Proč disková pole?

Pevné disky hrají v našem počítači nedílnou roli, protože se na nich ukládají veškeré informace, spouští se z nich operační systém, žije na nich odkládací soubor a tak dále, tak dále, tak dále, a tak dále. Dnes tedy budeme hovořit o polích RAID na nich založených.

Jak víte, tyto stejné pevné disky mají také určitou bezpečnostní rezervu, po které selžou, a také vlastnosti, které ovlivňují výkon.

V důsledku toho pravděpodobně mnozí z vás, tak či onak, někdy slyšeli o určitých raidových polích, která mohou být vyrobena z běžných pevných disků, aby se urychlil provoz těchto stejných disků a počítače jako celku nebo aby se zajistilo zvýšení spolehlivost ukládání dat.

Určitě také víte (a pokud nevíte, nevadí), že tato pole mají různá sériová čísla (0, 1, 2, 3, 4 atd.), a také plní zcela odlišné funkce. Tento jev se v přírodě skutečně vyskytuje a jak jste již uhodli, jsou to stejná pole RAID, o kterých vám chci v tomto článku říci. Přesněji, už vám to říkám

Co je RAID a proč je potřeba?

RAID je diskové pole (tedy komplex nebo chcete-li svazek) více zařízení – pevných disků. Jak jsem uvedl výše, toto pole slouží ke zvýšení spolehlivosti ukládání dat a/nebo ke zvýšení rychlosti čtení/zápisu informací (nebo obojího).

Co přesně tato parta disků dělá, tedy zrychlení práce nebo zvýšení bezpečnosti dat, záleží na vás, přesněji na volbě aktuální konfigurace raidu(ů). Různé typy těchto konfigurací jsou označeny různými čísly: 1, 2, 3, 4 a podle toho plní různé funkce.

Raidy jsou výrazně pohodlnější a efektivnější než použití jednoho disku v systému. Dokonce bych je všem doporučil, nehledě na to, že musíte používat dvě (nebo dokonce všechna čtyři) zařízení místo jednoho. Více jsem psal v článku: „Úzké místo“ ve výkonu vašeho počítače

Jde jen o to, že pokud například postavíte 0. verzi (popis variant 0, 1, 2, 3 atd. – čtěte níže), získáte znatelné zvýšení produktivity. A obecně, pevný disk je dnes jen úzký kanál ve výkonu systému.

Proč se to obecně stalo?

No posuďte sami – procesory získávají jádra, frekvence, cache a architekturu; grafické karty – počet pixel pipelines, množství a kapacita paměti, shader jednotky, frekvence videoprocesoru a na některých místech i počet těchto procesorů; RAM – frekvence a časování.

Pevné disky jen rostou na objemu, protože rychlost otáčení hlavy u nich (s výjimkou vzácných modelů jako Raptors) je již nějakou dobu zmrazena kolem 7200, cache také neroste, architektura zůstává téměř stejná .

Obecně výkonově disky stagnují (situaci lze zachránit pouze vývojem SSD), ale na chodu systému a místy i plnohodnotných aplikací se významně podílejí.

V případě sestavení jediného (ve smyslu číslo 1) raidu sice trochu ztratíte na výkonu, ale dostanete jakousi hmatatelnou záruku bezpečnosti vašich dat, protože budou zcela duplicitní a v podstatě i když selže jeden disk, tak to celé a bude úplně na druhém beze ztrát.

Obecně opakuji, nájezdy se budou hodit všem. Dokonce bych řekl, že jsou povinné :)

Co je RAID ve fyzickém smyslu?

Fyzicky se pole RAID skládá ze dvou až n počtu pevných disků připojených k základní desce, která podporuje možnost vytvářet pole RAID (nebo k příslušnému řadiči, což je méně obvyklé, protože jsou pro běžného uživatele drahé (řadiče se obvykle používají na servery z důvodu jejich zvýšené spolehlivosti a výkonu )), tzn. Na první pohled se uvnitř systémové jednotky nic nemění, prostě neexistují žádné zbytečné spoje nebo spoje disků mezi sebou nebo s čímkoli jiným.

Obecně je v hardwaru vše téměř stejné jako vždy a mění se pouze softwarový přístup, který vlastně výběrem typu raidu nastavuje, jak přesně mají připojené disky fungovat.

Programově se v systému po vytvoření raidu také neobjevují žádné speciální vrtochy. Ve skutečnosti celý rozdíl v práci s raidem spočívá pouze v malém nastavení v BIOSu, který vlastně raid organizuje (viz níže) a v použití ovladače. Jinak je VŠE naprosto stejné – v „Tento počítač“ jsou stejné jednotky C, D a další, všechny stejné složky, soubory. Obecně a v softwaru jsou na pohled zcela totožné.

Instalace pole není obtížná: vezmeme pouze základní desku, která podporuje technologii RAID, vezmeme dvě zcela identické – to je důležité! , – jak podle vlastností (velikost, cache, rozhraní atd.), tak podle výrobce a modelu disku a připojit je k této základní desce. Dále jednoduše zapněte počítač, přejděte do BIOSu a nastavte parametr Konfigurace SATA: RAID.

Poté se během procesu spouštění počítače (obvykle před spuštěním Windows) objeví panel zobrazující informace o discích v raidu a mimo něj, kde ve skutečnosti musíte stisknout CTR-I pro konfiguraci raidu (přidat disky k němu, smazat atd. atd.) . To je vlastně všechno. Následuje instalace Windows a další radosti ze života, tedy opět vše jako vždy.

Důležitá poznámka k zapamatování

Při vytváření nebo mazání raidu (zdá se, že to neplatí pro 1. raid, ale není to skutečnost) se z disků nevyhnutelně smažou všechny informace, a proto se zjevně nevyplatí pouze provádět experiment, vytvářet a mazat různé konfigurace. Před vytvořením raidu si proto nejprve uložte všechny potřebné informace (pokud je máte) a poté experimentujte.

Co se týče konfigurací.. Jak jsem již řekl, existuje několik typů RAID polí (alespoň z hlavního základu jsou to RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Pro začátek budu mluvit o dvou, které jsou mezi běžnými uživateli nejsrozumitelnější a nejoblíbenější:

• RAID 0 – diskové pole pro zvýšení rychlosti zápisu.
• RAID 1 je zrcadlené diskové pole.

A na konci článku rychle projdu ostatní.

RAID 0 – co to je a k čemu se používá?

A tak. RAID 0 (také známý jako Striping) – používá dva až čtyři (více, méně často) pevné disky, které společně zpracovávají informace, což zvyšuje výkon. Aby bylo jasno, nošení tašek pro jednu osobu trvá déle a je obtížnější než pro čtyři osoby (ačkoli tašky zůstávají ve svých fyzických vlastnostech stejné, mění se pouze síly, které s nimi interagují). Programově jsou informace o raidu tohoto typu rozděleny do datových bloků a zapisovány postupně na oba/několik disků.

Jeden blok dat na jednom disku, další blok dat na jiném a tak dále. To výrazně zvyšuje výkon (počet disků určuje nárůst výkonu, t.j. 4 disky poběží rychleji než dva), ale trpí bezpečnost dat na celém poli. Pokud některý z pevných disků zahrnutých v takovém RAID selže, všechny informace jsou téměř úplně a nenávratně ztraceny.

Proč? Faktem je, že každý soubor se skládá z určitého počtu bajtů. z nichž každý nese informaci. Ale v poli RAID 0 mohou být bajty jednoho souboru umístěny na několika discích. Pokud tedy jeden z disků „umře“, dojde ke ztrátě libovolného počtu bajtů souboru a bude jednoduše nemožné jej obnovit. Ale existuje více než jeden soubor.

Obecně se při použití takového pole raid důrazně doporučuje provádět neustálé zálohování cenných informací na externí média. Raid opravdu poskytuje znatelnou rychlost – říkám vám to z vlastní zkušenosti, protože takové štěstí mám doma nainstalované už léta.

RAID 1 – co to je a k čemu se používá?

Pokud jde o RAID 1 (Mirroring – „zrcadlení“). Vlastně začnu s nevýhodou. Na rozdíl od RAID 0 se ukazuje, že tak trochu „ztratíte“ prostor druhého pevného disku (používá se k zapsání kompletní (bajt po bajtu) kopie prvního pevného disku, zatímco u RAID 0 je tento prostor zcela k dispozici).

Výhodou, jak jste již pochopili, je vysoká spolehlivost, to znamená, že vše funguje (a všechna data existují v přírodě a nezmizí, když jedno ze zařízení selže), pokud je funkční alespoň jeden disk, tzn. I když hrubě zničíte jeden disk, neztratíte ani jeden bajt informací, protože druhý je čistou kopií prvního a nahradí ho, když selže. Tento typ raidu se často používá na serverech kvůli neuvěřitelné životaschopnosti dat, což je důležité.

Při tomto přístupu je obětován výkon a podle osobních pocitů je to ještě méně než při použití jednoho disku bez jakýchkoli nájezdů. Pro některé je však spolehlivost mnohem důležitější než výkon.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 – co to je a k čemu se používají?

Popis těchto polí je zde co nejvíce, tzn. čistě pro referenci, a to i v komprimované podobě (ve skutečnosti je popsána pouze ta druhá). proč tomu tak je? Minimálně kvůli nízké oblibě těchto polí mezi průměrným (a obecně jakýmkoli jiným) uživatelem a v důsledku toho i mé malé zkušenosti s jejich používáním.

RAID 2 je vyhrazen pro pole, která používají nějaký Hammingův kód (nezajímalo mě, co to bylo, takže vám to neřeknu). Princip fungování je přibližně tento: data jsou zapisována na odpovídající zařízení stejným způsobem jako v RAID 0, to znamená, že jsou rozdělena do malých bloků napříč všemi disky, které se podílejí na ukládání informací.

Na zbývajících discích (speciálně přidělených pro tento účel) jsou uloženy kódy opravy chyb, které lze použít k obnovení informací, pokud některý pevný disk selže. Takže v polích tohoto typu jsou disky rozděleny do dvou skupin – pro data a pro kódy opravy chyb

Máte například dva disky, které poskytují místo pro systém a soubory, a dva další budou zcela vyhrazeny pro korekční data v případě, že první dva disky selžou. V podstatě se jedná o něco jako zero raid, jen s možností alespoň nějak uložit informace v případě poruchy některého z pevných disků. Zřídka drahé – čtyři disky místo dvou s velmi kontroverzním zvýšením bezpečnosti.

RAID 3, 4, 5, 6. O nich, ať už to na stránkách tohoto webu zní jakkoli divně, zkuste si o nich přečíst na Wikipedii. Faktem je, že ve svém životě jsem se s těmito poli setkal extrémně zřídka (kromě toho, že páté mi přišlo pod ruku častěji než ostatní) a nedokáži přístupnými slovy popsat principy jejich fungování a absolutně nechci přetiskovat článek z výše navrhovaného zdroje, alespoň kvůli přítomnosti formulací lámajících zuby, kterým i já sotva rozumím.

Jaký RAID byste si měli vybrat?

Pokud hrajete hry, často kopírujete hudbu, filmy nebo instalujete programy náročné na zdroje, pak se vám RAID 0 jistě bude hodit. Buďte ale opatrní při výběru pevných disků – v tomto případě je důležitá především jejich kvalita – nebo si určitě zálohujte na externí média.

Pokud pracujete s cennými informacemi, že ztráta se rovná smrti, pak rozhodně potřebujete RAID 1 – ztratit s ním informace je extrémně těžké.

Opakuji, že je velmi žádoucí, aby disky osazené v RAID poli byly totožné. Velikost, značka, série, velikost cache – vše by mělo být pokud možno stejné.

Doslov

Mimochodem, jak sestavit tento zázrak, jsem napsal v článku: „Jak vytvořit pole RAID pomocí standardních metod“ a o několika parametrech v materiálu „RAID 0 ze dvou SSD, praktické testy s Read Ahead a Read Cache.” Použijte vyhledávání.

Upřímně doufám, že vám tento článek bude užitečný a určitě si uděláte nájezd toho či onoho typu. Věřte mi, stojí to za to.

Pokud máte dotazy týkající se jejich vytváření a konfigurace, obecně mě můžete kontaktovat v komentářích – pokusím se pomoci (pokud existují pokyny pro vaši základní desku online). Budu také rád za jakékoli doplnění, přání, myšlenky a tak dále.

Belov Andrey (Sonikelf) Poznámky od správce systému [Sonikelf’s Project] Kosmodamianskaya nábřeží, 32-34 Rusko, Moskva (916) 174-8226