Uvod u RAID, koncepti RAID-a i razine RAID-a - 1. dio

RAID je redundantni niz jeftinih diskova, ali danas se naziva redundantni niz nezavisnih diskova. Ranije je bilo vrlo skupo kupiti čak i manji disk, ali danas možemo kupiti veliki disk s istim iznosom kao i prije. Raid je samo skup diskova u skupu koji postaje logički volumen.

Raid sadrži grupe ili skupove ili nizove. Kombinacija upravljačkih programa čini grupu diskova u obliku RAID polja ili RAID skupa. To mogu biti najmanje 2 diska povezana na raid kontroler i čine logički volumen ili više pogona može biti u grupi. U grupi diskova može se primijeniti samo jedna Raid razina. Raid se koristi kada su nam potrebne izvrsne performanse. U skladu s našom odabranom razinom napada, performanse će se razlikovati. Spremanje naših podataka zahvaljujući toleranciji na greške i visokoj dostupnosti.

Ova serija nosit će naslov Priprema za postavljanje RAID-ova kroz dijelove 1-9 i pokriva sljedeće teme.

Ovo je 1. dio serije od 9 uputa, ovdje ćemo pokriti uvod u RAID, koncepte RAID-a i razine RAID-a koje su potrebne za postavljanje RAID-a u Linuxu.

Softverski RAID i Hardverski RAID

Softverski RAID ima niske performanse, jer troši resurse s hostova. Raid softver se treba učitati za čitanje podataka iz raid jedinica softvera. Prije učitavanja raid softvera, OS se mora pokrenuti za učitavanje raid softvera. Nema potrebe za fizičkim hardverom u racijama softvera. Ulaganje bez troškova.

Hardverski RAID ima visoke performanse. Oni su namjenski RAID kontroler koji je fizički izgrađen pomoću PCI express kartica. Neće koristiti resurs hosta. Imaju NVRAM za predmemoriju za čitanje i pisanje. Pohranjuje predmemoriju tijekom ponovne izgradnje, čak i ako dođe do nestanka struje, pohranit će predmemoriju pomoću rezervnog napajanja baterije. Za velike razmjere potrebna su vrlo skupa ulaganja.

Hardverska RAID kartica izgledat će ovako:

Istaknuti koncepti RAID-a

  1. Metoda pariteta u napadu regenerira izgubljeni sadržaj iz podataka spremljenih pariteta. RAID 5, RAID 6 Na temelju pariteta.
  2. Stripe nasumično dijeli podatke na više diskova. Ovo neće imati pune podatke na jednom disku. Ako koristimo 3 diska, pola naših podataka bit će na svakom disku.
  3. Zrcaljenje se koristi u RAID 1 i RAID 10. Zrcaljenje je izrada kopije istih podataka. U RAID 1 spremit će isti sadržaj i na drugi disk.
  4. Hot spare je samo rezervni pogon na našem poslužitelju koji može automatski zamijeniti pokvarene pogone. Ako bilo koji od pogona u našem nizu ne uspije, ovaj će se rezervni pogon koristiti i automatski obnoviti.
  5. Komadi su samo veličina podataka koja može biti najmanje od 4KB i više. Definiranjem veličine bloka možemo povećati I/O performanse.

RAID-ovi su na različitim razinama. Ovdje ćemo vidjeti samo RAID razine koje se uglavnom koriste u stvarnom okruženju.

  1. RAID0=Striping
  2. RAID1=Zrcaljenje
  3. RAID5=Distribuirani paritet jednog diska
  4. RAID6=Double Disk Distributed Parity
  5. RAID10=Kombinacija Mirror & Stripe. (Ugniježđeni RAID)

RAID-om se upravlja pomoću paketa mdadm u većini distribucija Linuxa. Pogledajmo ukratko svaku od razina RAID-a.

RAID 0 (ili) Striping

Striping ima izvrsne performanse. U Raid 0 (Striping) podaci će biti zapisani na disk korištenjem zajedničke metode. Polovica sadržaja bit će na jednom disku, a druga polovica će biti zapisana na drugom disku.

Pretpostavimo da imamo 2 diska, na primjer, ako zapišemo podatke “TECMINT” na logički volumen, oni će biti spremljeni kao 'T' bit će spremljeni na prvom disku i 'E' će biti spremljeno na Drugi disk i 'C' će biti spremljeno na Prvi disk i ponovno 'M' će biti spremljeno na Drugi disk i nastavlja se u kružnom procesu.

U ovoj situaciji, ako bilo koji od pogona zakaže, izgubit ćemo svoje podatke, jer se s pola podataka s jednog od diskova ne može ponovno izgraditi raid. Ali u usporedbi s brzinom pisanja i performansama RAID 0 je izvrstan. Potrebna su nam najmanje 2 diska za stvaranje RAID 0 (striping). Ako trebate svoje vrijedne podatke, nemojte koristiti ovu RAZINU RAID-a.

  1. Visoka izvedba.
  2. U RAID 0 nema gubitka kapaciteta
  3. Nulta tolerancija grešaka.
  4. Pisanje i čitanje bit će dobra izvedba.

RAID 1 (ili) Zrcaljenje

Zrcaljenje ima dobre performanse. Zrcaljenje može napraviti kopiju istih podataka koje mi imamo. Pod pretpostavkom da imamo dva broja tvrdih diskova od 2 TB, ukupno imamo 4 TB, ali u zrcaljenju dok su pogoni iza RAID kontrolera da formiraju logički pogon Samo mi možemo vidjeti 2 TB logičkog pogona.

Dok spremamo sve podatke, oni će pisati na oba pogona od 2 TB. Potrebna su najmanje dva diska za stvaranje RAID 1 ili Mirror. Ako je došlo do kvara diska, možemo reproducirati raid set zamjenom novog diska. Ako bilo koji od diskova pokvari u RAID 1, možemo dobiti podatke s drugog jer postoji kopija istog sadržaja na drugom disku. Dakle nema gubitka podataka.

  1. Dobra izvedba.
  2. Ovdje će se izgubiti polovica prostora u ukupnom kapacitetu.
  3. Potpuna tolerancija na greške.
  4. Obnova će biti brža.
  5. Pisanje će biti sporo.
  6. Čitanje će biti dobro.
  7. Može se koristiti za operativne sustave i baze podataka za male razmjere.

RAID 5 (ili) Distribuirani paritet

RAID 5 se uglavnom koristi na razini poduzeća. RAID 5 radi metodom distribuiranog pariteta. Informacije o paritetu koristit će se za ponovnu izgradnju podataka. Ponovno se gradi iz informacija preostalih na preostalim dobrim pogonima. To će zaštititi naše podatke od kvara pogona.

Pretpostavimo da imamo 4 pogona, ako jedan pogon pokvari i dok mijenjamo pokvareni pogon, možemo ponovno izgraditi zamijenjeni pogon iz informacija o paritetu. Informacije o paritetu pohranjuju se u sva 4 pogona, ako imamo 4 broja tvrdog diska od 1 TB. Informacije o paritetu bit će pohranjene u 256 GB u svakom upravljačkom programu, a ostalih 768 GB u svakom pogonu bit će definirano za korisnike. RAID 5 može preživjeti nakon kvara jednog pogona, ako više od jednog diska pokvari, uzrokovat će gubitak podataka.

  1. Izvrsna izvedba
  2. Brzina čitanja bit će izuzetno vrlo dobra.
  3. Pisanje će biti prosječno, sporo ako ne koristimo hardverski RAID kontroler.
  4. Ponovno izgradite iz informacija o paritetu sa svih pogona.
  5. Potpuna tolerancija na greške.
  6. 1 Prostor na disku bit će pod paritetom.
  7. Može se koristiti u poslužiteljima datoteka, web poslužiteljima, vrlo važnim sigurnosnim kopijama.

RAID 6 Distribuirani disk s dva pariteta

RAID 6 je isti kao RAID 5 s dva paritetna distribuiranog sustava. Uglavnom se koristi u velikom broju nizova. Potrebna su nam najmanje 4 pogona, čak i ako 2 pogona zakažu, možemo ponovno izgraditi podatke dok mijenjamo nove pogone.

Vrlo sporiji od RAID 5, jer piše podatke u sva 4 drivera u isto vrijeme. Bit će prosječne brzine dok koristimo hardverski RAID kontroler. Ako imamo 6 brojeva tvrdih diskova od 1 TB, 4 pogona koristit će se za podatke, a 2 pogona za paritet.

  1. Slaba izvedba.
  2. Pročitajte Izvedba će biti dobra.
  3. Performanse pisanja bit će loše ako ne koristimo hardverski RAID kontroler.
  4. Obnova iz 2 paritetna pogona.
  5. Potpuna tolerancija na greške.
  6. 2 Prostor na disku bit će pod paritetom.
  7. Može se koristiti u velikim nizovima.
  8. Može se koristiti u svrhu sigurnosne kopije, video streaming, koristiti u velikim razmjerima.

RAID 10 (ili) Mirror & Stripe

RAID 10 se može nazvati kao 1+0 ili 0+1. Ovo će učiniti oba djela Mirror & Striping. Mirror će biti prvi, a stripe drugi u RAID-u 10. Stripe će biti prvi, a mirror drugi u RAID-u 01. RAID 10 je bolji u usporedbi s 01.

Pretpostavimo da imamo 4 broja pogona. Dok zapisujem neke podatke na svoj logički volumen, oni će biti spremljeni pod sva 4 pogona pomoću metoda zrcala i traka.

Ako pišem podatke "TECMINT" u RAID 10, oni će spremiti podatke na sljedeći način. Prvi “T” će pisati na oba diska, a drugi “E” će pisati na oba diska, ovaj korak će se koristiti za sve zapise podataka. Također će napraviti kopiju svih podataka na drugi disk.

Istodobno će koristiti metodu RAID 0 i zapisivati podatke kako slijedi “T” će pisati na prvi disk, a “E” će pisati na drugi disk. Opet će “C” pisati na prvi disk, a “M” na drugi disk.

  1. Dobre performanse čitanja i pisanja.
  2. Ovdje će se izgubiti polovica prostora u ukupnom kapacitetu.
  3. Tolerancija kvarova.
  4. Brza ponovna izgradnja od kopiranja podataka.
  5. Može se koristiti u pohrani baze podataka za visoke performanse i dostupnost.

Zaključak

U ovom smo članku vidjeli što je RAID i koje se razine najčešće koriste u RAID-u u stvarnom okruženju. Nadamo se da ste naučili tekst o RAID-u. Za postavljanje RAID-a potrebno je poznavati osnovna znanja o RAID-u. Gornji sadržaj ispunit će osnovno razumijevanje RAID-a.

U sljedećim nadolazećim člancima opisat ću kako postaviti i stvoriti RAID pomoću različitih razina, povećanje RAID grupe (niza) i rješavanje problema s pokvarenim pogonima i još mnogo toga.