0 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: minden típusú magyarázat

Természetesen mindannyian hallottunk a lemezek RAID-konfigurációjáról, és kapcsolatban álltunk nagyvállalatokkal, ahol alapvető fontosságú az adatok lemásolása és rendelkezésre állása. De manapság gyakorlatilag az asztali PC-k alaplapjainak lehetősége van saját RAID-ek létrehozására.

Tartalom index

Ma meglátjuk, mi a RAID technológia, amely amellett, hogy a rendkívül hatékony szúnyog-ellenes spray márka, és a számítástechnika világának technológiáival is foglalkozik. Látni fogjuk, miben áll a működése, és mit tehetünk vele és annak különböző konfigurációival. Ebben a mechanikus merevlemez-meghajtóink vagy az SSD-k középpontjában kerülnek, bármi legyen is, amelyek lehetővé teszik, hogy óriási mennyiségű információt tárolhassunk a 10 TB-nál nagyobb meghajtóknak köszönhetően, amelyek jelenleg megtalálhatók.

Lehetséges, hogy a felhőalapú tárolásról és annak előnyeiről is hallott a saját csapatunk, de az igazság az, hogy inkább üzletközpontú. Ezek árat fizetnek, ha ilyen típusú szolgáltatást nyújtanak az interneten keresztül és távoli szervereknél, amelyek fejlett biztonsági rendszerekkel és saját RAID konfigurációkkal rendelkeznek, nagy adat redundációval.

Mi az a RAID technológia?

A RAID kifejezés a "Független lemezek redundáns tömbje" származik, vagy spanyolul, a független lemezek redundáns tömbjéből származik. A neve már jó ötlettel rendelkezik arra, hogy mit fog tenni ez a technológia. Ami nem más, mint egy adattárolási rendszer létrehozása több tárolóegység használatával, amelyek között az adatokat elosztják vagy replikálják. Ezek a tárolóegységek lehetnek mechanikus vagy HDD merevlemezek, SSD vagy szilárdtestalapú meghajtók.

A RAID technológiát szinteknek nevezett konfigurációkra osztják , amelyek révén különböző eredményeket érhetünk el az információtárolási lehetőségek szempontjából. Gyakorlati szempontból a RAID-t egyetlen adattárolónak fogjuk tekinteni, mintha egyetlen logikai meghajtó lenne, annak ellenére, hogy több fizikailag független merevlemez is benne van.

A RAID végső célja az, hogy a felhasználó számára nagyobb tárolókapacitást és adat redundanciát kínáljon az adatvesztés elkerülése érdekében, és gyorsabb adatolvasási és -írási sebességet biztosítson, mintha csak merevlemezünk lenne. Ezeket a funkciókat nyilvánvalóan függetlenül fejlesztjük, attól függően, hogy milyen RAID szintet akarunk megvalósítani.

A RAID használatának további előnye, hogy használhatunk otthon régi merevlemezeinket és a SATA interfészen keresztül csatlakozhatunk az alaplaphoz. Ily módon olcsó egységekkel képes lesz egy olyan tárolórendszert felépíteni, ahol adataink biztonságban vannak a hibák ellen.

Ahol RAID-eket használnak

Általánosságban elmondható, hogy a RAID-eket évek óta használják az adatok különleges jelentőségük, valamint az adatok megőrzésének és redundanciájuk biztosításának szükségessége miatt. Ezek egy vagy több szerverrel rendelkeznek, amelyek kifejezetten ennek az információtárnak a kezelésére szolgálnak, kifejezetten erre a felhasználásra tervezett hardverekkel és külső fenyegetések elleni védőpajzsmal, amely megakadályozza a velük való jogosulatlan hozzáférést. Általában ezek a raktárak azonos merevlemezeket használnak a teljesítmény és a gyártási technológia területén az optimális méretezhetőség érdekében.

De ma szinte mindannyian képesek leszünk használni a RAID rendszert, ha viszonylag új alaplapunk van, és egy lapkakészlettel, amely végrehajtja az ilyen típusú belső utasításokat. Csak néhány lemezre van szükség az alapbálahoz csatlakoztatva, hogy elindítsuk a RAID konfigurálását Linuxról, Macről vagy Windowsról.

Abban az esetben, ha csapatunk nem alkalmazza ezt a technológiát, akkor szükségünk lesz egy RAID vezérlőre a raktár közvetlenül a hardverből történő irányításához, bár ebben az esetben a rendszer érzékeny lesz ennek a vezérlőnek a hibáira, ami például nem történik meg, ha szoftverrel kezeljük.

Mit tud és mit nem tud RAID?

Már tudjuk, mi a RAID, és hol lehet azt használni, de most meg kell tudnunk, hogy milyen előnyöket fogunk elérni egy ilyen rendszer bevezetésével, és milyen egyéb dolgokat nem fogunk tudni csinálni. Ily módon nem kerülünk bele annak hibájába, hogy feltételezzük a dolgokat, amikor valójában nem azok.

A RAID előnyei

• Magas hibatűrés: A RAID segítségével sokkal jobb hibatűrést érhetünk el, mint ha csak merevlemezünk lenne. Ezt az általunk elfogadott RAID-konfigurációk fogják meghatározni, mivel néhányuk redundanciára, más pedig egyszerűen a hozzáférési sebesség elérésére irányul. Teljesítményjavítások olvasása és írása: Az előzőhöz hasonlóan vannak olyan rendszerek, amelyek a teljesítmény javítását célozzák meg azáltal, hogy az adattömböket több egységre osztják, és ezek párhuzamosan működnek. A két előző tulajdonság kombinálásának lehetősége: A RAID szinteket kombinálhatjuk, amint azt alább látjuk. Ily módon kihasználhatjuk egyesek hozzáférési sebességét és mások adatainak redundanciáját. Jó méretezhetőség és tárolási kapacitás: további előnye, hogy általában könnyen méretezhető rendszerek, az általunk használt konfigurációtól függően. Ezenkívül különféle jellegű, architektúrájú, kapacitású és korú lemezeket is használhatunk.

A RAID nem képes

• A RAID nem az adatvédelem eszköze: a RAID az adatokat replikálja, nem pedig védi őket, két nagyon különböző fogalom. Ugyanezt a kárt egy vírus okozza egy külön merevlemezen, mintha RAID-be lépett volna. Ha nincs olyan biztonsági rendszer, amely védi azt, az adatok ugyanolyan mértékben lesznek kitéve. A jobb hozzáférési sebesség nem garantált: vannak olyan konfigurációk, amelyeket magunk is készíthetünk, de nem minden alkalmazás vagy játék képes jól működni egy RAID-en. Sokszor nem akarunk profitot hozni, ha az egyik helyett két merevlemezt használunk az adatok megosztott tárolására.

A RAID hátrányai

• A RAID nem biztosítja a helyreállítást a katasztrófa után: mint tudjuk, vannak olyan alkalmazások, amelyek fájlokat tudnak helyrehozni a sérült merevlemezről. RAID-okhoz más és konkrétabb illesztőprogramokra van szükség, amelyek nem feltétlenül kompatibilisek ezekkel az alkalmazásokkal. Tehát lánc vagy több lemez meghibásodása esetén helyrehozhatatlan adatokkal rendelkezhetünk. Az adatáttelepítés bonyolultabb: a lemez klónozása egy operációs rendszerrel meglehetősen egyszerű, de a teljes RAID-rel a másikba történő elvégzés sokkal bonyolultabb, ha nincs megfelelő eszköz. Ez az oka annak, hogy a fájlok egyik rendszerről a másikra történő áttelepítése annak frissítése érdekében olykor meghaladhatatlan feladat. Magas kezdeti költségek: A RAID két lemezzel történő megvalósítása egyszerű, de ha összetettebb és redundáns halmazokat akarunk, akkor a dolgok bonyolultabbá válnak. Minél több lemezt tartalmaz, annál magasabb a költség, és annál összetettebb a rendszer, annál többre van szükségünk.

Milyen RAID-szintek vannak?

Nos, manapság nagyon sok RAID-típust találunk, bár ezeket meg lehet osztani a szabványos RAID-, a beágyazott és a védett szintre. A magánfelhasználók és a kisvállalkozások számára a leggyakrabban használt szokásos és egymásba ágyazott szintek, mivel a legtöbb csúcskategóriás berendezésnek lehetősége van arra, hogy bármi extra telepítése nélkül megtegye.

Éppen ellenkezőleg, a szabadalmaztatott szinteket csak maguk az alkotók használják, vagy akik ezt a szolgáltatást eladják. Az alapvetőnek tekinthetők változatai, és nem gondoljuk, hogy magyarázatuk szükséges.

Lássuk, mi mindegyikükből áll.

RAID 0

Az első RAID-ot nevezzük 0. szintnek vagy osztott halmaznak. Ebben az esetben nincs adat redundancia, mivel ennek a szintnek a feladata a tárolt adatok elosztása a számítógéphez csatlakoztatott különféle merevlemezek között.

A RAID 0 megvalósításának célja a megfelelő hozzáférési sebesség biztosítása a merevlemezeken tárolt adatokhoz, mivel az információk egyenlően vannak elosztva rajtuk, hogy több adathoz egyidejűleg férhessenek hozzá párhuzamosan futó meghajtókkal..

A RAID 0-nak nincs paritásinformációja vagy adat redundanciája, így ha az egyik tárolómeghajtó megszakad, akkor az összes adatot elveszítjük, hacsak nem készítettünk erről a konfigurációról külső biztonsági másolatot.

A RAID 0 végrehajtásához figyelembe kell vennünk a merevlemez méretét. Ebben az esetben a legkisebb merevlemez határozza meg a RAID-ben hozzáadott helyet. Ha van 1 TB-os merevlemezünk és további 500 GB-os a konfiguráció, akkor a funkcionális készlet mérete 1 TB, figyelembe véve az 500 GB-os merevlemezt és egy további 500 GB-ot az 1 TB-os lemezről. Ezért lenne az ideális, ha ugyanolyan méretű merevlemezeket használnánk, hogy a rendelkezésre álló helyet a tervezett készletben felhasználhassuk.

RAID 1

Ezt a konfigurációt tükrözésnek vagy tükörképezésnek is nevezik, és az egyik leggyakrabban használt adat redundancia és jó hibatűrés biztosítására. Ebben az esetben azt csináljuk, hogy létrehozunk egy tárolót duplikált információkkal két merevlemezről vagy két merevlemez-készletről. Amikor adatot tárolunk, az azonnal megismétlődik a tükör egységében, hogy kétszer azonos adatok tárolódjanak.

Az operációs rendszer szempontjából csak egy tárolóegységünk van, amelyhez hozzáférhetünk, hogy az adatokat beolvassuk. De ha ez nem sikerül, akkor az adatok automatikusan megkeresi a replikált meghajtót. Az is érdekes, hogy gyorsítsuk az adatok olvasásának sebességét, mivel az információkat egyszerre tudjuk olvasni a két tükör egységből.

RAID 2

A RAID ezen szintjét kevésbé használják, mivel alapvetően azon alapul, hogy elosztott tárolóhelyet készítsen több lemezen bitszinten. Ebből az adatterjesztésből hibakód készül, amelyet kizárólag erre a célra szolgáló egységekben tárolnak. Ilyen módon a raktárban lévő összes lemezt meg lehet figyelni és szinkronizálni az adatok olvasására és írására. Mivel a lemezeken már létezik hibaérzékelő rendszer, ez a konfiguráció nem eredményes, és a paritásrendszert használják.

RAID 3

Ezt a beállítást jelenleg nem is használják. Az adatok bájt szintű elosztása a RAID-t alkotó különféle egységekre, kivéve egyet, ahol paritásinformációkat tárolnak ahhoz, hogy ezeket az adatokat össze lehessen olvasni. Ilyen módon minden tárolt byte-nak van egy extra paritás bitje a hibák azonosításához és az adatok helyreállításához meghajtó elvesztése esetén.

Ennek a konfigurációnak az az előnye, hogy az adatok több lemezre oszlanak, és az információkhoz való hozzáférés nagyon gyors, akárcsak vannak párhuzamos lemezek. Az ilyen típusú RAID konfigurálásához legalább 3 merevlemezre van szüksége.

RAID 4

Arról is szól, hogy az adatokat az áruházban lévő lemezek között megosztott blokkokban tárolják, az egyiket a paritásbitek tárolására hagyják. Az alapvető különbség a RAID 3-hoz képest az, hogy ha elveszítünk egy meghajtót, az adatok valós időben rekonstruálhatók a kiszámított paritásbiteknek köszönhetően. Célja, hogy a nagy fájlokat redundáció nélkül tárolja, de az adatok rögzítése lassabb, pontosan annak köszönhető, hogy ezt a paritásszámítást minden egyes rögzítéskor el kell végezni.

RAID 5

Paritáson elosztott rendszernek is nevezik. Ezt manapság gyakrabban használják, mint a 2., 3. és 4. szintet, különösen a NAS-eszközökön. Ebben az esetben az információt blokkokra osztva tárolják, amelyek eloszlanak a RAID-t alkotó merevlemezek között. Ugyanakkor paritás blokkot generálunk a redundancia biztosítására és az információk rekonstruálására abban az esetben, ha a merevlemez megsérül. Ezt a paritásblokkot a kiszámított blokkban részt vevő adatblokkoktól eltérő egységben tárolják, így a paritásinformációt egy másik lemezen tárolják, ahonnan az adatblokkok részt vesznek.

Ebben az esetben legalább három tárolóegységre is szükségünk lesz az adatok redundanciájának paritásos biztosításához, és a meghibásodást egyszerre csak egy egység tolerálja. Ha kettő egyszerre tör, akkor elveszítjük a paritás információt és az érintett adatblokkok legalább egyikét. Van egy RAID 5E változat, ahol egy tartalék merevlemezt helyeznek be, hogy minimalizálják az adatok újjáépítési idejét, ha az egyik fő meghibásodik.

RAID 6

A RAID alapvetõen a RAID 5 kiterjesztése, amelyben egy újabb paritás blokkot adnak hozzá, hogy összesen kettõ legyen. Az információs blokkokat ismét fel kell osztani különböző egységekre, és ugyanúgy a paritás blokkokat is két különböző egységben tárolják. Ilyen módon a rendszer toleráns lehet legfeljebb két tárolóegység meghibásodása ellen, következésképpen akár négy meghajtóra van szükségünk ahhoz, hogy RAID 6E- t képezzünk. Ebben az esetben van egy RAID 6e változat is, amelynek célja ugyanaz, mint a RAID 5E.

Beágyazott RAID szintek

A RAID 6 alapszintjét elhagytuk, hogy belépjünk a beágyazott szintekbe. Mint feltételezhetjük, ezek a szintek alapvetően olyan rendszerek, amelyeknek a fő szintje a RAID, de ezek viszont tartalmaznak más alszinteket is, amelyek más konfigurációban működnek.

Ilyen módon vannak különböző RAID rétegek, amelyek képesek egyidejűleg végrehajtani az alapszintek funkcióit, és így képesek kombinálni például a gyorsabb olvasás képességét a RAID 0-mal és a RAID 1 redundanciáját.

Lássuk, melyik manapság a leginkább használt.

RAID 0 + 1

Ez is megtalálható RAID 01 néven vagy partíciós tükör alatt. Alapvetően egy RAID 1 típusú fő szintből áll, amely az első alszintben található adatok másodpercenkénti replikálásának feladatait látja el. Viszont lesz egy alszintű RAID 0, amely végrehajtja a saját funkcióit, azaz elosztott módon tárolja az adatokat az abban található egységek között.

Ilyen módon van egy fő szint, amely a tükör funkciót, és az alsó szint, amely az adatmegosztási funkciót végzi. Ilyen módon, amikor egy merevlemez meghibásodik, az adatok tökéletesen tárolódnak a másik RAID 0 tükörben.

Ennek a rendszernek a hátránya a méretezhetőség, ha egy alsó szinthez további lemezt adunk, a másikra ugyanezt kell tennünk. Ezenkívül a hibatűrés lehetővé teszi, hogy különféle lemezeket törjünk minden egyes alsó szinten, vagy kettőt ugyanabban az alszintben, de más kombinációkkal nem, mert az adatok elvesznek.

RAID 1 + 0

Nos, most az ellenkező esetben lenne, RAID 10-nek vagy tükörosztásnak is nevezzük. Most lesz egy 0. típusú fő szint, amely elosztja a tárolt adatokat a különböző alszintek között. Ugyanakkor több 1. típusú alszint is lesz, amelyek feladata az adatok replikálása a belső merevlemezeken.

Ebben az esetben a hibatűrés lehetővé teszi számunkra, hogy az összes lemezt egy alsó szinten lebontjuk, kivéve egyet, és legalább egy egészséges lemeznek meg kell maradnia az egyes alszintekben, hogy ne veszítsünk információt.

RAID 50

Természetesen így tölthetünk némi időt a RAID lehetséges kombinációinak felhasználásával, amelyek erősebbek, így maximális redundanciát, megbízhatóságot és sebességet érnek el. Látni fogjuk a RAID 50-et is, amely a RAID 0 fő szintje, amely elosztja az adatokat a RAID 5-ként konfigurált alszintekből a három merevlemezükkel.

Minden RAID 5 blokkban adatsorok lesznek a megfelelő paritásukkal. Ebben az esetben a merevlemez meghibásodhat az egyes RAID 5-ekben, és ez biztosítja az adatok integritását, de ha többet hibáznak, akkor az ott tárolt adatokat elveszítjük.

RAID 100 és RAID 101

De nemcsak lehet kétszintű fa, hanem három is, és ez a helyzet a RAID 100 vagy az 1 + 0 + 0 esetében. Két RAID 1 + 0 alszintből áll, amelyeket viszont egy fő szint oszt meg a RAID 0 szintjén is.

Ugyanígy lehet RAID 1 + 0 + 1, amely több RAID 1 + 0 alszintből áll, amelyeket a RAID 1 fõként tükröz. Hozzáférési sebessége és redundanciája nagyon jó, és jó hibatűrést kínálnak, bár a felhasználható lemezmennyiség a rendelkezésre álló helyhez képest jelentős.

Nos, ez a RAID technológiáról, annak alkalmazásáról és szolgáltatásairól szól. Most néhány oktatóprogramot hagyunk Önnek, amelyek szintén hasznosak lesznek neked

Reméljük, hogy ez az információ hasznos volt az Ön számára, hogy jobban megértse, mi a RAID tárolórendszer. Ha bármilyen kérdése vagy javaslata van, kérjük, hagyja őket a megjegyzés mezőbe.