Vyhledávání na webu

Úvod do RAID, koncepty RAID a úrovně RAID – 1. část

RAID je redundantní pole levných disků, ale dnes se mu říká redundantní pole nezávislých disků. Dříve bylo velmi nákladné pořídit i menší velikost disku, ale v dnešní době si můžeme pořídit velký disk se stejným množstvím jako dříve. Raid je jen sbírka disků ve fondu, ze kterých se stane logický svazek.

Raid obsahuje skupiny nebo sady nebo pole. Kombinace ovladačů vytvoří skupinu disků, které vytvoří pole RAID nebo sadu RAID. Může to být minimálně 2 počet disků připojených k řadiči raid a vytvořit logický svazek nebo může být ve skupině více jednotek. Ve skupině disků lze použít pouze jednu úroveň raidu. Raid se používá, když potřebujeme vynikající výkon. Podle námi zvolené úrovně raidu se bude výkon lišit. Ukládání našich dat díky odolnosti proti chybám a vysoké dostupnosti.

Tato série se bude jmenovat Příprava na nastavení RAID prostřednictvím částí 1-9 a pokrývá následující témata.

Toto je část 1 série 9 výukových programů, zde se budeme zabývat představením RAID, koncepty RAID a úrovněmi RAID, které jsou vyžadovány pro nastavení RAID v Linuxu.

Softwarový RAID a hardwarový RAID

Softwarový RAID má nízký výkon kvůli spotřebě zdrojů z hostitelů. Pro čtení dat ze softwarových raidových svazků je třeba načíst raidový software. Před načtením softwaru raid musí operační systém zavést systém, aby mohl načíst software raid. V softwarových raidech není potřeba fyzický hardware. Investice s nulovými náklady.

Hardwarové pole RAID má vysoký výkon. Jedná se o vyhrazený řadič RAID, který je fyzicky postaven pomocí karet PCI Express. Nepoužije zdroj hostitele. Mají NVRAM pro mezipaměť pro čtení a zápis. Ukládá mezipaměť při přestavbě, i když dojde k výpadku napájení, uloží mezipaměť pomocí záložní baterie. Velmi nákladné investice potřebné pro velký rozsah.

Hardwarová karta RAID bude vypadat takto:

Doporučené koncepty RAID

  1. Paritní metoda v raidu regeneruje ztracený obsah z paritně uložených informací. RAID 5, RAID 6 na základě parity.
  2. Stripe sdílí data náhodně na více disků. To nebude mít plná data na jednom disku. Pokud použijeme 3 disky, polovina našich dat bude na každém disku.
  3. Mirroring se používá v RAID 1 a RAID 10. Mirroring je vytváření kopie stejných dat. V RAID 1 uloží stejný obsah i na druhý disk.
  4. Hot náhradní je pouze náhradní disk na našem serveru, který může automaticky nahradit vadné disky. Pokud některý z disků v našem poli selže, použije se tento náhradní disk a automaticky se znovu sestaví.
  5. Chunks představují pouze velikost dat, která může být minimálně od 4 kB a více. Definováním velikosti bloku můžeme zvýšit I/O výkon.

RAID jsou v různých úrovních. Zde uvidíme pouze úrovně RAID, které se většinou používají v reálném prostředí.

  1. RAID0=Prokládání
  2. RAID1=zrcadlení
  3. RAID5=Distribuovaná parita jednoho disku
  4. RAID6=Double Disk Distributed Parity
  5. RAID10=Kombinace zrcadlení a pruhu. (Vnořený RAID)

RAID jsou spravovány pomocí balíčku mdadm ve většině distribucí Linuxu. Pojďme se krátce podívat na jednotlivé úrovně RAID.

RAID 0 (nebo) Pruhování

Pruhování má vynikající výkon. V Raid 0 (Striping) budou data zapsána na disk sdílenou metodou. Polovina obsahu bude na jednom disku a druhá polovina bude zapsána na jiný disk.

Předpokládejme, že máme 2 diskové jednotky, například pokud zapíšeme data „TECMINT“ na logický svazek, budou uložena jako „T“ bude uložena na první disk a 'E' bude uloženo na druhý disk a 'C' bude uloženo na první disk a znovu 'M' bude uloženo na Druhý disk a pokračuje v cyklickém procesu.

V této situaci, pokud některý z disků selže, přijdeme o svá data, protože polovinu dat z jednoho disku nelze použít k opětovnému sestavení raidu. Ale ve srovnání s rychlostí zápisu a výkonem je RAID 0 vynikající. K vytvoření pole RAID 0 (striping) potřebujeme minimálně 2 disky. Pokud potřebujete svá cenná data, nepoužívejte tuto ÚROVEŇ RAID.

  1. Vysoký výkon.
  2. V RAID 0 je nulová ztráta kapacity
  3. Nulová odolnost proti chybám.
  4. Psaní a čtení bude dobrý výkon.

RAID 1 (nebo) Mirroring

Zrcadlení má dobrý výkon. Zrcadlení může vytvořit kopii stejných dat, jaké máme my. Za předpokladu, že máme dva počty 2TB pevných disků, celkem máme 4TB, ale při zrcadlení, zatímco jsou disky za řadičem RAID, tvoří logický disk Pouze my vidíme 2TB logického disku.

Zatímco ukládáme jakákoli data, budou se zapisovat na oba 2TB disky. K vytvoření pole RAID 1 nebo Mirror jsou potřeba minimálně dva disky. Pokud došlo k poruše disku, můžeme reprodukovat sadu raid výměnou nového disku. Pokud některý z disků selže v RAID 1, můžeme získat data z jiného disku, protože na druhém disku byla kopie stejného obsahu. Nedochází tedy ke ztrátě dat.

  1. Dobrý výkon.
  2. Zde bude polovina prostoru ztracena v celkové kapacitě.
  3. Plná odolnost proti chybám.
  4. Přestavba bude rychlejší.
  5. Výkon zápisu bude pomalý.
  6. Čtení bude dobré.
  7. Může být použit pro operační systémy a databáze v malém měřítku.

RAID 5 (nebo) Distribuovaná parita

RAID 5 se většinou používá na podnikových úrovních. RAID 5 pracuje metodou distribuované parity. Informace o paritě budou použity k opětovnému sestavení dat. Obnovuje se z informací, které zůstaly na zbývajících dobrých discích. To ochrání naše data před selháním disku.

Předpokládejme, že máme 4 disky, pokud jeden disk selže a zatímco vyměníme vadný disk, můžeme znovu sestavit nahrazený disk z informací o paritě. Informace o paritě jsou uloženy na všech 4 discích, pokud máme 4 čísla 1TB pevného disku. Informace o paritě budou uloženy ve 256 GB v každém ovladači a dalších 768 GB v každém disku bude definováno pro uživatele. RAID 5 lze přežít po selhání jediného disku. Pokud selže více než jeden disk, dojde ke ztrátě dat.

  1. Vynikající výkon
  2. Rychlost čtení bude extrémně dobrá.
  3. Zápis bude průměrný, pomalý, pokud nebudeme používat hardwarový řadič RAID.
  4. Znovu sestavit z informací parity ze všech jednotek.
  5. Plná odolnost proti chybám.
  6. 1 Místo na disku bude pod paritou.
  7. Může být použit v souborových serverech, webových serverech, velmi důležitých zálohách.

Distribuovaný disk RAID 6 se dvěma paritami

RAID 6 je stejný jako RAID 5 s distribuovaným systémem se dvěma paritami. Většinou se používá ve velkém počtu polí. Potřebujeme minimálně 4 disky, i když selžou 2 disky, můžeme znovu sestavit data při výměně nových disků.

Velmi pomalejší než RAID 5, protože zapisuje data do všech 4 ovladačů současně. Při použití hardwarového řadiče RAID bude rychlost průměrná. Pokud máme 6 čísel 1TB pevných disků, 4 disky budou použity pro data a 2 disky budou použity pro paritu.

  1. Slabý výkon.
  2. Čtení Výkon bude dobrý.
  3. Výkon zápisu bude slabý, pokud nepoužíváme hardwarový řadič RAID.
  4. Obnovte ze 2 paritních disků.
  5. Plná odolnost proti poruchám.
  6. Místo na 2 discích bude pod paritou.
  7. Lze použít ve velkých polích.
  8. Může být použit pro účely zálohování, streamování videa, používané ve velkém měřítku.

RAID 10 (nebo) Mirror & Stripe

RAID 10 lze nazvat jako 1+0 nebo 0+1. To udělá obě práce Mirror & Striping. Mirror bude první a stripe bude druhý v RAID 10. Stripe bude první a mirror bude druhý v RAID 01. RAID 10 je lepší než 01.

Předpokládejme, že máme 4 Počet jednotek. Zatímco zapisuji některá data na svůj logický svazek, budou uložena pod Všechny 4 jednotky pomocí zrcadlení a proužků.

Pokud zapisuji data „TECMINT“ v RAID 10, uloží se data následovně. První „T“ bude zapisovat na oba disky a druhé „E“ bude zapisovat na oba disky, tento krok bude použit pro zápis všech dat. Vytvoří také kopii všech dat na jiný disk.

Současně bude používat metodu RAID 0 a zapisovat data následovně „T“ bude zapisovat na první disk a „E“ bude zapisovat na druhý disk. Opět „C“ zapíše na první disk a „M“ na druhý disk.

  1. Dobrý výkon při čtení a zápisu.
  2. Zde bude polovina prostoru ztracena v celkové kapacitě.
  3. Odolnost proti chybám.
  4. Rychlá obnova z kopírování dat.
  5. Lze použít v úložišti databáze pro vysoký výkon a dostupnost.

Závěr

V tomto článku jsme viděli, co je RAID a jaké úrovně se v reálném prostředí většinou používají v RAID. Doufám, že jste se naučili zápis o RAID. Pro nastavení RAID je nutné znát základní znalosti o RAID. Výše uvedený obsah bude splňovat základní znalosti o RAID.

V dalších nadcházejících článcích se budu zabývat tím, jak nastavit a vytvořit RAID pomocí různých úrovní, Rozšiřování skupiny RAID (Array) a Odstraňování problémů s neúspěšnými disky a mnoho dalšího.