricilor de nivel 0 și nivel 1 pe doar două discuri fizice. Și pentru a sublinia că, în acest caz, vorbim nu doar despre o matrice RAID, ci despre o matrice care combină atât discuri fizice, cât și discuri logice, denumirea tehnologiei folosește cuvântul „matrice” în loc de cuvântul „matrice”.
Deci, ce este un array RAID dual-drive cu tehnologia Intel Matrix Storage? Ideea de bază este că, dacă există mai multe unități de hard disk în sistem și o placă de bază cu un chipset Intel care acceptă tehnologia Intel Matrix Storage, este posibil să împărțiți spațiul pe disc în mai multe părți, fiecare dintre acestea funcționând ca o matrice RAID separată .
Să aruncăm o privire la un exemplu simplu de matrice RAID formată din două unități de 120 GB. Oricare dintre discuri poate fi împărțit în două discuri logice, de exemplu, 40 GB și 80 GB. Apoi, două unități logice de aceeași dimensiune (de exemplu, 40 GB fiecare) pot fi combinate într-o matrice RAID nivel 1, iar discurile logice rămase pot fi combinate într-o matrice RAID nivel 0.
În principiu, folosind două discuri fizice, puteți crea, de asemenea, doar una sau două matrice RAID-0, dar este imposibil să obțineți doar matrici de nivelul 1. Adică, dacă sistemul are doar două discuri, atunci Tehnologia Intel Matrix Storage vă permite să creați următoarele tipuri de matrice RAID:
- o matrice de nivel 0;
- două matrice de nivel 0;
- matrice de nivel 0 și matrice de nivel 1.
Dacă sistemul are trei hard disk-uri, atunci pot fi create următoarele tipuri de matrice RAID:
- o matrice de nivel 0;
- o matrice de nivel 5;
- două matrice de nivel 0;
- două matrice de nivelul 5;
- o matrice de nivel 0 și o matrice de nivel 5.
Dacă sistemul are patru hard disk-uri, atunci este suplimentar posibil să creați o matrice RAID de nivel 10, precum și combinații de nivel 10 și nivel 0 sau 5.
Articolul prezintă structura generalăși organizarea muncii sistemelor RAID. Se consideră pe scurt partea teoretică necesară, după care se arată direct punctele practice. Oricine nu știe ce este un hard disk - poate citi articolul. sunt necesare o pereche de hard disk-uri pentru a crea o matrice Raid.
Valoarea informațiilor ca atare crește doar în timp, în timp ce valoarea metodelor care determină stocare securizată cade regulat. De exemplu, plăcile de bază echipate cu posibilitatea de a crea matrice RAID acum zece ani „mușcă” prețul, dar astăzi aproape toate plăcile de bază bazate pe chipset-ul iP55 (care este doar un set pre-top de logică de sistem) sunt echipate cu suport pentru chipset pentru Sisteme RAID.
Apropo, matricile RAID, datorită raportului excelent preț-calitate, sunt astăzi una dintre cele mai populare modalități de organizare în siguranță a datelor. Dacă traducem abrevierea RAID din engleză, este o matrice redundantă formată din discuri independente. Datorită toleranței scăzute la eroare a unui separator Hard disk, a fost dezvoltat un concept care vă permite să combinați hard-uri într-o singură matrice. Gestionarea acestei matrice a fost încredințată unui controler separat (astăzi poate fi direct un microcircuit pe o placă sau un software care utilizează resurse CPU). Sistemele RAID se concentrează inițial pe toleranța la erori (cu excepția nivelului RAID 0), prin urmare, teoretic, dacă unul dintre HDD-uri se defectează, informațiile în ansamblu, scrise pe volum, rămân disponibile, cel puțin pentru citire.
Există o gradare destul de extinsă a nivelurilor RAID (modalități de organizare a datelor într-o matrice), pentru a crea un sistem RAID, trebuie să aveți cel puțin o înțelegere de bază a principiilor sale de funcționare, de fapt, acesta este un subiect pentru un articol separat, ne vom limita la doar schițe scurte ale celor mai relevante.
RAID0.
Datele sunt scrise una câte una pe diferite unități (dungi), datorită acestui fapt, putem obține o creștere aproape dublă a vitezei de citire liniare. Nu există toleranță la erori, dacă cel puțin un hard disk eșuează, toate datele din matrice se pierd. De obicei este folosit pentru lucru rapid cu informații care pot fi donate în caz de ceva, de exemplu, pentru folderele temporare ale Adobe Fotoshop ... Unii oameni folosesc acest lucru pentru sistemul de operare (jucători, entuziaști etc.).
Oglindire. E simplu. Mai multe unități de hard disk - cu atât costul volumului util este mai mare, dar cu atât este mai mare toleranța la eroare. În versiunea sa clasică, nu există câștig de performanță. Modificările de tip RAID 1e sunt în afara bugetului, așa că vom ignora luarea în considerare a acestora.
Nivelurile 2,3,4 și-au pierdut practic popularitatea de odinioară. Astăzi, cea mai relevantă matrice RAID care combină performanța și toleranța la erori este RAID 5. La fel ca în cazul RAID 0, datele sunt scrise pe diferite unități una câte una (de asemenea, cu benzi), dar suplimentate sumele de control... Ca rezultat, capacitatea utilizabilă a unui RAID 5 format din n discuri este egală cu n-1 discuri. În cazul defectării unui hard disk, informațiile rămân disponibile, în caz de defectare a două sau mai multe, acestea se pierd.
RAID10 (sau RAID 1 + 0).
Cel mai popular reprezentant al sistemelor RAID compozite. Pentru a accelera cumva activitatea unei oglinzi clasice, a apărut ideea combinării acestora într-o matrice rapidă. Este o combinație de oglinzi (RAID 1) într-o singură bandă mare (RAID 0). Principalul dezavantaj este costul mai mare al volumului util, avantajele sunt viteza mai mare de procesare a datelor, în plus, toleranță crescută la erori. Teoretic, două unități pot eșua simultan, dar din diferite matrici.
După cum am scris mai sus, este necesar un controler pentru a organiza sistemele RAID. Controlerele sunt software și hardware (hardware).
Luați în considerare hardware-ul.
Ca și în cazul plăcilor video, această zonă este, de asemenea, împărțită în integrată (în placa de bază) și discretă. Cele integrate pot fi împărțite în cele cu chipset (implementarea prin intermediul „ podul sudic") Și pe controlere făcute dezvoltatori terți(un microcircuit non-chipset suplimentar este lipit pe placa de bază). Acestea din urmă sunt de cele mai multe ori extrem de primitive; de regulă, sunt acceptate doar nivelurile RAID 0 și 1.
Variațiile chipset-ului sunt mai interesante și pot concura cu o serie de omologi discreți în ceea ce privește funcționalitatea lor. De exemplu, cele mai recente chipset-uri de la Intel permit RAID 0,1,5,10 nivele.
Soluțiile discrete pentru organizarea matricelor RAID, din nou, precum plăcile video, sunt scumpe și ieftine (buget). Ele diferă, desigur, prin funcționalitatea disponibilă, fiabilitatea și, de asemenea, prin intermediul „reconstruirii” (restructurare internă - auto-vindecare).
În fotografie 1,2,3
reprezentanți ai sectoarelor low-end, middle-end și high-end.
Trebuie remarcat faptul că o serie de variații discrete ale bugetului, precum și toate soluțiile integrate, sunt deseori numite soluții software din cauza cerințelor mai mari pentru resursele CPU, comparativ cu omologii scumpi. Procesor puternic Controlerul RAID discret (propriu) scump întreține aproape complet independent matricea, în timp ce clasa Low-end, având în vedere capacitățile sale slabe și foarte adesea primitivitatea, apelează din ce în ce mai mult la capacitățile CPU, încărcând astfel suplimentar sistemul.
Dar dacă versiunile integrate au cel puțin un microcircuit de bază, din funcționalitatea pe care îl puteți împinge, atunci soluțiile software pure nu au deloc acest lucru.
Soluții software.
Totul este foarte simplu aici, matricea RAID este creată prin intermediul sistemului de operare. Având în vedere o mai mare fiabilitate, de regulă, sunt utilizate versiunile de server ale sistemelor de operare. Pentru sistemul de operare, RAID este văzut la fel ca un omolog obișnuit hardware. Principalul avantaj al acestui tip de soluții este costul: nu este nevoie să cumpărați un controler scump. Există, desigur, un minus, uneori negând complet plusul descris mai sus - aceasta este fiabilitate redusă. Dacă brusc se întâmplă ceva cu sistemul de operare (de exemplu, încep virușii), atunci împreună cu „ecranul albastru” puteți pierde toate datele. Prin urmare, dacă oricine altcineva organizează astfel de soluții pentru lucru până acum, atunci numai nivelul 0 (pentru sistem de operare sau pentru buffere rapide) sau 1. RAID software "Building" se realizează prin intermediul managerului de partiții încorporat.
(foto 4, 5)
Acum să ne uităm direct la instalarea unei matrice RAID hardware.
Primul caz. Dacă avem în față orice soluție integrată în placa de bază, atunci este necesar să o folosim. Acest lucru se face prin BIOS-ul plăcii de bază plăcile sunt de obicei simple pentru a trece la poziția „Activare”.
(foto 6)
Al doilea caz. Dacă avem un RAID discret, atunci pur și simplu introducem cardul și conectăm hard disk-urile la acesta.
La fel ca în prima și a doua opțiune, după ce porniți computerul și îl treceți prin „masa POST”, aparatul ar trebui să vadă controlerul și să ofere să apăsați orice combinație de taste pentru a intra în BIOS, dar deja controlerul. Va fi ceva de genul Ctrl + A, Ctrl + g etc. Făcut clic - introdus.
(foto 7)
Dacă folosim RAID scump, atunci BIOS-ul va diferi dramatic.
(foto 8)
Puteți folosi chiar și un mouse aici.
Toate interfețele sunt intuitive, singurul lucru care poate confunda este limba engleză. Principiu general este aceasta: selectați hard-urile necesare și inițializați-le la nivelul RAID al nivelului dorit.
(foto 9)
După creare, puteți începe instalarea sistemului de operare (dacă este necesar), în detaliu despre acest proces scris în articolul privind instalarea XP pe un laptop, principiul este același. Singura diferență este relevantă pentru Windows Vistași un sistem de operare similar este capacitatea de a utiliza o unitate flash, adică Driverele necesare pentru controler pot fi copiate pe o unitate USB și apoi în timpul instalării, pur și simplu specificați calea sau integrați aceste drivere direct în kitul de distribuție prin vLite (www.vlite.net).
Soluțiile RAID se deplasează ușor de la categoria elitei la secțiunea „pentru toată lumea”, devenind astfel un instrument din ce în ce mai accesibil pentru gestionarea fiabilă a datelor. Când faceți upgrade computerului și alegeți o placă de bază, ar trebui să acordați atenție disponibilității suportului pentru acest RAID. Poate că într-o bună zi vă va salva „acele poze” ...
