Что такое raid edition на жестком диске

Зачем платить больше, или SATA «RAID Edition»

Обычный SATA диск, встречая сбойный кластер, пытается восстановить записанную на нем информацию. Вначале – читая его повторно, затем – пробуя прочесть данные с использованием встроенных алгоритмов восстановления. И в течении всего времени «восстановления» диск “не отзывается” на команды извне, сообщая, что «занят». Такое поведение вполне оправдано, если диск – единственный в системе, и приоритетом является восстановление нигде не продублированных данных.

Аппаратный RAID-контроллер, когда один из дисков длительное время не обрабатывает адресованные ему запросы, приходит к выводу, что диск – неисправен.

В лучшем случае «неисправность» приводит к признанию всей информации на данном HDD недействительной и ребилду массива с заполнением всего диска данными. Заново, за счет восстановления с других дисков в RAID-группе. И на период ребилда происходит деградация производительности всей дисковой подсистемы, вплоть до 50%.

В худшем случае – к примеру, на одном из дисков RAID-группы окажется еще одни десктоный диск SATA со сбойным кластером – весьма вероятно разрушение массива с риском потери всех данных. Со всеми вытекающими.

Основное отличие прошивки дисков «RAID Edition» в первую очередь заключается в реакции на сбойный кластер. Не сумев прочитать информацию, диск «RAID Edition» помечает блок данных как «сомнительный», сообщает о сбое RAID-контроллеру. RAID-контроллер восстанавливает данные сбойного кластера за счет информации на других дисках RAID-группы. И передает восстановленные данные в том числе диску со сбойным блоком, для записи в другом секторе на диске. В случае восстановления данных за счет RAID-контроллера диск просто помечает «сомнительный» блок как «сбойный». Если RAID-контроллер данные восстановить не смог – тогда диск пытается сам восстановить информацию за счет алгоритмов восстановления, в фоновом режиме. В обоих ситуациях диск с прошивкой «RAID Edition» продолжает обслуживание других запросов и сообщает RAID-контроллеру “я живой”.

Остальные отличия в прошивке, к примеру более агрессивные алгоритмы считывания и менее «экономичный» режим работы, повышают производительность при множественных запросах и снижают время доступа к данным. Они важны, но не критичны.

Таким образом, в серверах и рабочих станциях, в RAID-массивах с аппаратными RAID-контроллерами рекомендуется использовать именно версию «RAID Edition», коли уж делается выбор в пользу высокоёмких и относительно дешевых дисков SATA.

Напечатать Отправить другу

Источник

990x.top

Простой компьютерный блог для души)

RAID Edition жесткий диск — что это такое?

Серия дисков, которые предназначены для использования в RAID-массиве.

В отчем отличие? Такие диски просто больше оптимизированы для совместной работы в массиве. В теории даже если не использовать массив, то такой диск тоже подходит в качестве обычного, чтобы например на него установить Windows.

Что за массив RAID? Диски можно обьединить вместе, то есть два, три, четыре — они могут работать как один. После обьединения вы получаете одно пространство, обьем которого — это сумма обьемов всех накопителей. RAID-массивы могут работать по-разному:

RAID массив можно создать функциями BIOS, но лучше всего для этого купить специальную плату с аппаратным RAID. Такая плата может подключаться в разьем PCI и уже к этой плате подключатся SATA-кабели дисков, после чего создается RAID-массив. Вот пример такой платы PCI:

Но это только пример. Плата может быть больше по размеру, продвинутая, с большим количеством портом. Дешевые и китайские не советую — скорость массива может быть не максимальной, да и такой массив спокойно может работать нестабильно. RAID массив на самом деле — не такая простая технология, нужно чтобы все работало четко, только тогда будет прирост производительности файловой системы.

А еще круче купить сетевое хранилище NAS — это специальное устройство с отсеками для жестких дисков. Вставляете диски, потом создаете из них одно файловое пространство (массив), настраиваете и это пространство будет доступно по локальной сети (LAN) или даже через интернет (зависит от модели). Некоторые устройства поддерживают подключение по Wi-Fi. Пример, как выглядит данное устройство:

Существует множество разных моделей с дополнительными функциями — например можно сразу фильмы смотреть, подключив монитор или ТВ по HDMI к NAS, даже пульт может присутствовать.

Совсем забыл сказать — для устройств NAS часто диски имеют маркировку NAS Hard Driver (у Western Digital это линейка WD Red).

Надеюсь информация помогла. Удачи и добра, до новых встреч друзья.

Источник

Что такое RAID-массив и зачем он нужен

Содержание

Содержание

В системах хранения данных критически важны сохранность и время восстановления в случае сбоя. Свою ценность, а в некоторых задачах и более высокую, имеет скорость работы накопителей. Использование RAID-массивов в различных конфигурациях — это поиск компромисса между перечисленными параметрами.

RAID — это технология объединения двух и более накопителей в единый логический элемент с целью повышения производительности и (или) отказоустойчивости отдельно взятого элемента массива.

RAID-массивы классифицируются по следующим параметрам:

RAID-контроллеры: аппаратные и не очень

По исполнению контроллеры делятся на программные и аппаратные. Программные реализуются непосредственно средствами операционной системы или на уровне материнской платы. Последние также известны как интегрированные, а также Fake-RAID. Они работают быстрее чисто софтверных решений за счет специального чипа для управления массивом. Недавно публиковался текст о развертывании таких технологий. Дополнительной железки при этом никакой нет и в любом случае будут использоваться ресурсы вычислительной машины.

Аппаратные RAID-контроллеры выполняются в форм-факторе платы PCIe либо в составе внешнего автономного устройства — дискового массива.

Они имеют на борту собственные процессор, память, BIOS и специальный интерфейс для конфигурации. Платы PCIe также комплектуются дополнительными модулями, сохраняющими данные, если произойдет сбой в электропитании: BBU с Li-Ion аккумулятором и ZMCP на базе суперконденсатора.

Оба модуля позволяют сделать сэйв содержимого кэша. После восстановления работы эти данные будут немедленно записаны на диск. Дисковый массив, будучи автономным, располагает собственными блоком питания и системой охлаждения.

Накопители подключаются к плате либо кабелями напрямую, либо через платы расширения. Автономные дисковые массивы содержат все накопители внутри себя, а наружу смотрит все тот же интерфейс PCIe (есть и другие варианты, например, USB 3.2 и Thunderbolt 3). Кстати, известный вид дисковых массивов — сетевое хранилище данных (NAS).

Что можно подключать к RAID-контроллеру

Следующий важный параметр, по которому различаются RAID-массивы, это поддержка интерфейсов накопителей. Не будем тревожить склеп с IDE-дисками, а констатируем, что по большому счету применяются три типа: SATA, SAS и NVMe. SAS — удел серверов, а вот остальные применяются повсеместно.

Есть программные и аппаратные RAID-контроллеры, которые умеют управлять массивом дисков с одним из интерфейсов. В формате PCIe есть и такие платы, которые реализуют режим Tri-Mode, позволяющий работать со смешанным составом накопителей.

Уровни RAID

Разобравшись с основными конструктивными особенностями RAID-контроллеров, перейдем к главной характеристике — поддержке уровней RAID. В подавляющим большинстве контроллеры работают с уровнями 0, 1, 1E, 10, 5, 5EE, 50, 6, 60. Другие занесены в красную книгу и на практике встречаются редко. Простейшие программные контроллеры позволяют создать RAID 0 и 1. Более продвинутые добавляют RAID 10 и 5. В аппаратных, как правило, такой перечень минимален, и многие платы поддерживают весь спектр уровней. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Несколько важных нюансов для понимания эффективных объема и быстродействия, получаемых в результате объединения в массив:

RAID 0

Единственный массив, который не совсем оправдывает название, поскольку не обладает избыточностью. При этом скорость и эффективный объем максимальны. Данные разбиваются на одинаковые блоки, равномерно записываемые на все диски по очереди. Эти блоки называются страйпами, отсюда и сам RAID 0 часто именуют страйпом. Считывание данных также происходит параллельно. Здесь конечно же есть свое но.

Дело в том, что прирост производительности не прямо пропорционален количеству дисков (как хотелось бы). В силу специфики накопителей, особенно механических, выигрыш в конфигурации RAID 0 хорошо заметен только на операциях последовательного чтения. Другими словами, при работе с большими файлами. Типичная область применения — игры, видеомонтаж и рендеринг. При условии, что регулярно производится резервирование на сторонние накопители. Наряду с этим при случайном доступе к файлам разница с отдельно взятым диском уже не так ощутима. Более позитивная картина наблюдается в случае твердотельных накопителей, но они и так удовлетворяют большинству запросов по быстродействию.

В общем, в современных реалиях RAID 0 далеко не всегда оправдает свое применение, а основная задача RAID-массива все же в повышении надежности хранения данных.

Обратная сторона медали за скорость как раз в отсутствии избыточности, что означает нулевую отказоустойчивость. В случае сбоя хотя бы одного из элементов массива, восстановление всего содержимого практически невозможно.

RAID 1

RAID 1, известный как «зеркало», представляет собой другую крайность. Он максимально избыточен — в нем производится 100 % дублирование данных. Этот процесс «съедает» ровно половину объема массива. Число дисков в нем, соответственно, четное. Позволяет увеличить скорость чтения, но синхронная скорость записи в некоторых случаях падает. При отказе одного из дисков работа автоматически продолжается с дублером. Если доступна функция горячей замены дисков, то восстановление штатного режима происходит без остановки. RAID 1 идеален для чувствительных данных.

RAID 5

Состоит минимум из трех накопителей, при этом доступный объем уменьшается на один. Данные записываются в страйпы на все диски кроме одного, на котором размещается контрольная сумма этой части данных. Запись этого блока также чередуется между всеми накопителями, распределяя равномерную нагрузку. Если их больше четырех, то скорость чтения будет выше чем в RAID 1, но запись будет осуществляться медленнее. Контрольные суммы позволяют достать информацию в случае выхода из строя одного из элементов. Сама операция восстановления вызывает повышенную нагрузку на оставшиеся диски. Значительно падает производительность и риск утери всех данных в случае отказа еще одного диска. Желательно иметь опцию горячей замены для оперативного возвращения в нормальный режим работы.

Со всеми плюсами и минусами эти три уровня наиболее распространены и просты в развертывании.

RAID 6

Развитие RAID 5 по части надежности, позволяющее пережить потерю двух дисков. В данной конфигурации в каждом проходе пишется две независимые контрольные суммы на два накопителя. Требуется минимум четыре диска, из которых два уйдет на описанный алгоритм повышения отказоустойчивости. При этом скорость записи будет еще ниже, чем у RAID 5.

Следующие уровни — производные и комбинации перечисленных.

RAID 10

Неплохо было бы объединить достоинства RAID 0 (производительность) и RAID 1 (отказоустойчивость)? Встречайте RAID 10: страйп и зеркало, два в одном. Но и недостатки не забудьте — по-прежнему половина объема уходит на резерв. А что делать, за надежность приходится платить. В этом плане менее экономичен, чем RAID 5 И RAID 6, но более прост в восстановлении после сбоя.

RAID 50

По похожей схеме получаем RAID 50. Здесь уже страйпы не зеркалируются, а распределяются по двум и более массивам RAID 5. Требуется от шести дисков, скорость чтения значительно увеличивается. Кроме того, нивелируется и слабое место RAID 5 и RAID 6 — низкая скорость записи. Отрицательная сторона опять лежит в плоскости экономики. Из эффективного объема выпадают два диска, как и RAID 6, при этом массив выдержит потерю только одного.

RAID 60

Данный гибрид RAID 0 и RAID 6 призван решить проблему производительности последнего. Отказоустойчивость остается на том же уровне, как и часть объема накопителей, отводимая на реализацию алгоритмов контроля целостности данных. Дисков для такого удовольствия понадобится как минимум восемь.

RAID 1E

Еще одна вариация совмещения алгоритмов зеркалирования и чередования данных. Записанные на одной итерации страйпы повторно записываются на следующей, но в обратном порядке. Таким образом в RAID 1E можно использовать три диска. Массив останется тем же зеркалом с эффективным объемом, равным половине от исходного.

RAID 5EE

Один из вариантов использования RAID 5 с резервным диском. Отличается тем, что этот диск не простаивает до выхода из строя одного из элементов массива, а используется наряду с другими. На каждой итерации помимо страйпов данными и контрольной суммой записывается резервный блок. Сделано это для ускорения процесса сборки массива в случае нештатной ситуации. Платой за такую опцию становится второй диск, исключаемый из эффективного объема RAID 5EE.

В таблице ниже приведены сравнительные характеристики рассмотренных уровней RAID.

Не забудем и про массив с незатейливым названием JBOD (дословно переводится как «просто связка дисков»). Строго говоря, он не является RAID-массивом. Это объединенные в один несколько дисков без дополнительной функциональности. Позволяет развернуть логический диск с объемом, который недоступен в рамках одного накопителя. Такой диск полезен для перемещения файлов больших размеров в несколько терабайт.

Вместо заключения напомним самое главное правило для всех, кто хранит данные в RAID-массиве: RAID-массив ≠ бэкап! Регулярно делайте резервные копии данных на независимые носители и да пребудет с вами сила.

Источник

ЭТО RAID

Как устроено избыточное хранение данных.

Когда мы говорили о резервном копировании, то упоминали про RAID — технологию хранения данных, которая защищает их от порчи или потери. Теперь разберём подробнее.

Что такое RAID

RAID — это технология, с помощью которой может быть организовано хранение данных на жёстких дисках. По-простому — это инструкция, как хранить и читать ваши файлы на дисках.

Расшифровывается так: Redundant Array of Independent Disks, по-русски — массив независимых дисков с избыточностью. Избыточность — ключевое слово.

Чаще всего эту технологию применяют к нескольким дискам на одном устройстве. Например, у вас может быть сетевое хранилище, в которое будут вставлены четыре диска. Эти четыре диска собираются в RAID-массив и после некоторой компьютерной магии они становятся более безопасными.

👉 Суть безопасности RAID в том, чтобы при поломке одного из дисков данные в целом не пострадали. По крайней мере, чтобы их можно было восстановить.

Как данные не пострадают

На практике это выглядит так:

За счёт чего

Основной секрет — в избыточности хранения. Это значит, что RAID-массив хранит больше данных, чем отправляет туда пользователь.

Например, вы отправили один файл размером 1 ГБ, но RAID хранит этот гигабайт немного избыточно, делая несколько фрагментарных копий этого файла по другим дискам. Как бы «размазывает» данные.

В итоге файл может занимать не 1 ГБ, а 1,2 ГБ. Вот эти 0,2 ГБ — это та самая избыточность, благодаря которой в случае поломки можно будет восстановить ваши данные. Число 0,2 условное — зависит от конфигурации массива.

Как организованы RAID-массивы

Мы расскажем об основных схемах, которые лучше всего подходят для нас с вами, и покажем, как именно они устроены, чтобы вы смогли выбрать для себя лучший вариант.

Важный момент: лучше всего использовать диски, одинаковые по всем характеристикам. Идеально, если массив будет состоять из дисков одной и той же модели — так не будет проблем с восстановлением данных.

Для начала простой пример: когда RAID нет: ×

Цветные линии — это файлы на жёстком диске. Сейчас все данные хранятся на одном диске. Если сломается жёсткий диск — все файлы пропадут.

RAID0 — объём, скорость, но никакой надёжности

Несмотря на слово RAID в названии, в нём нет избыточности данных, и если сломается один из дисков, вы потеряете все свои файлы. Всё дело в том, что данные в RAID0 никак не резервируются, а просто по очереди пишутся на два разных диска.

Допустим, что у нас есть три файла — обозначим их красным, синим и зелёным. Тогда RAID0 запишет их себе в память так:

Каждый файл разбивается на кусочки и размазывается по дискам.

В результате пользователь получает большой объём хранилища — в сумме как два диска. Но это не даёт никакой надёжности. Видно, что три файла просто размазались по дискам и разные части файлов лежат на разных дисках. Очевидно, что если один их них сломается, то у нас останется диск с кучей фрагментов данных, которые невозможно восстановить:

Единственное, из-за чего это используют, — скорость работы с данными. Файл делится на несколько частей и пишется одновременно на разные диски — так получается быстрее, чем писать его целиком на один диск.

+ быстрая скорость работы с файлами

+ большой объём хранилища

— никакой надёжности, малейшая поломка — и вы теряете все данные.

RAID1 — высокая надёжность ценой снижения объёма

В отличие от предыдущего массива, RAID1 прост и надёжен как скала. Правило простое — каждый файл записывается одновременно на оба диска, в итоге у вас получаются два одинаковых диска, каждый из которых хранит все ваши данные. Если один сломается, то всё останется на втором. Из-за того что данные одинаковые, такой метод ещё называют зеркалированием.

Оба диска содержат одну и ту же информацию. При поломке одного диска все данные можно сразу взять со второго.

Но у этого подхода есть минус — если у вас два диска по 10 терабайт, то с RAID1 вы получите не 20, а 10 терабайт из-за того, что все данные удваиваются. Если диска не два, а три — то утраиваются.

С другой стороны, это самый простой способ организовать безопасное хранение данных.

+ надёжно

— полезный объём — самый маленький из всех RAID-массивов, вы получаете только один объём диска, а не сумму всех вместе.

RAID5 — большой, надёжный, но сложный

Есть ещё один способ обеспечить надёжность хранения данных — записывать куда-то дополнительную информацию о файле, которая поможет его восстановить. Для этого требуется уже не 2, а 3 жёстких диска.

По этому принципу работает RAID5 — каждый файл он разбивает на 2 части, которые записывает на разные диски, например, на первый и второй, а дополнительную информацию пишет на третий диск. Для следующего файла он делает точно так же, только сам файл пишет на второй и третий диск, а дополнительные данные — на первый и так далее для каждого файла.

Прерывистая линия — это дополнительные данные для каждого файла.

Когда один из дисков выйдет из строя, то все файлы можно восстановить из двух оставшихся по специальному алгоритму. Получается, что если у вас есть три диска по 1 терабайту, то с RAID5 вы получите 2 терабайта для хранения данных, а 1 терабайт будет использован системой для данных восстановления.

Два из трёх — достаточно для восстановления данных в RAID5.

+ больше места, чем в RAID1

+ надёжно

— данные хоть и можно восстановить без потерь, но сделать это гораздо сложнее, чем в RAID1

А что есть ещё?

Но всё это уже экзотика и для домашнего применения подходит слабо. Проще всего купить готовый NAS, который умеет сам организовать нужный массив, и вам останется только вставить диски. Но если вы будете знать, какой RAID-массив используется в NAS, вам будет легче подобрать тот, который нужен именно вам.

Источник

Тестируем в RAID жесткие диски от Western Digital и Samsung

В последние время всё больше и больше покупателей стали заказывать RAID в домашний компьютер.

Раньше RAID применялся исключительно в серверах и дорогостоящих рабочих станциях. Времена меняются, и сегодня большинство материнских плат, включая многие бюджетные модели, имеют RAID-контроллеры. Помимо этого, южные мосты современных наборов логики также имеют необходимые возможности для создания RAID-массивов. А есть ли вообще польза от использования RAID в домашних условиях? Что ж, это мы и попытаемся выяснить в данном материале, но для начала немного о самом RAID.

Что такое RAID?

Термин RAID можно расшифровать двумя способами: Redundant Array of Independent Disks – избыточный массив независимых дисков или Redundant Array of Inexpensive Disks – избыточный массив недорогих дисков. Сама технология берёт своё начало ещё в 1987 году. Идея RAID основана на объединении нескольких жёстких дисков, ограничений, на использование которых нет. Для массива могут быть использованы как производительные и ёмкостные винчестеры, так и дешевые – и в том, и в другом случае, теоретически, можно получить высокопроизводительную дисковую подсистему. Замечу, теоретически! Никто не спорит, что в серверах и рабочих станциях, где необходимо постоянно обрабатывать несколько больших потоков данных, а также постоянные запросы, прирост производительности, несомненно, будет. А будет ли он в домашней системе, где нет ни огромных потоков, ни запросов, а есть компьютерные игры, офис, мультемедия и, в крайнем случае, работа с видео – это уже большой вопрос, но вернёмся к нашим баранам.

Как уже говорилось выше, несколько физических жёстких дисков можно объединить в один виртуальный.

Различают два типа создания RAID-массивов: отказоустойчивость дисковой подсистемы и повышение производительности дисковой подсистемы.

Здесь очень важно определиться, что важно для вас: повышение безопасности или производительности дисковой подсистемы. Для домашнего компьютера выбор очевиден: производительность, производительность и ещё раз производительность – это конечно в том случае, если у вас не хранятся данные государственной важности.

Возможность организации одновременной работы с несколькими винчестерами можно осуществить двумя способами: с использованием параллельного способа и с использованием независимого.

В первом случае, рабочая область жёстких дисков, объединённых в массив, размечается на зоны определённого размера, на каждую из которых, в свою очередь, записывается информация, которая также разбивается на определённые блоки. При считывании необходимой информации, она собирается из разных блоков.

При независимом доступе область жёстких дисков также размечается на зоны определённого размера, а информация обслуживается (записывается и считывается) одним жёстким диском.

Каждый, из выше приведённых случаев, даёт прирост производительности, но есть несколько «но». При независимом доступе скорость записи не станет выше и останется на том же уровне, как если бы использовался один жёсткий диск. Однако массив данного типа может обслуживать одновременно несколько запросов, что, согласитесь, в домашних условиях просто не будет востребовано, чего не скажешь о параллельном способе, при использовании которого скорость записи и чтения увеличивается пропорционально количеству жёстких дисков использованных в RAID массиве.

Для построения RAID-1 так же, как минимум, нужны два жёстких диска, которые здесь работают по принципу зеркалирования, т.е. информация при записи дублируется на всех винчестера массива. Выход одного жёсткого диска не приводит к трагическим последствиям, так как информация присутствует на втором диске.

Источник