Що таке RAID: рівні, місткість і захист даних
Автор: Редакція Domeny.ForSale Опубліковано
Коротко: RAID — це спосіб об’єднання кількох дисків у масив, тобто спільну систему зберігання даних. Залежно від обраного рівня він може підвищувати продуктивність, забезпечувати подальшу роботу після відмови диска або поєднувати ці переваги. Не кожен RAID захищає від відмов, і жоден не замінює незалежної резервної копії.
Як працює RAID і для чого він потрібен?
RAID — скорочення від Redundant Array of Independent Disks, тобто надлишковий масив незалежних дисків. Операційна система зазвичай бачить такий набір як один логічний носій. Дані розподіляються між дисками, дублюються або записуються разом з інформацією, яка дає змогу їх відновити.
Спосіб запису визначає рівень RAID. Номер рівня не є оцінкою якості: RAID 10 — не просто «краща версія» RAID 6. Кожен варіант по-своєму використовує місткість дисків і по-різному витримує їхні відмови.
Масиви використовують у серверах, робочих станціях і пристроях NAS — файлових сховищах, доступних через мережу. Одне з важливих завдань масивів — зберігати доступ до даних у разі відмови носія. Водночас продуктивність залежить також від типу дисків, способу керування масивом і виконуваних операцій: саме лише використання RAID не гарантує прискорення.
Популярні рівні RAID: місткість і відмовостійкість
Найчастіше порівнюють RAID 0, 1, 5, 6 і 10. У таблиці N означає кількість дисків, а S — місткість найменшого з них. Наведені значення стосуються типових конфігурацій і не враховують місця, яке займають файлова система та метадані.
| Рівень | Мінімальна кількість дисків | Корисна місткість | Стійкість до відмов дисків |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | N × S | Відсутня |
| RAID 1 | 2 | S за повного дзеркалювання | У конфігурації з двох дисків: відмова одного |
| RAID 5 | 3 | (N − 1) × S | Відмова одного |
| RAID 6 | 4 | (N − 2) × S | Відмова двох |
| RAID 10 | 4 | N/2 × S | Залежить від того, які диски відмовлять |
RAID 0 ділить дані на фрагменти й записує їх на різні диски. Це дає змогу використовувати їхню сумарну місткість і може підвищити швидкість роботи, але надлишкові дані не зберігаються. Відмова одного носія означає втрату доступу до всіх або частини даних масиву; слід бути готовим до необхідності відновлення всього набору даних.
RAID 1 записує однакові дані на диски, що утворюють дзеркало. У типовій конфігурації з двома носіями відмова одного не припиняє доступу до файлів. За це доводиться платити використанням лише половини сумарної місткості.
RAID 5 і RAID 6 використовують дані парності — додаткову математичну інформацію, яка дає змогу відновити відсутні дані. RAID 5 витримує відмову одного диска, а RAID 6 — двох. Обчислення та запис даних парності можуть знижувати продуктивність запису, особливо за великої кількості дрібних операцій.
RAID 10 поєднує дзеркальні пари дисків із розподілом даних між парами. У типовій конфігурації потрібна парна кількість носіїв. Масив може витримати відмову кількох дисків, якщо в кожній парі залишиться справний носій; втрата обох дисків однієї пари призводить до втрати масиву.
Як вибрати RAID для домашнього NAS або компанії?
Уявіть дводисковий NAS із двома носіями по 4 TB. RAID 1 забезпечить близько 4 TB місткості без урахування місця для системних потреб і дасть змогу працювати після відмови одного диска. RAID 0 надасть близько 8 TB, але відмова будь-якого носія поставить під загрозу весь набір даних. Для сімейних фотографій розумніший вибір — дзеркало в поєднанні з окремою резервною копією; RAID 0 можна розглянути для робочих файлів, які можна відновити.
Якщо дисків більше, ухвалити рішення допоможуть три запитання:
- Чи легко відновити дані? Якщо ні, спочатку сплануйте резервне копіювання, а вже потім обирайте рівень RAID.
- Як довго сервіс може бути недоступним? Здатність RAID 6 витримати відмову двох дисків дає більший запас на час відновлення масиву, ніж RAID 5.
- Що важливіше: місткість чи інтенсивний запис? RAID 5 і 6 економніше використовують місце, ніж дзеркала, натомість RAID 10 може бути вигідним за великої кількості операцій запису.
Не розраховуйте, що місткість дисків різного розміру просто підсумується. У класичних масивах на більших носіях зазвичай використовується лише обсяг, що дорівнює місткості найменшого диска. Підтримувані рівні, правила розширення та сумісність дисків перевірте в документації конкретного NAS або контролера.
Що відбувається після відмови диска?
Масив із достатньою надлишковістю — додатковими даними, потрібними для роботи в разі відмови, — може працювати в деградованому стані. Це означає часткову або повну втрату захисту від наступної відмови, а часто й зниження продуктивності. Після заміни несправного носія відбувається відновлення масиву: відсутні дані записуються на новий диск.
Відновлення створює інтенсивне навантаження на решту носіїв. Його тривалість залежить, зокрема, від місткості, навантаження та реалізації RAID; єдиного достовірного значення для всіх пристроїв немає. Наступна відмова або фрагменти даних, які неможливо прочитати, можуть поставити під загрозу відновлення всього вмісту.
Тому ввімкніть сповіщення про помилки й не відкладайте заміну несправного диска. Перш ніж виймати його, перевірте позначення дискового відсіку в панелі керування пристроєм: помилкове вилучення справного носія може погіршити ситуацію.
Чому RAID не замінює резервного копіювання?
RAID насамперед захищає доступність даних за певних відмов дисків. Він не створює незалежної історії версій файлів: випадкове видалення документа, його перезапис або шифрування шкідливим програмним забезпеченням можуть позначитися на всьому масиві. Крадіжка пристрою, пожежа чи пошкодження всього NAS також виходять за межі цього захисту.
Резервна копія — це окрема копія, яка дає змогу відновити дані. Практичне поєднання — NAS із RAID 1 та регулярне копіювання на диск, який від’єднують, або в окремий сервіс із підтримкою версій файлів. Зберігання копії поза місцем розташування NAS додатково зменшує ризик втратити все внаслідок однієї події.
Перш ніж створювати масив, скопіюйте наявні файли: налаштування може стерти вміст дисків. Потім задайте розклад резервного копіювання та перевірте відновлення кількох файлів, перш ніж довірити новій системі важливі дані.
Дивіться також: Що таке 2FA?
Читайте також
