Co to jest RAID Storage i czy mogę go używać na moim domowym komputerze? [Technologia wyjaśniona]

Reklama

RAID to skrót od Rniepotrzebny ZArray of janiezależny reisks i jest to podstawowa funkcja sprzętu serwerowego, która zapewnia integralność danych. To także fantazyjne słowo na dwa lub więcej dysków twardych połączonych ze sobą, aby dodać dodatkowe funkcje. Dlaczego chcesz to zrobić? Czytaj.

Konfiguracje RAID

Po pierwsze, bardzo trudno jest opisać technologie RAID jako całość, ponieważ są inne konfiguracje dostępne dla Ciebie tworzą bardzo różne funkcje - ale wszystkie koncentrują się na dowolnej szybkości lub niezawodność. Podzielmy je:

RAID 0: Paski

W tej konfiguracji chodzi o szybkość. Krótko mówiąc, dane są rozproszone na wiele dysków (w paski na dyskach) - zamiast pisać tylko na jednym. Eliminuje to ograniczenia prędkości pojedynczego dysku, więc wydajność teoretycznie mnoży się przez liczbę używanych dysków.

Jest to podobna koncepcja do posiadania 4 rdzeni w procesorze - zamiast sekwencyjnego pisania instrukcji do jeden procesor, wysyłasz różne jego części do 4 różnych procesorów i otrzymujesz odpowiedzi 4 razy z powrotem szybko. Możesz także wykorzystać łączną przestrzeń wszystkich napędów, więc 2 x 1 TB w konfiguracji rozłożonej będzie wyświetlany jako pojedynczy napęd 2 TB.

Z drugiej strony masz tyle samo punktów awarii, ile używasz dysków - jeśli tylko jeden z nich ulegnie awarii, wszystkie dane zostaną utracone. W rzeczywistości taka konfiguracja jest rzadko używana. Jeśli dane nie są tak cenne, możesz ustawić RAID0 na serwerze domowym, a nawet na komputerze stacjonarnym.

RAID 1: Odbicie lustrzane

Ta konfiguracja dotyczy integralności danych i jest znacznie łatwiejsza do wyjaśnienia. W konfiguracji RAID 1 dane są dublowane na inne dyski - pełna kopia zapasowa wszystkiego jest przechowywana przez cały czas, ponieważ bity danych są jednocześnie zapisywane na różnych dyskach jednocześnie. Z tego powodu otrzymujesz tylko całkowitą przestrzeń dyskową pojedynczego dysku, więc 2 dyski 1 TB skonfigurowane tak, aby się wzajemnie dublowały, dają tylko 1 TB całkowitej przestrzeni.

Jest to prawdopodobnie najczęstsze użycie w świecie rzeczywistym, gdy dostępne są dwa dyski. Kiedy się umiera, dane są nadal w 100% gotowe do użycia, ale proces „odbudowywania” macierzy danych na dysku zastępczym może zająć bardzo dużo czasu.

RAID 0 + 1: Paski i odbicie lustrzane

Łączy to, co najlepsze z obu światów, zagnieżdżając konfiguracje RAID, ale wymaga co najmniej 4 dysków. Następnie tworzone są 2 zestawy 2 pasiastych dysków, każdy zestaw jest replikowany do drugiego. RAID 1 + 0 również istnieje, ale nie zmienia się na tyle, aby uzasadnić osobne wyjaśnienie - chodzi raczej o usunięcie pasków z lustra niż o odbicie pasków!

RAID 2 i wyżej: bity parzystości

Dzięki 3 dyskom możesz faktycznie osiągnąć dobry kompromis w zakresie wydajności i integralności, używając tak zwanego dysku parzystości. Aby to wyjaśnić, pomyśl w skali bitów zamiast całych dysków.

Bit parzystości jest po prostu kombinacją XOR w innych bitach. XOR jest operacją logiczną, której wynikiem jest prawda, jeśli prawda jest JEDEN z dwóch bitów wejściowych. Zobacz poniższą tabelę, w której P jest bitem parzystości.

A B. P.
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Teraz okazuje się, że jest to bardzo przydatne do sprawdzania błędów i naprawy danych. Jeśli miałbyś wymazać całość b kolumna, możesz go odbudować po prostu dlatego, że nadal masz zarówno bit parzystości, jak i ZA, a biorąc pod uwagę te, istnieje tylko jedna możliwa odpowiedź na bit b.

Teraz powinno być łatwo zauważyć, że nawet gdybyśmy mieli dyski o wartości 2 x 1 terabajta, nadal moglibyśmy stworzyć parzystość dla każdego bitu i umieścić go na trzecim dysku, również o wielkości terabajta. I to jest RAID3. W przypadku macierzy z 3 dyskami 2 są używane do rozłożenia danych, rozkładając je na wydajność. Trzeci dysk tworzy zestaw parzystości, a jeśli jeden z tych dysków umrze, możemy użyć dwóch pozostałych, aby go w pełni odzyskać.

Nie będę wchodził w szczegóły na temat RAID 3, 4, 5 i 6, ponieważ są to zasadniczo wszystkie warianty dotyczące miejsca i sposobu przechowywania lub wyprowadzania bitów parzystości, a także dokładnego stopnia odzyskiwania. Jeśli chcesz o nich przeczytać, proponuję obszerne Strona Wikipedii na temat.

Mogą Korzystam z RAID na moim domowym komputerze? Powinien JA?

Zarówno OSX, jak i Windows mają możliwość tworzenia programowych konfiguracji RAID, ale należy o tym pamiętać zwiększy to obciążenie twojego systemu operacyjnego z powodu dodatkowych obliczeń wymagany. Nie zamierzam ich tutaj konfigurować, ale jeśli chcesz dowiedzieć się więcej lub obejrzeć samouczek na temat MakeUseOf, daj mi znać w komentarzach, a ja od razu zacznę.

Wiele płyt głównych zawiera również pół-sprzętową macierz RAID - mówię, że jest to sprzęt pół-sprzętowy, ponieważ generalnie nadal wymagają sterownika w systemie operacyjnym mieć dostęp do danych, ale wciąż jest to jeden krok w górę od czysto programowej macierzy RAID, a nawet można zainstalować na nich system operacyjny, aby uzyskać niewielką wydajność podnieść.

Ostatnią metodą wykonywania macierzy RAID jest użycie dedykowanego sprzętu - kart rozszerzeń, które można włożyć do komputera i przejąć pełną kontrolę nad stroną danych. Są to oczywiście najbardziej niezawodne i najskuteczniejsze, ale przedział cenowy zasadniczo nie mieści się w budżetach konsumentów.

Co do tego, czy ty powinien używając RAID, na pewno warto bawić się z punktami maniaków. Jeśli chodzi o przetwarzanie w świecie rzeczywistym, oczekiwany wzrost wydajności jest często mniejszy niż związane z tym problemy (dysk SSD 101 Przewodnik po dyskach półprzewodnikowychDyski półprzewodnikowe (SSD) naprawdę błyskawicznie przeniosły średniego zasięgu do wysokiej klasy komputerów. Ale czym one są? Czytaj więcej i tak znacznie przewyższy je), lub uzyskaną nadmiarowość danych można łatwo osiągnąć za pomocą innych tradycyjnych metod tworzenia kopii zapasowych.

Sprawdź inne artykuły wyjaśniające technologię, aby uzyskać bardziej fascynujący wgląd w technologie kryjące się za komputerami i Internetem.

Kredyty obrazkowe: Użytkownik Wikipedii C Burnett, ShutterStock