Redundand Array of Inexpensive (Independant) Disks
RAID
Perteklinis Pigių (Nepriklausomų) Diskų Masyvas
Apibrėžimas
RAID - technologija, kuri leidžia iš keleto paprastų kietųjų diskų sudaryti didelio veikimo greičio, didelio patikimumo duomenų saugojimo sistemas.
Paaiškinimai
RAID technologija leidžia iš didelio kietųjų diskų skaičiaus sudaryti reikiamos konfigūracijos loginį diską. Kompiuterio į/i sistema visą masyvą mato kaip atskirą fizinį diską. RAID masyvai būna programiniai ir aparatiniai.
1 pav. Didelė RAID10 duomenų saugykla.
Programinis masyvas valdomas per operacinės sistemos tvarkykles. Visą masyvo palaikymo darbą atlieka centrinis procesorius. Programiniai RAID valdikliai šiais laikais dažnai yra integruojami į pagrindines kompiuterių plokštes. Dėl palyginti mažos veikimo spartos ir nedidelio tokių masyvų patikimumo serveriuose beveik nenaudojami. Dažnai naudojami ofisuose duomenų saugojimo patikimumui padidinti.
2 pav. Integruoto į pagrindinę plokštę SATA RAID valdiklio mikroschema (kairėje) ir jungtys.
Aparatiniai RAID yra valdomi atskirų aparatinių valdiklių kuris turi savo spartinančiąją atmintį ir greitą procesorių. Visas RAID aptarnavimo operacijas atlieka valdiklio procesorius. Toks masyvas nereikalauja papildomų OS tvarkyklių, yra labai greitas ir patikimas, neapkrauna centrinį procesorių. Valdikliai yra pakankamai brangus. Naudojami serveriuose.
3 pav. Intel SRCSASPH16I aparatinis 4 prievadų RAID valdiklis.
4 pav. ICP GDT8586RZ 8 prievadų aparatinis RAID valdiklis
- Egzistuoja tokie RAID masyvų lygiai:
RAID0 - masyvo talpa lygi visų masyvą sudarančių diskų talpų sumai. Informacija rašoma juostomis (angl. stripe). Juostos yra fiksuoto dydžio, dažniausiai 64kB. Juostos rašomos cikliškai kaitaliojant diskus. Privalumai: didelis linijinis skaitymo/rašymo greitis, didelė talpa. Trūkumai: didelė paieškos delsa, mažas patikimumas (masyvo sudaryto iš n diskų patikimumas yra lygus A^n, kur A - vieno disko patikimumas. Jis visada yra <1). Panaudojimas: didelės spartos reikalaujantys uždaviniai be duomenų saugojimo patikimumo reikalavimų. Pvz. labai didelių laikinųjų failų saugojimas (labai didelių vaizdų apdorojimas).
RAID1 - masyvo talpa lygi vieno iš masyvą sudarančių diskų talpai. Informacija į visus diskus rašoma lygiagrečiai. Privalumai: didelis patikimumas (visuose diskuose yra vienoda informacija), didelis skaitymo greitis (informacija galima skaityti lygiagrečiai iš skirtingų diskų). Trūkumai: didelė talpos vieneto kaina, mažas rašymo greitis. Panaudojimas: didelio patikimumo failų saugyklos. Serveriuose kur reikalaujamas didelis duomenų saugojimo patikimumas dažnai naudojami masyvai sudaryti iš 3 ir daugiau diskų.
RAID1+0 (arba RAID10) - tai masyvas naudojantis RAID0 ir RAID1 lygius vienu metu. Leidžia turėti didelės talpos masyvą su aukštu duomenų saugojimo patikimumu. Privalumai: didelė talpa, labai didelis skaitymo ir didelis rašymo greičiai. Trukumai: didelė talpos vieneto kaina. Panaudojimas: didelius spartos ir patikimumo reikalavimus atitinkančios failų saugyklos.
RAID2 - tai RAID0 masyvas su papildomais diskais klaidų korekcijos kodams saugoti. Tokiame masyve naudojamas labai mažas juostos dydis (kartais žodžio arba baito ilgio). Privalumai: patikimumas didesnis už RAID0. Trukumai: Didesnė talpos vieneto kaina. Panaudojimas: plačiai netaikomas.
RAID3 - masyvas yra panašus į RAID0, bet juostos dydis yra vieno baito ilgio. Masyve yra papildomas diskas lygiškumo kontroles baitams saugoti. Esant vieno masyvo disko gedimui duomenys galima visiškai atstatyti. Privalumai: didesnis negu RAID0 patikimumas. Trūkumai: didelis diskų apkrovimas, masyvas efektyvus tik dirbant su dideliais failais. Panaudojimas: plačiai netaikomas.
RAID4 – tai RAID3 masyvas su didesnėmis juostomis. Privalumai: didesnis negu RAID3 skaitymo greitis. Trūkumai: mažas rašymo greitis. Naudojimas: plačiai netaikomas.
RAID5 - panašus į RAID2 - RAID4, bet neturi atskirų diskų kontrolinių sumų saugojimui. Šios sumos cikliškai rašomos į visus masyvo diskus. Masyvas gerai atlaiko vieno disko gedimą. Privalumai: didelis greitis, maža masyvo kaina. Trūkumai: sunkus masyvo valdymas. Panaudojimas: plačiai nenaudojamas.
RAID6 - panašus į RAID5, bet yra patikimesnis ir brangesnis. Naudojama pora papildomu diskų kuriose laikomos kontrolines sumos apskaičiuotos pagal skirtingus algoritmus. Masyvui organizuoti reikia mažiausiai 4 diskų. Privalumai: atsparumas klaidoms, didelė sparta. Trūkumai: didelė kaina, sunkus valdymas. Panaudojimas: plačiai netaikomas
