Что такое RAID Storage и могу ли я использовать его на своем домашнем ПК? [Технология объяснила]

RAID является аббревиатурой от рedundant луч яndependent Disks, и это основная функция серверного оборудования, обеспечивающая целостность данных. Это также просто модное слово для двух или более жестких дисков, соединенных вместе, чтобы добавить некоторые дополнительные функции. Зачем тебе это делать? Читать дальше.

Конфигурации RAID

Во-первых, очень сложно описать технологии RAID в целом, потому что различные доступные вам конфигурации создают совершенно разные функциональные возможности, но все они ориентированы либо на скорость, либо на надежность. Давайте разбить их

RAID 0: Полосатый

Эта конфигурация все о скорости. Короче говоря, данные распределяются по нескольким дискам (на самом деле чередуются между дисками), а не записываются только на один. Это преодолевает ограничения скорости одного диска, поэтому производительность теоретически умножается на количество используемых дисков.

Это похоже на концепцию наличия четырех ядер в вашем ЦП — вместо последовательной записи инструкций в один ЦП вы отправляете разные его части в 4 разных ЦП и получаете ответы в 4 раза быстрее. Вы также можете использовать объединенное пространство всех дисков, поэтому 2 x 1 ТБ в чередующейся конфигурации будут отображаться как один 2 ТБ диск.

С другой стороны, у вас также есть столько точек сбоя, сколько дисков вы используете — если выйдет из строя только один из этих дисков, все ваши данные будут потеряны. В действительности эта конфигурация используется редко. Если данные не так ценны, вы можете установить RAID0 на домашнем сервере или даже на настольном компьютере.

RAID 1: зеркальный

Эта конфигурация полностью посвящена целостности данных, и ее гораздо проще объяснить. В конфигурации RAID 1 данные зеркально отражаются на других дисках — полная резервная копия всего хранится всегда, потому что биты данных одновременно записываются на разные диски одновременно. Из-за этого вы получаете только общее дисковое пространство одного диска, поэтому 2 диска емкостью 1 ТБ, настроенные для зеркалирования друг друга, дадут вам только 1 ТБ общего пространства.

Это, пожалуй, самое распространенное использование в реальном мире, когда доступны два диска. Когда кто-то умирает, данные остаются на 100% и готовы к использованию, но процесс «перестройки» массива данных на заменяющем диске может занять очень много времени.

RAID 0 + 1: Полосатый Зеркальный

Это объединяет лучшее из обоих миров путем вложения настроек RAID, но требует как минимум 4 диска. Затем устанавливаются 2 набора из 2 чередующихся дисков, каждый из которых копируется на другой. RAID 1 + 0 также существует, но он не изменяется настолько, чтобы оправдать отдельное объяснение — это случай чередования зеркал, а не отражения полос!

RAID 2 Вверху: биты четности

С 3-мя дисками вы можете добиться хорошей компромисса между производительностью и целостностью, используя так называемый диск четности. Чтобы объяснить это, подумайте о масштабе бит вместо целых дисков.

Бит четности — это просто комбинация XOR для других битов. XOR — логическая операция, которая оценивается как истина, если только ОДИН из двух входных битов является истиной. Смотрите следующую таблицу, где P — бит четности.

A B п
0 0
0 1 1
1 0 1
1 1

Теперь оказывается, что это очень полезно для проверки ошибок и восстановления данных. Если бы вы стерли весь В столбец, вы можете перестроить его просто потому, что у вас еще есть бит четности и , и учитывая их, то есть только один возможный ответ на бит В.

Теперь должно быть легко увидеть, что даже если бы у нас было 2 x 1 терабайтного диска, мы могли бы создать паритет для каждого отдельного бита и поместить его на 3-й диск, который также имеет терабайтный размер. И это RAID3. При использовании 3-х дискового массива 2 используются для чередования данных и распределения их для повышения производительности. Третий диск создает набор четности, и если один из этих дисков умирает, мы можем использовать два других, чтобы восстановить его полностью.

Я не буду вдаваться в подробности о RAID 3, 4, 5 и 6, потому что это в основном все варианты того, где и как биты четности хранятся или извлекаются, и точно, сколько можно восстановить. Если вы хотите прочитать о них, я бы предложил обширную страницу Википедии по этой теме.

Могу ли я использовать RAID на моем домашнем ПК? Нужно ли мне?

И OSX, и Windows имеют возможность создавать программные конфигурации RAID, но имейте в виду, что это увеличит нагрузку на вашу операционную систему из-за необходимости дополнительных вычислений. Я не буду настраивать их здесь, но если вы хотите узнать больше или посмотреть учебник по MakeUseOf, дайте мне знать в комментариях, и я прямо об этом расскажу.

Многие материнские платы также включают в себя полу-аппаратный RAID — я говорю, полу-аппаратный, потому что они обычно все еще нуждаются в драйвере в вашей ОС, чтобы иметь доступ к данным, но это все еще один шаг по сравнению с чисто программным RAID и вы даже можете установить ОС на них для небольшого повышения производительности.

Последний метод RAID — использование выделенного оборудования — карты обновления, которые вы можете вставить в свой ПК и получить полный контроль над данными. Это, конечно, самые надежные и наиболее эффективные, но диапазон цен, как правило, находится за пределами потребительского бюджета.

Что касается того, стоит ли вам использовать RAID, то, безусловно, стоит потренироваться для получения очков гиков. С точки зрения реальных вычислений выигрыш в производительности, который вы можете ожидать, зачастую меньше, чем связанные с этим проблемы (SSD в любом случае намного превзойдет их), или избыточность данных, которую вы получаете, может быть легко достигнута с помощью других традиционных методов резервного копирования.

Ознакомьтесь с другими статьями, в которых рассказывается о технологиях, чтобы узнать больше о технологиях компьютеров и Интернета.

Изображение предоставлено: пользователь Википедии C Burnett, ShutterStock