Зузоліна Анастасія Сергіївна
Зміст
RAID
Швидкодія зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв досить помітно відстає від швидкодії процесора та основної пам'яті. У випадку дискових систем (набору дискових пристроїв, що працюють разом, щоб підвищити швидкість і надійність системи вводу/виводу) додаткове підвищення швидкодії можливе шляхом паралельного використання кількох пристроїв, або використання масивів незалежно чи паралельнодіючих дисків. При наявності кількох дисків різні операції вводу-виводу можуть оброблюватись паралельно, якщо блок даних, до якого відбувається звернення, розподілено на множині дисків.
Існує спеціальний промисловий стандарт, що дозволяє уніфікувати для розробників програмного забезпечення використання надмірної кількості незалежних дисків. Цей стандарт називається RAID (Redundant Array of Independent Disk), що в перекладі означає "надмірний масив незалежних дисків".
Абревіатура «RAID» спочатку розшифровувалась як «redundant array of inexpensive disks» («надмірний масив недорогих дисків», т.я. вони були набагато дешевші за диски SLED (Single Large Expensive Drive)). Саме так був представлений RAID його засновниками Петтерсоном (David A. Patterson), Гібсоном (Garth A. Gibson) і Катцом (Randy H. Katz) в 1988 році.
Характеристики RAID
1. RAID – це набір фізичних дисків, що розглядаються ОС як один логічний диск.
2. Дані розподілені по фізичним дискам масиву.
3. Надмірна ємність дисків використовується для зберігання контрольної інформації, що гарантує відновлення даних у випадку відмови одного, чи більше дисків.
Рівні RAID
| Категорія | Рівень | Опис | Швидкість обробки даних | Швидкість передачі запитів | Застосування |
| Розщеплення | 0 | Без надмірності | Великі смуги відмінно | Малі смуги відмінно | Додатки з некритичними даними, що потребують великої швидкодії |
| Дзеркалювання | 1 | Дзеркалювання | добре/задовільно | задовільно | Системні диски, важливі файли |
| Паралельний доступ | 2 | Надмірність з кодами Хеммінга | Погано | Відмінно | Теоретично, немає практичного втілення |
| Паралельний доступ | 3 | Парність з чергованими бітами | Погано | Відмінно | Додатки з великими запитами вводу-виводу, граф. редактори, САПР |
| Незалежний доступ | 4 | Парність з чергованими бітами | Відмінно/задовільно | Задовільно/погано | Теоретично |
| Незалежний доступ | 5 | Розподілена парність з чергованими блоками | Відмінно/задовільно | Задовільно/погано | Висока швидкість запитів, інтенсивне читання, пошук даних |
| Незалежний доступ | 6 | Подвійна розподілена парність з чергованими блоками | Відмінно/погано | Задовільно/погано | Додатки, що вимагають виключної надійності |
RAID 0
RAID 0 — дисковий масив з двох або більше жорстких дисків без резервування (тобто, по суті RAID-масивом не являеться). Інформація розбивається на блоки даних фіксованої довжини і записується на обидва/декілька дисків одночасно.
(+): За рахунок цього суттєво підвищується продуктивність
(+): Підсумовується об'єм пам'яті.
(-): Низька надійність, т.я. відмова будьякого з дисків веде до непрацездатності всього масива
RAID 1
RAID 1 — масив з двох дисків, що є повними копіями друг друга.
(+): Забезпечує привабливу швидкість запису і виграш за швидкістю читання при розпаралелюванні запитів.
(+): Висока надійність - працює, поки функціонує хоча б один диск в масиві.
(-): Висока собівартість
RAID 2
Масиви такого типу засновані на використанні кода Хеммінга. Диски ділятся на 2 групи: для даних і для кодів коррекції помилок . Використовуються технології паралельного доступу.Всі диски приймають участь в виконанні кожного запиту вводу-виводу.Картриджі дисководів розташовані в одній позиції в будь-який момент часу. Дані поділяються на полоси рівні одному байту чи слову.
(+): Швидкий пошук і виправлення помилок
(-): Громіздкість, висока собівартість
RAID 3
Використовується паралельний доступ з розподіленими по невеликим смугам даними. Замість коду помилок на резервному диску зберігається простий біт парності. Зміст смуг даних може бути відновлено за змістом відповідних смуг інших дисків.
(+): Висока швидкість читання і запису даних
(-): Низька назійність внаслідок великого навантаження на резервний диск
RAID 4
Використовуються технології незалежного доступу(кожен диск функціонує незалежно, різні запити можуть оброблюватись незалежно). Полоси порівняно з попередніми випадками RAID великі. Ефективне використання для баз даних, але неефективне використання для додатків, що вимагають великої швидкості передачі даних. Запис кожної смуги включає дві операції читання і дві запису.
RAID 5
Основним недоліком рівнів RAID від 2-го до 4-го є неможливість проводити паралельні операції запису, т.я. для зберігання інформації про парність портібний окремий диск. RAID 5 не має цього недоліку. Блоки даних і контрольні суми циклічно записуються на всі диски масиву.
(+): Більш економний варіант
(-): Низька продуктивність
RAID 6
Масив з кількох жорстких дисків, в якому для збереження контрольних даних використовуються два диски, а самі дані розраховуються по різним алгоритмам, що вимагає використанні більш потужного RAID-контроллера. Головною перевагою даного массива є повна працездатність системи навіть при одночасній відмові двох жорстких дисків.
