Ano ang RAID?

Ang salakayin ay isang solusyon na orihinal na binuo para sa network server ng network bilang isang paraan ng paglikha ng malaking imbakan sa isang mas mababang gastos. Mahalaga, magkakaroon ng maramihang mas mababang gastos na hard drive at ilagay ang mga ito sa pamamagitan ng isang controller upang magbigay ng isang solong mas malaking kapasidad drive. Ito ang tinutukoy ng RAID para sa: kalabisan na hanay ng mga murang drive o disks. Upang makamit ito, kailangan ang espesyal na software at controllers upang pamahalaan ang data na nahati sa pagitan ng iba't ibang mga drive.

Sa kalaunan, pinahihintulutan ng pagproseso ng kapangyarihan ng iyong karaniwang sistema ng computer ang mga tampok upang i-filter ang kanilang paraan papunta sa personal na computer market .

Ngayon ang RAID storage ay maaaring batay sa software o hardware , at maaaring magamit para sa tatlong magkakaibang layunin. Kabilang dito ang kapasidad, seguridad, at pagganap. Kapasidad ay isang simpleng isa na kadalasang kasangkot sa halos lahat ng uri ng pag-setup ng RAID na ginagamit. Halimbawa, ang dalawang hard drive ay maaaring iugnay nang magkasama bilang isang solong drive sa operating system na epektibo ang paggawa ng isang virtual drive na dalawang beses ang kapasidad. Pagganap ay isa pang pangunahing dahilan para sa paggamit ng RAID setup sa isang personal na computer. Sa parehong halimbawa ng dalawang mga drive na ginagamit bilang isang solong drive, ang controller ay maaaring hatiin ang isang data na bahagi sa dalawang bahagi at pagkatapos ay ilagay ang bawat isa sa mga bahagi sa isang hiwalay na drive. Ang epektibong ito ay nagdudulot ng pagganap ng pagsusulat o pagbabasa ng data sa sistema ng imbakan. Sa wakas, ang RAID ay maaaring gamitin para sa seguridad ng data.

Ginagawa ito sa pamamagitan ng paggamit ng ilan sa mga espasyo sa mga drive upang mahalagang i-clone ang data na nakasulat sa parehong drive. Muli, na may dalawang drive maaari naming gawin ito upang ang data ay nakasulat sa parehong drive. Kaya, kung ang isang drive ay nabigo, ang iba pa ay may data pa rin.

Depende sa mga layunin ng imbakan array na nais mong ilagay para sa iyong computer system, gagamitin mo ang isa sa iba't ibang antas ng RAID upang makamit ang tatlong layunin.

Para sa mga gumagamit ng mga hard drive sa kanilang computer , ang pagganap ay maaaring maging higit na isang isyu kaysa sa kapasidad. Sa kabilang banda, ang mga gumagamit ng mga solidong nagmaneho ng estado ay malamang na gusto ang isang paraan upang kunin ang mas maliit na mga drive at iugnay ang mga ito nang magkasama upang lumikha ng isang mas malaking biyahe. Kaya tingnan natin ang iba't ibang mga antas ng RAID na maaaring magamit sa isang personal na computer.

RAID 0

Ito ang pinakamababang antas ng RAID at talagang hindi nag-aalok ng anumang anyo ng kalabisan na kung saan ito ay tinutukoy sa isang antas na 0. Mahalaga, ang RAID 0 ay tumatagal ng dalawa o higit pang mga drive at inilalagay ang mga ito upang mag-fashion ng isang mas malaking kapasidad drive. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang processor na tinatawag na striping. Ang mga bloke ng data ay nasira sa mga chunks ng datos at pagkatapos ay nakasulat sa pagkakasunod-sunod sa mga drive. Nag-aalok ito ng mas mataas na pagganap dahil ang data ay maaaring nakasulat nang sabay-sabay sa mga drive ng controller nang epektibong pagpaparami ng bilis ng mga drive. Nasa ibaba ang isang halimbawa kung paano ito gumagana sa tatlong disk:

Para sa RAID 0 upang epektibong magtrabaho para sa pagpapalakas ng pagganap ng system, kailangan mong subukan at magkatugma sa mga drive. Ang bawat biyahe ay dapat magkaroon ng parehong eksaktong imbakan na kapasidad at mga katangian ng pagtatanghal.

Kung hindi nila, pagkatapos ay ang kapasidad ay limitado sa isang maramihang ng pinakamaliit sa mga drive at pagganap sa pinakamabagal ng drive habang dapat maghintay para sa lahat ng mga guhit na nakasulat bago lumipat sa susunod na hanay. Posibleng gumamit ng mga di-mismatched na drive ngunit sa kasong iyon, ang isang setup ng JBOD ay maaaring maging mas epektibo.

Ang JBOD ay para lamang sa isang bungkos ng mga drive at epektibo lamang ang isang koleksyon ng mga drive na maaaring ma-access nang nakapag-iisa mula sa isa't isa ngunit lumilitaw bilang isang solong imbakan drive sa operating system. Ito ay karaniwang nakamit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng data span sa pagitan ng mga drive. Kadalasan ito ay tinutukoy bilang SPAN o BIG.

Sa epektibong paraan, nakikita ng operating ang lahat ng ito bilang isang solong disk ngunit ang mga bloke ay isusulat sa buong unang disk hanggang mapunan ito, pagkatapos ay isulong sa ikalawa, pagkatapos ikatlo, atbp. Ito ay kapaki-pakinabang sa pagdaragdag ng sobrang kapasidad sa isang umiiral na sistema ng computer at na may mga nag-mamaneho ng iba't ibang laki ngunit hindi ito magpapataas ng pagganap ng drive array.

Ang pinakamalaking problema sa RAID 0 at JBOD setup ay seguridad ng data. Dahil mayroon kang maramihang drive, ang mga pagkakataon ng katiwalian ng data ay nadagdagan dahil mayroon kang higit pang mga punto ng kabiguan . Kung ang anumang drive sa isang RAID 0 array nabigo, ang lahat ng data ay nagiging hindi naa-access. Sa isang JBOD, ang isang pagkabigo ng drive ay magreresulta sa pagkawala ng anumang data na nangyari sa na drive. Bilang isang resulta, ito ay pinakamahusay para sa mga na nais na gamitin ang paraan ng imbakan upang magkaroon ng ilang iba pang mga paraan upang i-back up ang kanilang data.

Pagsalakay 1

Ito ang unang totoong antas ng RAID dahil nagbibigay ito ng buong antas ng kalabisan para sa data na nakaimbak sa array. Ito ay ginagawa sa pamamagitan ng isang proseso na tinatawag na mirroring. Sa epektibong paraan, ang lahat ng data na nakasulat sa system ay kinopya sa bawat biyahe sa isang array ng antas 1. Ang form na ito ng RAID ay kadalasang ginagawa sa pamamagitan lamang ng isang pares ng mga drive habang nagdaragdag ng higit pang mga drive ay hindi magdagdag ng anumang karagdagang kapasidad, mas maraming kalabisan lamang. Upang mas mahusay na magbigay ng isang halimbawa nito, narito ang isang tsart na nagpapakita kung paano ito isusulat sa dalawang drive:

Upang makuha ang pinaka-epektibong paggamit mula sa isang setup ng RAID 1, muling gagamitin ng system ang mga naitugma na mga drive na nagbabahagi ng parehong rating ng kakayahan at pagganap.

Kung ang mga di-mismatched drive ay ginagamit, pagkatapos ay ang kapasidad ng array ay katumbas ng pinakamaliit na kapasidad na biyahe sa array. Halimbawa, kung ang isang isa at kalahating terabyte at isang terabyte drive ay ginamit sa isang array RAID 1, ang kapasidad ng array na ito sa system ay magiging isang solong terabyte.

Ang antas ng RAID na ito ay lubos na epektibo para sa seguridad ng data dahil ang dalawang drive ay epektibo ang parehong. Kung ang isa sa dalawang mga drive ay nabigo, ang isa pa ay may kumpletong data ng iba. Ang problema sa ganitong uri ng pag-setup sa pangkalahatan ay tumutukoy kung alin sa mga drive ay nabigo dahil madalas ang imbakan ay nagiging hindi maa-access kapag ang isa sa dalawang mabibigo at hindi maayos na maibalik hanggang sa isang bagong drive ay ipinasok sa lugar ng nabigo isa at isang pagbawi Ang proseso ay tumatakbo. Tulad ng nabanggit bago, wala ring gaan ang pagganap mula rito. Sa katunayan, magkakaroon ng kaunting pagkawala ng pagganap mula sa overhead ng controller para sa RAID.

Pagsalakay 1 + 0 o 10

Ito ay isang medyo komplikadong kombinasyon ng parehong antas ng RAID 0 at antas 1 . Sa epektibong paraan, kailangan ng controller ang isang minimum na apat na drive upang gumana sa mode na ito dahil kung ano ang gagawin nito ay gumawa ng dalawang pares ng mga drive. Ang unang hanay ng mga drive ay isang mirrored array ang mga panggagaya ng data sa pagitan ng dalawa. Ang ikalawang hanay ng mga drive ay din mirrored ngunit i-set up upang maging ang strip ng una. Nagbibigay ito ng parehong kalabisan ng data at mga tagumpay ng pagganap. Nasa ibaba ang isang halimbawa kung paano maisulat ang data sa apat na mga drive gamit ang ganitong uri ng setup:

Upang maging tapat, ito ay hindi isang kanais-nais na paraan ng RAID na tumatakbo sa isang computer system. Habang ito ay nagbibigay ng ilang pagganap mapalakas ito talaga ay hindi na mabuti dahil sa ang malaking halaga ng overhead sa sistema. Bilang karagdagan, ito ay isang malaking pag-aaksaya ng espasyo dahil ang drive array ay higit lamang sa kalahati ng kapasidad ng lahat ng mga drive na pinagsama. Kung gagamitin ang mga mismatched drive, ang pagganap ay limitado sa pinakamabagal ng mga drive at kapasidad ay double lamang ang pinakamaliit na biyahe.

Pagsalakay 5

Ito ang pinakamataas na antas ng RAID na maaaring matagpuan sa mga computer system ng consumer at isang mas epektibong pamamaraan para sa pagtaas ng kapasidad at kalabisan. Nakakamit ito sa pamamagitan ng isang proseso ng pag-strip ng data na may pagkakapare-pareho. Ang isang minimum na tatlong mga drive ay kinakailangan upang gawin ito bilang ang data ay nahati sa guhitan sa ilang ng mga drive ngunit pagkatapos ng isang bloke sa kabuuan ng guhit ay magtabi para sa pagkakapare-pareho. Upang maipaliwanag ang mas mahusay na ito, hayaan muna mong tingnan kung paano maaaring maisulat ang data sa tatlong mga drive:

Sa kakanyahan, ang drive controller ay tumatagal ng isang tipak ng data na nakasulat sa lahat ng mga drive sa array. Ang unang bit ng data ay nakalagay sa unang biyahe at ang pangalawa ay nakalagay sa pangalawa. Ang ikatlong biyahe ay nakakakuha ng bit ng pagkakapare-pareho na kung saan ay mahalagang isang paghahambing ng binary data sa una at pangalawa. Sa binary na matematika, mayroon kang 0 at 1. Ang isang proseso ng boolean matematika ay ginagawa upang ihambing ang mga piraso. Kung ang dalawang magdagdag ng hanggang sa isang kahit na numero (0 + 0 o 1 + 1) pagkatapos ay ang pagkakapareho bit ay magiging zero. Kung ang dalawang magdagdag ng hanggang sa isang kakaibang numero (1 + 0 o 0 + 1) pagkatapos ay ang parity bit ay magiging isa. Ang dahilan para sa mga ito ay na kung ang isa sa mga drive nabigo, ang controller ay maaaring pagkatapos malaman kung ano ang nawawalang data ay. Halimbawa, kung ang isang drive ay nabigo, nag-iiwan lamang ng dalawa at tatlo, at mag-drive ng dalawa ay may isang bloke ng data ng isa at nag-drive ng tatlo ay may isang bloke ng pagkakapare-pareho ng isa, pagkatapos ay ang zero na data block sa drive ay dapat na zero.

Nagbibigay ito ng epektibong data na kalabisan na nagpapahintulot sa lahat ng data na maibalik sa kaganapan ng isang kabiguan sa pagmamaneho. Ngayon para sa karamihan ng mga pag-setup ng mga mamimili, ang kabiguan ay magreresulta pa rin sa sistema na hindi dahil hindi ito nasa isang functional na estado. Upang makuha ang sistema ng pagganap, ito ay kinakailangan upang palitan ang nabigo drive sa isang bagong drive. Pagkatapos ng isang proseso ng pag-reconstruct ng data ay dapat gawin sa antas ng controller na kung saan ay pagkatapos ay gawin ang isang reverse boolean function upang muling likhain ang data sa nawawalang drive. Ito ay maaaring tumagal ng ilang oras, lalo na para sa mas malaking kapasidad drive ngunit ito ay hindi bababa sa recoverable.

Ngayon ang kakayahan ng isang RAID 5 array ay nakasalalay sa bilang ng mga drive sa array at ang kanilang kapasidad. Muli, ang array ay pinaghihigpitan ng pinakamaliit na kapasidad na biyahe sa array kaya pinakamahusay na gamitin ang mga naitugma na mga drive. Ang epektibong espasyo sa imbakan ay katumbas ng bilang ng mga drive na minus isang beses ang pinakamababang kapasidad. Kaya sa mga tuntunin ng matematika, ito ay (n-1) * Capacitymin . Kaya, kung mayroon kang tatlong 2GB drive sa isang RAID 5 array, ang kabuuang kapasidad ay magiging 4GB. Ang isa pang RAID 5 array na ginamit ng apat na 2GB drive ay magkakaroon ng 6GB ng kapasidad.

Ngayon ang pagganap para sa RAID 5 ay medyo mas kumplikado kaysa sa ilan sa iba pang mga anyo ng RAID dahil sa proseso ng boolean na dapat gawin upang lumikha ng pagkakapare-pareho kapag ang data ay nakasulat sa mga drive. Nangangahulugan ito na ang pagsulat ng pagganap ay mas mababa sa isang array RAID 0 na may parehong bilang ng mga drive. Ang pagbabasa ng pagganap, sa kabilang banda, ay hindi nagdurusa hangga't ang pagsusulat dahil ang proseso ng boolean ay hindi nagawa dahil binabasa nito ang tuwid na data mula sa mga drive.

Ang Big Issue Sa Lahat ng Mga Pag-setup ng RAID

Tinalakay namin ang iba't ibang mga kalamangan at kahinaan ng bawat isa sa mga antas ng RAID na maaaring magamit sa mga personal na computer ngunit may isa pang isyu na maraming tao ang hindi nakakaalam pagdating sa paglikha ng RAID drive setup. Bago magamit ang RAID setup, dapat munang itayo ang alinman sa software ng hardware controller o sa loob ng software ng operating system. Talagang ito ay nagsisimula sa espesyal na pag-format na kinakailangan upang maayos na masubaybayan kung paano isusulat ang data at basahin sa drive.

Marahil ito ay hindi tunog tulad ng isang problema ngunit ito ay kung kailangan mo ring baguhin kung paano mo nais na naka-configure ang iyong RAID array. Halimbawa, sabihin mo ay mababa ang data at gusto mong magdagdag ng dagdag na biyahe para sa alinman sa RAID 0 o RAID 5 array. Sa karamihan ng mga kaso, hindi mo magagawang walang unang pag-configure ng RAID array na mag-aalis din ng alinman sa data na naka-imbak sa mga nag-mamaneho. Nangangahulugan ito na mayroon kang ganap na i-back up ang iyong data, idagdag ang bagong biyahe, i-reconfigure ang drive array, format na nagdadala ng array, at pagkatapos ay ibalik ang iyong orihinal na data pabalik sa drive. Iyon ay maaaring isang lubhang masakit na proseso. Bilang isang resulta, siguraduhing mayroon kang array setup up ang paraan na gusto mo sa unang pagkakataon na gawin mo ito.