Profesionální systémy RAID za hubičku - měření

O levných deskách a řadičích podporujících sestavování výkonných / bezpečných diskových polí typu RAID jsme toho na PCtuningu psali opravdu hodně. Teorie říká, že v případě polí RAID Level 0 získáme až dvojnásobnou propustnost a případě RAID Level 1 zase větší zabezpečení dat. Vše je krásné, problémem je akorát ono slůvko "až". Proto jsme se rozhodli, že se za vás na tuto problematiku podíváme a vyzkoušeli jsme čtyři identické 20GB disky Seagate Barracuda III, v šesti možných konfiguracích (od jednoho, dvou až po čtyři disky - včetně odpojení "živého" disku) pomocí tří testovacích programů na dvou operačních systémech. Řadičem RAID byl tentokráte poměrně rozšířený typ HPT 370 (obecné poznatky platí i pro obdobné kontroléry firmy Promise).

Tato "opakovací" kapitola telegraficky shrnuje základní režimy práce, výhody a nevýhody diskových polí typu RAID. Pokud se již v této problematice orientujete, přejděte přímo k další, pro vás jistě zajímavější kapitole o instalaci jednotlivých polí a k vlastním měřením rozdílných konfigurací disků.

RAID značí anglicky: Redundant Array of Independent Disks, neboli: „redundantní pole nezávislých disků". Zní to dost komplikovaně. A skutečně, tato záležitost nebyla (a stále není) nijak jednoduchá (chlapci u Mylexu nebojte, o práci nepřijdete). Tedy až do teď... Nyní můžete mít tuto technologii i u vás - ve výkonném PC nebo levném serveru.

Jak to vše vzniklo

Vždy bylo problémem vytvořit disky dostatečně rychlé a zároveň spolehlivé. Až někdo dostal nápad (tak už to bývá): Místo jednoho použijeme více disků - jejich vhodnou součinnost pak zařídí speciální řadič. Praktickým výsledkem tohoto nápadu je právě RAID pole. To se skutečně skládá z řadiče a již zmíněných (minimálně dvou, ale i více) disků. Důležité však je, že se celé pole chová externě jako jeden disk (a to i když jsou použité 4 disky)!

Podle způsobu práce s daty existuje několik typů RAID polí (levels):

RAID level 0 - rychlost

Tato implementace je zaměřena zejména na zrychlení práce disku. Využívá metodu data striping (stripe = proužek). Striping je tedy rozdělování dat na diskové proužky.

Jak vidíte řadič data rozkládá na několik proudů (nejméně však dva), a ty potom zapisuje současně na (oba) disky - každý disk má tedy pouze část dat. Při čtení se postupuje opačně. Přenosová rychlost tohoto řešení je teoreticky dvojnásobná. Pro počítač se pak celé pole "tváří" jako rychlý disk o dvojnásobné kapacitě. RAID 0 je vhodný zejména pro velké soubory: audio, video, DTP, CAD, animace, retuše scanů.

Nevýhodou je právě uložení každého souboru na několika discích "po částech" a z toho plynoucí ohrožení integrity dat - padne-li jeden disk, padne celá integrita dat v poli.

RAID level 1 - spolehlivost

Využívá metodu disk mirroringu - zrcadlení. Název myslím mluví za vše. Druhý disk je v tomto případě kopii prvního. V případě selhání prvního disku využívá řadič záložní disk. Je jasné, že pravděpodobnost selhání obou disků současně se blíží nule. Pozn: Pokud neselže něco jiného... Nezapomeňte však, že poruchy disků způsobují většinu (78%) případů porušení čí ztráty dat.

Pro počítač se pak celé pole "tváří" jako jeden disk o vysoké spolehlivosti. Toto řešení je vhodné zejména pro PC vyžadující vysokou ochranu a bezpečnost uložení dat - servery, DB servery, podnikové IS, firemní data, projektová dokumentace...

RAID 0+1

Kombinace obou metod: provádí se zde rozdělení dat (stripping) na dvě části, přičemž každá má ještě svůj záložní "mirrorovaný" disk = celkem 4 disky.

RAID level 3, 4, 5 - rozložení zátěže, spolehlivost

Poznámka: Pouze pro informaci - levné řadiče neumožňují implementovat vyšší RAID levely.

Základním novum u vyšších RAID levelů jsou paritní data - ty vznikají při zápisu dat do diskového pole a jsou speciálním obrazem původních dat. Důležité je, že paritní data jsou vždy uložena jinde než "originál" - můžou to být například speciální paritní disky (RAID 3, 4).

Vždy platí: v případě havárie jednoho z disků nedojde ke ztrátě dat - ty se totiž "za letu" (on the fly) dopočítávají v řadiči právě z redundantních (dodatečných) paritních informací uložených na ostatních discích. V případě konfigurace Hot Swap (horká výměna) je možno vadný disk nahradit novým a na ten se pak postupně "vrací" i odpovídající data - toto pole je schopno se dynamicky rekonstruovat a to za plného chodu celého systému.

Vzhledem k tom, že nejpoužívanější "vyšší" úrovni diskových polí je je RAID level 5 zmíním se blíže pouze o něm.

Principem pole RAID 5 je předpoklad, že každý disk nese nejenom určitou část dat - jako u strippingu, ale zároveň také i odpovídající část "cizích" paritních dat. Tento přístup odstraňuje dřívější přetížení vyhrazených paritních disků a zároveň tím redukuje specifické prodlevy při zápisu či při čtení přítomné u polí RAID 3, 4.

Lze říci, že RAID 5 plně optimalizuje a využívá sílu souběžného a současného čtení či zápisu do všech disků pole. Vzhledem ke složitosti datového managementu pole RAID 5 je zde vyžadován speciální (a velmi výkonný) procesorem řízený řadič - na rozdíl od polí RAID 0/1.

Témata článku: Windows, Pole, Profesionální systém, Forge, Odpovídající ovladač, Mirror, Strip, Testovací disk, Speciální řadič, Vera, Disk Manažer, Měření, Poslední bios, RAI, Vadný disk, Swap, Hlavní disk, Single, Translation, Pozor, Profesionál, Hub, Disk, Variant, Porucha


Určitě si přečtěte

Kdyby měli železničáři tento superpočítač za 99 dolarů, nepotřebovali by lasery

Kdyby měli železničáři tento superpočítač za 99 dolarů, nepotřebovali by lasery

** Nejmodernější český železniční tunel je prošpikovaný technologiemi ** Za tři tisíce koupíte počítač, který je překoná ** Seznamte se s Nvidia Jetson Nano

Jakub Čížek | 50

20 tipů a triků pro Gmail: Užitečné maličkosti, které zefektivní práci s e-maily

20 tipů a triků pro Gmail: Užitečné maličkosti, které zefektivní práci s e-maily

** V Gmailu je řada užitečných funkcí, které možná všechny neznáte ** Odeslání mailu můžete například pozdržet či naplánovat na později ** Nad Gmailem můžete mít s několika triky daleko lepší kontrolu

Karel Kilián | 25

Že by konečně revoluce? Nové chytré hodinky od Garminu mají průhledný solární panel

Že by konečně revoluce? Nové chytré hodinky od Garminu mají průhledný solární panel

** Chytré hodinky mají relativně malou výdrž ** Sportovní fénixy od Garminu jsou na tom ale lépe ** Poslední verze nabízí dokonce transparentní solární panel

Jakub Čížek | 54



Aktuální číslo časopisu Computer

Speciál o přechodu na DVB-T2

Velký test herních myší

Super fotky i z levného mobilu

Jak snadno upravit PDF