Redundancja, czyli przewodnik po RAID – część 2

W poprzednim wpisie opisaliśmy macierz RAID oraz jej podstawowe poziomy konfiguracyjne: RAID 0 i RAID 1. Poziomy te można łączyć i efektem takiego połączenia jest konfiguracja RAID 10.

Poziom RAID 10 (inaczej RAID 1+0)

RAID 10 (lub RAID 1+0), który działa na podobnej zasadzie jak RAID 0, jednak każdy z dysków składowych ma swoją kopię. Dzięki temu osiągamy bezpieczeństwo RAID 1 i wydajność RAID 0. Co prawda, w efekcie traci się 50% pojemności dysków składowych, ale w zamian zyskuje się zabezpieczenie w postaci kopii każdego z dysków. Ponadto, implementacja poziomu RAID10 jest o wiele prostsza (działa wydajnie nawet na kontrolerze bez pamięci cache) niż w przypadku poziomów, w których obliczane są „bloki parzystości”, a czas transferu danych zoptymalizowany do wydajności RAID0.

Ten typ macierzy najczęściej stosowany jest dla osiągnięcia wysokiej wydajności w systemach baz danych. Spotyka się go również w serwerach aplikacji oraz magazynach danych maszyn wirtualnych.

Poziom RAID 5

Jeżeli zależy nam zarówno na szybkości transferu, jak i bezpieczeństwie magazynowanych informacji, poziom RAID 5 będzie świetnym wyborem. Oferuje on pojemność równą sumie pojemności dysków składowych minus 1 dysk, zaś prędkość zapisu jest podobna, jak w przypadku RAID 0.

Do stworzenia takiej macierzy potrzebujemy minimum 3 dysków (pojemność macierzy = 3-1). Dane dzielone są standardowo na bloki i zapisywane na dyskach naprzemiennie, jednak tym razem zapis obejmuje także bloki kontrolne (w poniższym schemacie – A, B, C, D), umożliwiające odtworzenie informacji w przypadku awarii jednego z dysków. Dzięki swoim właściwościom, poziom RAID 5 często wykorzystywany jest do magazynowania ważnych baz danych, archiwizacji informacji oraz przechowywania plików różnych aplikacji.

Powyższa grafika przedstawia macierz RAID 5 skonstruowaną z 4 dysków – ma ona zatem pojemność = 4-1 i chroni układ przed awarią jednego z dysków składowych.

 Poziom RAID 6

Macierz RAID 6 stosuje się przeważnie w celu:

• przechowywania dużej liczby baz danych
• archiwizacji informacji
• magazynowania danych dla różnych aplikacji
• tworzenia rozwiązań wysokiej dostępności (serwery obsługujące dużą ilość komputerów)

Pojemność powyższej macierzy jest sumą pojemności 3 dysków twardych – pozostałe miejsce służy jako coś w rodzaju systemu bezpieczeństwa. Dane dzielone są na bloki i zapisywane w rzędach na wszystkich dyskach macierzy. Baza danych „A” podzielona została na bloki od A1 do A3. Tworzone są również tak zwane bloki parzystości – informacje kontrolne umożliwiające odtworzenie danych w przypadku uszkodzenia któregoś z dysków. Bloki parzystości rozpraszane są po całej strukturze macierzy – dzięki temu odzyskanie informacji jest możliwe bez względu na to, który dysk ulegnie awarii.

Mało tego – w RAID 6 bloki parzystości są zapisywane dwukrotnie, zatem wyłączenie z macierzy nawet dwóch dysków nie spowoduje utraty zapisanych danych. Oczywiście liczbę dysków w macierzy można ustalić indywidualnie – może być ich 4, 7, 13 itp. Należy jednak pamiętać, że docelowa pojemność RAIDu będzie zawsze pomniejszona o sumę pojemności dwóch dysków – przeznaczoną na przechowywanie bloków parzystości.

Co jeszcze?

Niezależnie od wybranego poziomu RAID, dobrym rozwiązaniem jest również zastosowanie dysku hot spare – jest to dysk działający w trybie stand-by – uruchamiany dopiero w przypadku wystąpienia awarii. Aby nie tracić wydajności i bezpieczeństwa układu, dysk hot spare przejmuje funkcje uszkodzonego elementu, a równowaga w macierzy zostaje szybko przywrócona.

To nie wszystko, sprawdź co jeszcze powinieneś wiedzieć o konfiguracji i zastosowaniu RAID w trzeciej części tekstu o RAID