Macierz RAID. Rodzaje RAID oraz czym się różni sprzętowy od fizycznego?

2023-06-27

We współczesnym świecie nowoczesne technologie rozwijają się w niezwykle dynamicznym tempie. Ogromną rolę pełni obecnie przechowywanie danych, dlatego też dostęp do odpowiedniego i niezawodnego sprzętu jest szczególnie ważny. W tym kontekście często wskazuje się na korzyści wynikający z inwestycji w RAID. Czym są macierze RAID oraz jakie są jej rodzaje? Na te pytania odpowiadamy w poniższym poradniku.

Co to jest macierz RAID?

RAID to skrót z języka angielskiego - Redundant Array of Independent Disks. Jest to nadmiarowa macierz niezależnych dysków. Wskazanego pojęcia używa się w celu opisania pamięci masowej w komputerach, która wykorzystuje minimum dwa dyski połączone w jedną macierz.

Istotą RAID jest fakt, iż oba nośniki ze sobą współpracują, dlatego ich wydajność jest na bardzo wysokim poziomie. Dodatkowo, istnieje możliwość połączenia dwóch dysków w jeden w celu uzyskania większej przestrzeni lub poprawienia przepustowości wysyłania i odbierania danych. Dodatkowo, fakt zastosowania RAID przyczynia się też do poprawienia niezawodności obu nośników.

Do czego służy macierz RAID?

Macierz RAID pozwala na:

* Zwiększenie wydajności. Wykorzystując RAID można jednocześnie odczytywać i zapisywać dane na wielu dyskach, co powoduje, że operacje odczytu/zapisu przebiegają sprawniej

* Poprawa niezawodności. Redundancja danych i mechanizmy odtwarzania informacji powodują, że macierze RAID mogą skutecznie chronić przed utratą danych w przypadku wystąpienia awarii jednego lub większej liczby dysków

* Dostępność systemu podczas awarii dysków. Nawet gdy dojdzie do awarii jednego bądź większej liczby dysków, macierze RAID gwarantują ciągłość działania systemu

* Lepsze wykorzystanie przestrzeni dyskowej. W zależności od tego, jaki jest poziom RAID, macierze mogą pozwolić na konsolidację dysków, co skutkuje efektywniejszym wykorzystaniem dostępnej przestrzeni

Macierze RAID mogą uchronić przed awariami dysków twardych. Trzeba jednak pamiętać o tym, iż nie zapewniają one ochrony przed innymi typami zagrożeń, takimi jak uszkodzenia systemu, wirusy czy błędy po stronie operatorów. Z tego względu istotne jest, by przygotowywać cyklicznie zapasowe kopie danych w celu uniknięcia ryzyka.

Macierze RAID zazwyczaj nie są stosowane w prywatnych domach - z tych rozwiązań korzystają firmy IT czy korporacje. Najczęściej wykorzystuje się je do tworzenia serwerów plików, baz danych, systemów nadzoru wizyjnego czy w systemach archiwizacji danych.

Jaka jest różnica między RAID sprzętowym, a programowym?

Specjaliści wyróżniają RAID sprzętowy oraz RAID programowy. Ten pierwszy cechuje się tym, iż do jego stworzenia i złączenia kilku dysków w jedną jednostkę logiczną niezbędne jest zastosowanie specjalnego fizycznego kontrolera. Minusem tego typu RAID jest dość wysoka cena, jednak wynagradza to wysoka wydajność.

Z kolei RAID programowy, zgodnie z nazwą, oparty jest na działaniu zastosowanego dedykowanego oprogramowania. Najważniejszym atutem tego rozwiązania jest brak konieczności kupowania dodatkowych elementów do tego systemu, ponieważ dyski są podłączone w sposób bezpośredni do płyty głównej. Warto nadmienić, że większość systemów operacyjnych, takich jak MacOS, Windows czy Linux są wyposażone w funkcję tworzenia nośników RAID z wykorzystaniem własnego oprogramowania, dzięki czemu nie ma potrzeby kupowania programów zewnętrznych. Istotną wadą programowego RAID jest to, iż wykorzystuje on procesor do bardzo rozbudowanych obliczeń, dlatego nie jest to dobra opcja, gdy dysponujemy procesorem o małej liczbie wątków.

Poziomy RAID. Jakie są rodzaje RAID?

Konfiguracje RAID określa się jako poziomy. Najważniejsze poziomy RAID są następujące:

* RAID 0 (Striping). Jego istotą jest połączenie kilku dysków o tej samej pojemności i prędkości w celu stworzenia jednego nośnika logicznego. Atutem tej konfiguracji jest opcja wykorzystania pojemności wszystkich nośników, które wchodzą w skład macierzy a także zwiększenie prędkości odczytu/zapisu prawie dwukrotnie. Wadą RAID 0 jednak jednak fakt, iż utrata jednego napędu prowadzi do automatycznej utraty wszystkich zgromadzonych danych

* RAID 1 (Lustrzany). Wiąże się z wykorzystaniem dwóch dysków, jednak nie muszą one mieć identycznej pojemności ani prędkości. Miejsce, które jest dostępne w ramach tej konfiguracji, będzie odpowiadać najmniejszemu podłączonemu nośnikowi, tak samo jak prędkość odczytu i zapisu. Ten rodzaj połączenia uznawany jest za najbezpieczniejszy. Wynika to z faktu, iż przy awarii jednego z dysków wszystkie dane pozostaną bezpieczne na drugim

* RAID 5 (Parzysty). Uznawana jest ona za jedną z najpopularniejszych konfiguracji. Gwarantuje ona właściwą równowagę między standardami bezpieczeństwa a poziomem wydajności. Do stworzenia macierzy RAID 5 potrzebne są 3 dyski (2+1). Wszystkie dane są zapisywane na dwóch dyskach i dzielone na tzw. sektory - pojedyncze bloki z wydzielonym miejscem. Trzeci dysk ma za zadanie zapisywać informacje o parzystości, jednak dwa dyski z danymi również za to odpowiadają. Wydajność w tym przypadku jest mniejsza niż przy RAID 0 - jest to spowodowane tym, iż nośniki muszą wyliczać parzystość każdego z bloków. Z kolei standardy bezpieczeństwa są porównywalne z tymi z RAID 1

* RAID 10 (1+0). Jest to kombinacja dwóch macierzy RAID1, które połączono w macierz RAID 0. Wydaje się to skomplikowane, jednak w rzeczywistości zasada funkcjonowania jest dość prosta. Aby stworzyć taką konfigurację, potrzebne są 4 dyski twarde. Jest to swego rodzaju innowacja, gdyż oferuje ona prędkości oferowane przez RAID 0, zaś przy awarii można wydobyć część danych, co stanowi pewien mankament.

Serwer NAS, a RAID

Każdy, kto myśli o inwestycji w macierz RAID, powinien zastanowić się nad zakupem serwera NAS, który ją wspiera. Z kolei wśród dysków dużym wzięciem cieszą się IronWolf, których specyfikację można poznać na https://www.komputronik.pl/search-filter/857/dyski-seagate-ironwolf. Do najważniejszych zalet dysków IronWolf zaliczamy: dużą pojemność, optymalizację NAS (zaprojektowano je z myślą o tych serwerach, dlatego gwarantują wysoką wydajność i niezawodność), możliwość pracy przez 24 godziny na dobę.

Zastosowano w nich także technologię AgileArray, która zapewnia zoptymalizowane osiągi w serwerach NAS. Wspomniana technologia obejmuje funkcje takie jak kontrola wibracji, zarządzanie energią, optymalizacja dla wielu użytkowników i inne, które poprawiają wydajność i niezawodność. Drugą technologią jest IronWolf Health Management, która monitoruje ich stan i informuje o ewentualnych problemach. Dyski IronWolf są też objęte bardzo długim okresem gwarancji, co sprawia, że jest to dobrej klasy dysk twardy dla wszystkich wymagających użytkowników oraz tych, którzy chcieliby przechowywać znaczne ilości danych.

Źródło: https://nano.komputronik.pl/n/raid-rodzaje-zastosowanie/

Artykuł sponsorowany

powrót