RAID- ը լուծում է, որը սկզբնապես ստեղծվել է ցանցային սերվերի շուկայում որպես խոշոր պահեստավորման ավելի ցածր գնով ստեղծելու միջոց: Ըստ էության, դա կլիներ շատ ավելի ցածր ծախսեր կոշտ սկավառակների եւ միասին դրանք մի վերահսկիչ միջոցով մեկի ավելի մեծ հզորության drive. Սա այն է, ինչ RAID- ը համարում է անսպառ կրիչներ կամ սկավառակներ: Դրան հասնելու համար անհրաժեշտ էին հատուկ ծրագրակազմեր եւ վերահսկիչներ, որոնք կառավարվում էին տարբեր կրիչների միջեւ բաժանված տվյալների վրա:
Ի վերջո, ձեր ստանդարտ համակարգչային համակարգի վերամշակման հզորությունը թույլ է տալիս առանձնահատկությունները զննել իրենց ճանապարհը դեպի անհատական համակարգչային շուկա :
Այժմ RAID- ի պահեստը կարող է լինել ծրագրային կամ ապարատային հիմքով եւ կարող է օգտագործվել երեք տարբեր նպատակների համար: Դրանք ներառում են կարողություններ, անվտանգություն եւ կատարում: Կարողությունը պարզ է, որը սովորաբար ներգրավված է օգտագործված RAID- ի ցանկացած տեսակի համար: Օրինակ, երկու կոշտ սկավառակներ կարող են համատեղվել որպես օպերացիոն համակարգի միակ սկավառակ, որը արդյունավետ կերպով կատարում է վիրտուալ սկավառակ, որը կրկնակի հզորություն է: Կատարումը հանդիսանում է անհատական համակարգչում RAID- ի տեղադրման մեկ այլ հիմնական պատճառ: Երկու կրիչների նույն օրինակով, որպես միասնական սկավառակի օգտագործման, վերահսկիչը կարող է տվյալներ բաժանել երկու մասի եւ այնուհետեւ յուրաքանչյուր մասի վրա դնել առանձին շարժիչ: Սա արդյունավետորեն կրկնապատկում է գրելու կամ կարդալու տվյալները պահեստավորման համակարգում: Վերջապես, RAID- ը կարող է օգտագործվել տվյալների անվտանգության համար:
Դա արվում է օգտագործելով որոշ տեղերում կրիչների վրա, ըստ էության clone տվյալների, որ գրված է երկու կրիչներ. Կրկին, երկու կրիչով մենք կարող ենք այն դարձնել այնպես, որ տվյալները գրված են երկու սկավառակներով: Այսպիսով, եթե մեկ մեքենան ձախողվի, մյուսը դեռ ունի տվյալներ:
Կախված ձեր պահեստային զանգվածի նպատակներին, որոնք ցանկանում եք համատեղել ձեր համակարգիչային համակարգը, Դուք կօգտագործեք այս երեք նպատակներին հասնելու համար RAID- ի տարբեր մակարդակներից մեկը:
Համակարգչային համակարգում կոշտ սկավառակների օգտագործողների համար կատարողականը հավանաբար ավելի շատ հարց է, քան թողունակությունը: Մյուս կողմից, կոշտ սկավառակների օգտագործողներն, ամենայն հավանականությամբ, կցանկանան, որ ավելի փոքր կրիչներ վերցնեն եւ միացնեն միասին, ստեղծեն մեկ մեծ քշել: Ուստի եկեք տեսնենք RAID- ի տարբեր մակարդակները, որոնք կարող են օգտագործվել անձնական համակարգչի միջոցով:
RAID 0
Սա RAID- ի ամենացածր մակարդակն է եւ իրականում չի առաջարկում որեւէ արտոնություն, ինչի համար այն կոչվում է 0-ի մակարդակ: Այսպիսով, RAID 0- ը երկու կամ ավելի կրիչներ է վերցնում եւ դրանք միասին դնում է ավելի մեծ հզորության շարժիչով: Սա հասնում է շերտավորման կոչվող պրոցեսորի միջոցով: Տվյալների բլոկները կոտրված են տվյալների կույտերի մեջ եւ այնուհետեւ գրվում են կրիչների միջոցով: Սա առաջարկում է մեծ աշխատանք, քանի որ տվյալները կարող են միաժամանակ գրել վերահսկիչի կրիչների վրա `արդյունավետորեն բազմապատկելով կրիչների արագությունը: Ստորեւ բերված է մի օրինակ, թե ինչպես դա կարող է աշխատել երեք սկավառակների վրա.
| Ուղեւորություն 1 | Ուղեւորություն 2 | Ուղեւորություն 3 | |
|---|---|---|---|
| 1-ին արգելափակում | 1 | 2 | 3 |
| Բլոկ 2 | 4 | 5 | 6 |
| Բլոկ 3 | 7 | 8 | 9 |
Որպեսզի RAID 0-ը արդյունավետ աշխատի համակարգի կատարողականի բարձրացման համար, դուք պետք է փորձեք եւ համապատասխանեցված կրիչներ: Յուրաքանչյուր վարիչ պետք է ունենա նույն ճշգրիտ պահեստային հզորություն եւ կատարողականի հատկություններ:
Եթե դրանք չեն, ապա հզորությունը սահմանափակվում է կրիչների ամենափոքր տարբերակով եւ կատարում է կրիչների ամենապարզը, քանի որ այն պետք է սպասի բոլոր շերտերի գրելու համար, նախքան հաջորդ հավաքածուն տեղափոխելը: Հնարավոր չէ օգտագործել անհամապատասխան սկավառակներ, բայց այդ դեպքում JBOD- ը կարող է ավելի արդյունավետ լինել:
JBOD- ն հանդես է գալիս ընդամենը մի փունջ կրիչներ եւ արդյունավետ է միայն մի հավաքածու, որը կարելի է հասանելի լինել միմյանցից անկախ, բայց հայտնվում է որպես մեկ պահեստային սկավառակի օպերացիոն համակարգ: Սա սովորաբար ձեռք է բերվում տվյալների կրճատմամբ սկավառակների միջեւ: Հաճախ դա վերաբերում է SPAN կամ BIG- ին:
Արդյունավետորեն, գործողությունը բոլորին տեսնում է որպես մեկ սկավառակ, բայց բլոկները գրվում են առաջին սկավառակի վրա, մինչեւ այն լրացվում է, ապա առաջընթաց երկրորդ, ապա երրորդ եւ այլն: Սա օգտակար է լրացուցիչ հզորություն ներկա համակարգի համակարգում եւ տարբեր չափերի կրիչների հետ, բայց դա չի խթանվի քշելիս տիրույթը:
RAID 0- ի եւ JBOD- ի հետ կապված ամենամեծ խնդիրը տվյալների անվտանգությունն է: Քանի որ դուք ունեք բազմակի կրիչներ, տվյալների կոռուպցիայի հնարավորությունները շատացել են, քանի որ դուք ունեք ավելի շատ ձախողման կետեր : Եթե որեւէ RAID 0 զանգվածում որեւէ շարժիչը ձախողվի, բոլոր տվյալները դառնում են անմատչելի: Մի JBOD- ի մեջ, ձախողումը կարող է հանգեցնել այն վարորդի վրա եղած ցանկացած տվյալների կորստի: Արդյունքում, լավագույնն այն մարդկանց համար, ովքեր ցանկանում են օգտագործել այս պահեստավորման մեթոդը, որպեսզի իրենց տվյալները պահպանի այլ միջոցներ:
RAID 1
Սա RAID- ի առաջին իսկական մակարդակն է, քանի որ այն ապահովում է տվյալների զանգվածի վրա պահված տվյալների լրիվության աստիճան: Դա կատարվում է մի գործընթացով, որը կոչվում է հայելու: Արդյունավետ կերպով, բոլոր տվյալները, որոնք գրված են համակարգում, պատճենվում են 1-ին մակարդակի յուրաքանչյուր տիրույթում: RAID- ի այս ձեւը սովորաբար կատարվում է ընդամենը մի զույգ կրիչով, քանի որ լրացուցիչ կրիչներ ավելացնելու լրացուցիչ հնարավորություններ, ընդհակառակը, ավելորդ ավելացում: Լավ օրինակ բերելու համար այստեղ աղյուսակը ցույց է տալիս, թե ինչպես է այն գրվել երկու սկավառակների վրա.
| Ուղեւորություն 1 | Ուղեւորություն 2 | |
|---|---|---|
| 1-ին արգելափակում | 1 | 1 |
| Բլոկ 2 | 2 | 2 |
| Բլոկ 3 | 3 | 3 |
RAID 1- ի առավել արդյունավետ օգտագործման համար համակարգը կրկին կօգտագործի համապատասխան հզորությունների եւ կատարողականի գնահատականները:
Եթե օգտագործվում են անհամապատասխան կրիչներ, ապա զանգվածի հզորությունը հավասար կլինի զանգվածի ամենափոքր հզորության շարժիչին: Օրինակ, եթե մեկ ու կես terabyte եւ մեկ terabyte drive օգտագործվել RAID 1 զանգվածում, այդ հզորությունը այդ զանգվածի վրա համակարգում կլինի ընդամենը մեկ terabyte.
RAID- ի այս մակարդակը բարձր արդյունավետ է տվյալների անվտանգության համար, քանի որ երկու կրիչներ նույնն են: Եթե երկու կրիչներից մեկը ձախողվի, ապա մյուսը ունի մյուսի ամբողջական տվյալները: Խնդիրն այս տեսակի կարգավորմամբ սովորաբար որոշում է, թե որ պահոցներից որն է ձախողվել, քանի որ հաճախ պահեստը դառնում է անմատչելի, երբ երկու հաջողված մեկը չի հաջողվում վերականգնել, քանի դեռ չկատարված տեղը տեղադրվում է նոր քշել եւ վերականգնում գործընթացը շարունակվում է: Ինչպես նշվեց նախկինում, դրանից բացի ոչ մի արդյունք չի բերում: Իրականում, RAID- ի համար վերահսկիչի գլխավերեւում կլինեն փոքր կատարողական կորուստ:
RAID 1 + 0 կամ 10
Սա RAID մակարդակների 0-ի եւ մակարդակի 1-ի մի փոքր բարդ համադրություն է : Արդյունավետորեն, վերահսկիչը պետք է ունենա առնվազն չորս կրիչներ, որպեսզի գործի այս ռեժիմում, քանի որ այն, ինչ պատրաստվում է, երկու զույգ կրիչներ է ստեղծում: Սկավառակների առաջին հավաքածուն հանդիսանում է mirrored array, որը clones տվյալների միջեւ: Երկրորդ հավաքածուները նաեւ արտացոլված են, սակայն ստեղծվում են առաջինի շերտը: Սա ապահովում է ինչպես տվյալների կրճատման, այնպես էլ կատարողականի շահույթ: Ստորեւ բերված է մի օրինակ, թե ինչպես պետք է գրել տվյալների չորս կրիչներ, օգտագործելով այս կարգի կարգավորումները.
| Ուղեւորություն 1 | Ուղեւորություն 2 | Ուղեւորություն 3 | Ուղեւորություն 4 | |
|---|---|---|---|---|
| 1-ին արգելափակում | 1 | 1 | 2 | 2 |
| Բլոկ 2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
| Բլոկ 3 | 5 | 5 | 6 | 6 |
Ճիշտն ասած, դա RAID- ի ցանկալի ռեժիմ չէ համակարգչային համակարգում աշխատելու համար: Այնուամենայնիվ, դա ապահովում է որոշակի արդյունքների խթանումը, այն իսկապես լավ չէ, քանի որ համակարգում հսկայական գումարների ավելացումն է: Բացի այդ, դա տիեզերքի հսկայական թափոն է, քանի որ քշելիս զանգվածը կախված է միայն բոլոր կրիչների հետ միասին: Եթե օգտագործված չհամապատասխանի սկավառակներ օգտագործվում են, կատարումը կսահմանափակվի սկավառակների դանդաղ տեմպերով եւ հզորությունը կլինի միայն կրկնակի ամենափոքրը:
RAID 5
Սա RAID- ի ամենաբարձր մակարդակն է, որը կարող է հայտնաբերվել սպառողական համակարգչային համակարգերում եւ ավելի արդյունավետ մեթոդ է, որը կարող է մեծացնել հնարավորությունները եւ ավելորդությունը: Այն հասնում է այն `տվյալների շերտավորման հավասարության գործընթացի միջոցով: Դա պետք է կատարի առնվազն երեք կրիչներ, քանի որ տվյալները մի քանի կրիչների վրա բաժանվում են շերտեր, բայց հետո մեկ բլոկի շերտը մի կողմ է դրվում հավասարության համար: Դա ավելի լավ է բացատրել, նախ եւ առաջ պետք է նայենք, թե ինչպես կարող են այդ տվյալները գրել երեք կրիչների վրա.
| Ուղեւորություն 1 | Ուղեւորություն 2 | Ուղեւորություն 3 | |
|---|---|---|---|
| 1-ին արգելափակում | 1 | 2 | p |
| Բլոկ 2 | 3 | p | 4 |
| Բլոկ 3 | p | 5 | 6 |
Ըստ էության, drive- ի վերահսկիչը տվյալների մի կտոր է վերցնում, որը գրվել է զանգվածի բոլոր կրիչների վրա: Տվյալների առաջին բիտակը տեղադրվում է առաջին շարժիչով, երկրորդը տեղադրված է երկրորդի վրա: Երրորդ շարժիչը ստանում է հավասարության բիտ, որը, ըստ էության, առաջին եւ երկրորդական թվային տվյալների համեմատությունն է: Երկուական մաթեմատիկայի մեջ դուք ունեք ընդամենը 0 եւ 1: Բիգերի համեմատությունը կատարվում է բուլի մաթեմատիկայի պրոցեսում: Եթե երկուսը ավելացնեն մեկ թվով (0 + 0 կամ 1 + 1), ապա հավասարության բիտը կլինի զրո: Եթե երկուսն ավելացնում են տարօրինակ թվեր (1 + 0 կամ 0 + 1), ապա հավասարության բիտը կլինի մեկ: Պատճառի պատճառն այն է, որ եթե վարորդներից մեկը չհաջողվի, ապա վերահսկիչը կարող է պարզել, թե ինչն է բացակայում տվյալները: Օրինակ `եթե մեքենան վարում է մեկի ձախողում, թողնում է երկու եւ երեք մեքենաները, իսկ երկու մեքենան` մեկի տվյալների բլոկն ունի, իսկ երեքը `մեկի հավասարաչափ բլոկ, ապա քշելիս բացակայող տվյալների բլոկը պետք է լինի զրո:
Սա ապահովում է արդյունավետ տվյալների կրճատում, որը թույլ է տալիս վերականգնել բոլոր տվյալները տվյալների անջատման դեպքում: Այժմ շատ սպառողական կարգավորումների համար ձախողումը դեռեւս չի հանգեցնի համակարգին, քանի որ այն ֆունկցիոնալ վիճակում չէ: Համակարգը ֆունկցիոնալ ստանալու համար անհրաժեշտ է փոխարինել ձախողված շարժիչը նոր քշելով: Այնուհետեւ տվյալների վերակառուցման գործընթացը պետք է իրականացվի վերահսկիչի մակարդակով, որը հետագայում կկատարի հակադարձ բուլյան գործառույթ `անհայտ կորած վարորդի տվյալների վերարտադրման համար: Սա կարող է տեւել որոշ ժամանակ, հատկապես խոշոր հզորության կրիչներ, բայց դա առնվազն վերականգնվում է:
Այժմ RAID 5 զանգվածի հզորությունը կախված է զանգվածի եւ դրանց հզորությունների կրիչների թվից: Կրկին անգամ, զանգվածը սահմանափակվում է զանգվածի ամենափոքր շարժիչով, որպեսզի լավագույնը օգտագործվի համապատասխան սկավառակները: Արդյունավետ պահեստային տարածքը հավասար է նվազագույն հզորության մեկ անգամից քիչ կրիչներ: Մաթեմատիկական առումով, այն (n-1) * Capacitymin է : Այսպիսով, եթե ունեք եռաչափ 2GB կրիչներ RAID 5 զանգվածում, ընդհանուր թողունակությունը կլինի 4 Գբ: Մեկ այլ RAID 5 զանգվածը, որը օգտագործեց չորս գորշ սկավառակներ, կունենա 6 Գբ հզորություն:
Այժմ RAID 5-ի կատարողականը մի փոքր ավելի բարդ է, քան RAID- ի մի քանի այլ ձեւեր, որոնք խթանող գործընթացի համար պետք է արվեն, որպեսզի հավասարաչափ բիթը ստեղծվի, երբ տվյալները գրվում են կրիչների վրա: Սա նշանակում է, որ գրելն ավելի քիչ կլինի, քան RAID 0 զանգվածը նույն թվով կրիչների հետ: Ընթերցանության կատարումը, մյուս կողմից, չի տուժում այնքան, որքան գրելը, քանի որ բուլյան գործընթացը չի կատարվում, քանի որ այն կարդում է ուղիղ տվյալները կրիչների կողմից:
Մեծ խնդիր բոլոր RAID կարգավորումներով
Մենք քննարկեցինք RAID- ի յուրաքանչյուր մակարդակի տարբեր կողմերն ու անհամաձայնությունները, որոնք կարող են օգտագործվել անհատական համակարգիչների վրա, բայց կա եւս մեկ խնդիր, որը շատերը չեն հասկանում, երբ խոսքը վերաբերում է RAID drive setup- ի ստեղծմանը: Նախքան RAID- ի տեղադրումը կարող է օգտագործվել, առաջին հերթին պետք է կառուցվի կամ hardware- ի վերահսկիչի ծրագրով կամ օպերացիոն համակարգի ծրագրային ապահովմամբ: Սա, ըստ էության, նախնականացնում է հատուկ ֆորմատավորում, որը պահանջվում է պատշաճ կերպով հետեւել, թե ինչպես են գրված եւ կարդում տվյալները:
Դա, հավանաբար, չի հնչում որպես խնդիր, բայց եթե նույնիսկ անհրաժեշտ է փոխել, թե ինչպես եք ուզում ձեր RAID զանգվածը կազմաձեւված: Օրինակ, ասեք, որ դուք ցածր եք տվյալների վրա, եւ ցանկանում եք ավելացնել լրացուցիչ սկավառակի կամ RAID 0 կամ RAID 5 զանգված: Շատ դեպքերում, դուք չեք կարողանա առանց RAID զանգվածի վերամշակման, որը նույնպես կհեռացնի այն կրիչներ, որոնք պահված են այդ կրիչների վրա: Սա նշանակում է, որ դուք պետք է լիովին կրկնօրինակեք ձեր տվյալները, ավելացնեք նոր սկավառակը, վերակազմակերպեք սկավառակի տիրույթը, ձեւավորեք այդ drive միջուկը եւ այնուհետեւ վերականգեք ձեր սկզբնական տվյալները կրկին: Դա կարող է լինել չափազանց ցավալի գործընթաց: Արդյունքում, համոզվեք, որ դուք իրականում ունեք զանգվածի կարգավորումը այնպես, ինչպես ցանկանում եք առաջին անգամ այն կատարելիս: