RAID (англ. Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых (самостоятельных) дисков) — технология виртуализации данных для объединения нескольких физических дисковых устройств в логический модуль для повышения отказоустойчивости и/или производительности.
Калифорнийский университет в Беркли представил следующие уровни спецификации RAID, которые были приняты как стандарт де-факто:
- RAID 1 — зеркальный дисковый массив
- RAID 2 — зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга
- RAID 3 и RAID 4 — дисковые массивы с чередованием и выделенным диском чётности
- RAID 5 — дисковый массив с чередованием и отсутствием выделенного диска чётности
В современных RAID-контроллерах предоставлены дополнительные уровни спецификации RAID:
- RAID 0 — дисковый массив повышенной производительности с чередованием, без отказоустойчивости. Строго говоря, RAID-массивом не является, поскольку избыточность (redundancy) в нём отсутствует
- RAID 6 — дисковый массив с чередованием, использующий две контрольные суммы, вычисляемые двумя независимыми способами
- RAID 10 — массив RAID 0, построенный из массивов RAID 1
- RAID 1E (зеркало из трёх устройств), RAID 50 (массив RAID 0 из массивов RAID 5), RAID 05 (RAID 5 из RAID 0), RAID 60 (RAID 0 из RAID 6) и различные другие.
На плечах RAID-контроллеров лежит ответственная задача — управление дисковой подсистемой, то есть всей информацией, хранимой на сервере. Именно они отвечают за работу дисковых массивов, позволяя повысить производительность сервера или надёжность хранения данных.
Проблемы производительности и отказоустойчивости дисковой подсистемы решаются с помощью создания массивов: логических структур, в которые с помощью RAID-контроллера объединяется несколько накопителей — жёстких дисков и SSD.
RAID-контроллеры делятся на:
- Программные. Вся нагрузка по управлению массивом ложится на центральный процессор. Наименее производительное и отказоустойчивое решение.
- Интегрированные. Встроены в материнскую плату. Отдельный чип выполняет часть задач по управлению, но всё же тоже задействует центральный процессор. Интегрированные контроллеры могут иметь собственную кэш-память. По сравнению с программными, поддерживают больше видов массивов, работают куда быстрее и надёжнее.
- Аппаратные. Выполнены в виде плат расширения или отдельных устройств, размещаемых вне сервера (внешние, или мостовые контроллеры). Оснащены собственным процессором, выполняющим все необходимые вычисления, и, как правило, кэш-памятью.
Преимущества RAID - контроллера:
Архитектура контроллера аппаратного дороже, чем программный RAID-массив, но увеличивает производительность системы и не подвержена ошибкам загрузки.
- Кэш-память. RAID на основе контроллера обычно предоставляет дополнительную кэш-память, которая ускоряет операции RAID.
- Выделенная обработка. Системы на основе контроллеров независимо от ОС управляют конфигурацией RAID. А так как RAID-контроллер не требует вычислительной мощности диска, емкость и скорость выигрывают по сравнению с программным RAID.
- Отсутствие ошибок загрузки. А поскольку программный RAID-массив находится в ОС, он подвержен ошибкам загрузки, которые могут поставить под угрозу весь массив. Ошибки загрузки не повлияют на контроллеры RAID.
|