RAID 0
Дисковый массив повышенной производительности без отказоустойчивости
Массив RAID 0 наиболее производительный и наименее защищенный из всех RAID-ов. Данные разбиваются на блоки пропорционально количеству дисков, что приводит к более высокой пропускной способности. Высокая производительность данной структуры обеспечивается параллельной записью и отсутствием избыточного копирования. Отказ любого диска в массиве приводит к потере всех данных. Этот уровень называется striping. RAID 1
Дисковый массив с дублированием или зеркалирование
RAID 1 - mirroring - зеркальное отражение двух дисков. Избыточность структуры данного массива обеспечивает его высокую отказоустойчивость. Массив отличается высокой себестоимостью и низкой производительностью.
Преимущества:
- · простота реализации;
- · простота восстановления массива в случае отказа (копирование);
- · достаточно высокое быстродействие для приложений с большой интенсивностью запросов.
Недостатки RAID 1 Недостатки:
- · высокая стоимость на единицу объема - 100% избыточность;
- · невысокая скорость передачи данных.
RAID 2
Отказоустойчивый дисковый массив с использованием кода Хемминга
RAID 2 - использует коды исправления ошибок Хемминга (Hamming Code ECC). Коды позволяют исправлять одиночные и обнаруживать двойные неисправности.
Преимущества:
- · быстрая коррекция ошибок ("на лету");
- · очень высокая скорость передачи данных больших объемов;
- · при увеличении количества дисков, накладные расходы уменьшаются;
- · достаточно простая реализация.
Недостатки RAID 2 Недостатки:
- · высокая стоимость при малом количестве дисков;
- · низкая скорость обработки запросов (не подходит для систем ориентированных на обработку транзакций).
RAID 3
Отказоустойчивый массив с параллельной передачей данных и четностью
RAID 3 - данные хранятся по принципу striping на уровне байтов с контрольной суммой (КС) на одном из дисков. Массив не имеет проблему некоторой избыточности как в RAID 2-го уровня. Диски с контрольной суммой используемые в RAID 2, необходимы для определения ошибочного заряда. Однако большинство современных контроллеров способны определить, когда диск отказал при помощи спец сигналов или дополнительного кодирования информации, записанной на диск и используемой для исправления случайных сбоев.
RAID 4
Отказоустойчивый массив независимых дисков с разделяемым диском четности
RAID 4 имеет схожую структуру с RAID 3, однако отличие состоит в том, что в RAID 4 расслоение данных происходит на уровне секторов, а не на уровне битов и байтов. У RAID 4 более высокая производительность передачи малых объемов данных за счет распараллеливания, при котором имеется возможность выполнять более одного обращения по I/O контуру одновременно.
Преимущества:
- · очень высокая скорость чтения данных больших объемов;
- · высокая производительность при большой интенсивности запросов чтения данных;
- · малые накладные расходы для реализации избыточности.
Недостатки RAID 4 Недостатки:
- · достаточно сложная реализация;
- · очень низкая производительность при записи данных;
- · сложное восстановление данных;
- · низкая скорость чтения данных малого объема при единичных запросах;
- · асимметричность быстродействия относительно чтения и записи.
RAID 5
Отказоустойчивый массив независимых дисков с распределенной четностью
RAID 5 - упоминается как striping с распределенной контрольной суммой. В отличие от RAID 4 в RAID 5 контрольная сумма распределяется среди дисков. Это изменение позволяет увеличить производительность записи небольших объемов данных в многозадачных системах. Поскольку данные четности распределяются среди дисков, скорость выполнение процесса чтения имеет тенденцию быть значительно ниже чем скорость чтения у RAID 4 уровня.
Преимущества:
- · высокая скорость записи данных;
- · достаточно высокая скорость чтения данных;
- · высокая производительность при большой интенсивности запросов чтения/записи данных;
- · малые накладные расходы для реализации избыточности.
Недостатки RAID 5 Недостатки:
- · скорость чтения данных ниже, чем в RAID 4;
- · низкая скорость чтения/записи данных малого объема при единичных запросах;
- · достаточно сложная реализация;
- · сложное восстановление данных.
RAID 6
Отказоустойчивый массив независимых дисков с двумя независимыми распределенными схемами четности
RAID 6 аналогичен RAID 5, данные разбиваются на блочном уровне но для повышения отказоустойчивости используется дополнительная контрольная сумма. Однако сильно увеличивается время обработки одного запроса, так как при выполнении логической записи реально происходит шесть обращений к диску.
реимущества:
- · высокая отказоустойчивость;
- · достаточно высокая скорость обработки запросов;
- · относительно малые накладные расходы для реализации избыточности.
Недостатки RAID 6 Недостатки:
- · очень сложная реализация;
- · сложное восстановление данных;
- · очень низкая скорость записи данных.
RAID 7
Массив с оптимизированной асинхронностью для повышения производительности и высокой скорости ввода-вывода.
RAID 7® является зарегистрированной торговой маркой Storage Computer Corporation (SCC)
Описание RAID 7 Для понимания архитектуры RAID 7 рассмотрим ее особенности:
1. Все запросы на передачу данных обрабатываются асинхронно и независимо.
2. Все операции чтения/записи кэшируются через высокоскоростную шину x-bus.
3. Диск четности может быть размещен на любом канале.
4. В микропроцессоре контроллера массива используется операционная система реального времени ориентированная на обработку процессов.
5. Система имеет хорошую масштабируемость: до 12-ти host-интерфейсов, и до 48-ми дисков.
6. Операционная система контролирует коммуникационные каналы.
7. Используются стандартные SCSI диски, шины, материнские платы и модули памяти
8. Используется высокоскоростная шина X-bus для работы с внутренней кэш-памятью.
9. Процедура генерации четности интегрирована в кэш.
10. Диски, присоединенные к системе, могут быть задекларированы как отдельно стоящие.
11. Для управления и мониторинга системы можно использовать SNMP агент.
Преимущества RAID 6 Преимущества:
- · высокая скорость передачи данных и высокая скорость обработки запросов (1.5 - 6 раз выше других стандартных уровней RAID);
- · высокая масштабируемость хост-интерфейсов;
- · скорость записи данных увеличивается с увеличением количества дисков в массиве;
- · для вычисления четности нет необходимости в дополнительной передаче данных.
Недостатки RAID 6 Недостатки:
- · собственность одного производителя;
- · очень высокая стоимость на единицу объема;
- · короткий гарантийный срок;
- · не может обслуживаться пользователем;
- · нужно использовать блок бесперебойного питания для предотвращения потери данных из кэш-памяти.
КОМБИНИРОВАННЫЕ RAID-МАССИВЫ
Современные RAID контроллеры позволяют комбинировать различные уровни RAID. Таким образом, можно реализовать системы, которые объединяют в себе достоинства различных уровней, а также системы с большим количеством дисков. Обычно это комбинация нулевого уровня (stripping) и какого либо отказоустойчивого уровня.
RAID 10
Отказоустойчивый массив с дублированием и параллельной обработкой
Архитектура массива RAID 10 представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого являются массивы RAID 1. Он объединяет в себе очень высокую отказоустойчивость и производительность.
Преимущества:
- · высокая отказоустойчивость;
- · высокая производительность.
Недостатки RAID 10 Недостатки:
- · очень высокая стоимость;
- · ограниченное масштабирование.
RAID 30
Отказоустойчивый массив с параллельной передачей данных и повышенной производительностью
омбинированный RAID 30, включает множество RAID 3 в наборе striping (RAID 0). Объединяет в себе отказоустойчивость и высокую производительность. Обычно используется для приложений требующих последовательной передачи данных больших объемов.
Преимущества:
- · высокая отказоустойчивость;
- · высокая производительность.
Недостатки RAID 10 Недостатки:
- · высокая стоимость;
- · ограниченное масштабирование.
RAID 50
Отказоустойчивый массив с распределенной четностью и повышенной производительностью
Комбинированный RAID 50, включает множество RAID 5 в наборе striping (RAID 0). Увеличенная отказоустойчивость и высокая производительность для приложений с большой интенсивностью запросов и высокую скорость передачи данных.
Преимущества:
- · высокая отказоустойчивость;
- · высокая скорость передачи данных;
- · высокая скорость обработки запросов.
Недостатки RAID 10 Недостатки:
- · высокая стоимость;
- · ограниченное масштабирование.
