Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

С каждым годом производительность компьютерного железа увеличивается высокими темпами. Процессоры оснащают бОльшим количеством ядер и потоков, а видеокарты покоряют более высокую частоту чипа. Однако, что касается жестких дисков, то кажется, что их предел был достигнут давно и замер на отметке в 7200 об/мин. Технические характеристики HDD в последнее время изменяются только в плане объема, но не скорости. Исправить такую ситуацию могут SSD-накопители, но, как правило, они значительно дороже и обладают относительно низким ресурсным потенциалом. Еще до появления SSD на свет, в 1987 году были придуманы так называемые RAID-массивы. Ниже расскажем, что это такое, какие виды массивов бывают и для чего они нужны обычному пользователю.

Что такое RAID-массив?

Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

RAID (англ. Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков) — технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический элемент для избыточности и повышения производительности. Соответственно, минимальное количество требуемых дисков — 2. Однако может потребоваться и больше. Всё зависит от того, какой именно массив вам нужен и для чего.

RAID 0

Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

Принцип работы — striping (чередование). Массив при котором информация разбивается на одинаковые по длине блоки, а затем записывается поочерёдно на каждый диск в структуре. Основное предназначение такой системы — фактическое увеличение производительности в 2 раза, при этом вам будет доступен полный объем всех дисков.

Можно использовать неограниченное количество дисков. В случае если диски обладают разными показателями скорости, то конечный результат будет высчитываться по самому медленному HDD. Позволяет объединять диски любого объема. Например 320 Гбайт + 1 Тбайт + 3 Тбайт — будут функционировать должным образом.

Приведем несколько примеров, чтобы нагляднее объяснить эти принципы. Предположим у вас есть два диска со скоростью записи в 200 Мбайт/c и объемом 1000 Гбайт. Создав RAID 0 вы получите скорость записи 400 Мбайт/c и 2000 Гбайт свободного места. То есть вы как бы увеличиваете производительность за счет распределения задач между всеми участниками системы.

Если же один из дисков при этом будет 500 Гбайт, а другой 1000 Гбайт, то под ваши нужды останется всё те же 1500 Гбайт.

Если же скорость одного будет 100 Мбайт/c, а другого 150 Мбайт/c, то на выходе получится лишь 200 Мбайт/c, а не 300 Мбайт/с.

Самый рациональный вариант применения данной технологии — это если вы имеете жесткие диски одинаковые по техническим характеристикам. Имеет значение даже интерфейс подключения. Скажем два диска подключенные к SATA 1 и SATA 3 будут оба работать на скорости самого медленного канала.

Однако такая схема не лишена и минусов. Помимо сложностей с техническими характеристиками, вы можете с легкостью потерять все свои данные если хотя бы один винчестер выйдет из строя. Из-за того, что информация разбивается и записывается параллельно на два диска, один файл может лежать одновременно на обоих или более носителях. Если же такая система построена из 4 «винтов», то поломка даже одного — это неизбежный крах всей хранящейся информации. Поэтому не забывайте о бэкапах если пользуетесь RAID 0.

Преимущества

Высокая производительность

Недостатки

Низкая надежность
Сложность подбора дисков с одинаковыми характеристиками

RAID 1

Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

Принцип работы — mirroring («зеркалирование»). Самая простая система RAID-массивов из всех возможных. Представляет собой параллельную запись информации с основного диска на другие — дублирующие. Производительность при этом никак не изменяется. Имеет широкое применение в серверном обслуживании, потому что в случае выхода из строя одного из накопителей, все продублированные данные остаются на других носителях. При этом вам будет доступен объем лишь одного винчестера.

Предположим у вас есть три диска по 500 Гбайт каждый. Из 1500 Гбайт вам останется лишь 500 Гбайт. В общем, предназначение таких систем — резервация и клонирование информации.

Преимущества

Высокая надежность

Недостатки

Дороговизна

RAID 10 (1+0)

Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

Все остальные виды массивов являются различными вариациями первых двух. RAID 10 — совмещает в себе всё самое лучшие из RAID 1 и RAID 0. Таким образом вам потребуется минимум 4 носителя и их количество всегда должно быть четным. В данном массиве вы получаете высокую производительность и высокую надежность. Однако, как в случае и с RAID 1, вам будет доступна лишь половина от общего объема всей системы.

Пример. 4 винчестера на 1000 Гбайт со скоростью 200 Мбайт/c. Итоговая скорость — 400 Мбайт/c. Итоговый объем — 2000 Гбайт.

Преимущества

Высокая производительность
Высокая надежность

Недостатки

Итоговый объем равный 1/2 от общего
Дороговизна

RAID 5

Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

Сильно схож по своему принципу работы с RAID 1. Только вам теперь потребуется минимум 3 накопителя, на одном из которых будет храниться продублированная информация. В этом случае вам будет доступен практически весь объем в системе, кроме одного диска с данными под восстановление. Кроме того увеличится и производительность, но не в несколько раз, как в случае с RAID 0. Основное отличие RAID 5 от RAID 10 — это уровень надежности и доступный объем. Данный массив предназначен для более специфических задач, когда вместе собрано огромное количество дисков.

Предположим вы имеете 4 диска на 2 Тбайт каждый. RAID 10 даст вам объем равный 4 Тбайт, в 2 раза большую скорость и возможность полностью восстановить информацию в случае поломки сразу двух основных носителей. RAID 5 же в таком случае даст 6 Тбайт под ваши нужды, немного увеличенную скорость записи данных и возможность восстановления данных только с одного поврежденного винчестера. В таком случае RAID 10 выглядит более привлекательной системой, нежели RAID 5, ведь за плату в 2 Гбайт, мы получаем высокую производительность и возможность полного восстановления.

Но ситуация меняется, когда дисков становится значительно больше. Как мы и говорили, RAID 5 — специфическая структура. Если вы имеете 10 дисков на 2 Тбайт каждый, то RAID 10 даст вам лишь 10 Тбайт, которые вам будут доступны. В случае с RAID 5 — это будет 18 Тбайт (доступны все диски, кроме одного, который хранит дублированные данные). Здесь уже 50% доступного объема — слишком высокая цена за возможность полного восстановления и двукратную скорость. Куда выгоднее получить слегка увеличенную скорость, практически полный объем и возможность восстановления одного любого диска. Для простого же обывателя, такие системы не нужны.

Преимущества

Не требует много места под восстановление
Слегка увеличивает производительность

Недостатки

Не предназначен для бытового использования
Обеспечивает не полное резервирование данных
Прирост скорости не такой большой, как у RAID 10

Существуют и другие виды массивов, но все они слишком узконаправленные и не подходят для обычного пользователя. Описанные выше схемы — используются в 90% случаев.

Как создать RAID-массив

Что такое RAID массив, и почему он вам нужен

Существует два способа — аппаратный и программный. В первом случае потребуется несколько дисков подключенных к материнской плате и наличие RAID-контроллера. RAID-контроллер может быть установлен отдельно, а может быть уже встроен в саму материнку, но встроенные, как правило, обладают меньшими возможностями и потенциалом.

В случае с программным способом, потребуется специальная установленная программа, которая имитирует работу контроллера. Однако следует понимать, что таким способом затрагиваются ресурсы процессора и оперативной памяти, что негативным образом сказывает на общей производительности ПК. К тому же не редки случае конфликтов операционной системы и софта. Поэтому подобный способ следует рассматривать исключительно в целях экспериментов и тестов.

Для того, что воспользоваться аппаратным методом, вам потребуется зайти в BIOS операционной системы и выставить режим RAID. После перезагрузки ПК, вы попадете в меню настройки массива. После установки более детальных настроек, вы сможете пользоваться массивом, как и обычным диском.

Однако будьте аккуратны, все данные на дисках при создании массива будут стёрты!

Процесс создания массива хоть и простой, но требует отдельного внимания на конкретном примере. Об этом вы обязательно сможете прочитать у нас в будущем!

Читайте также:

ПОДЕЛИТЬСЯ
Предыдущая статьяСнимаем под водой: как лучше и с какой техникой?
Следующая статьяОбзор смартфона Fly Life Sky: базовые функции за 4000 руб.
КОММЕНТАРИИ