▷ Raid 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: uitleg van alle soorten

We hebben zeker allemaal gehoord van de configuratie van schijven in RAID en we hebben het gerelateerd aan grote bedrijven, waar de noodzaak om de gegevens gerepliceerd en beschikbaar te hebben van het grootste belang is. Maar tegenwoordig hebben vrijwel al onze moederborden voor desktop-pc 's de mogelijkheid om onze eigen RAID's te maken.

Inhoudsindex

Vandaag gaan we kijken wat RAID-technologie is, die naast een merk van zeer effectieve anti-muggenspray ook te maken heeft met technologie uit de computerwereld. We zullen zien waar de werking uit bestaat en wat we ermee kunnen en de verschillende configuraties. Hierin zullen onze mechanische harde schijven of SSD's centraal staan, wat ze ook zijn, waardoor we enorme hoeveelheden informatie kunnen opslaan dankzij de schijven van meer dan 10 TB die we momenteel kunnen vinden.

Je hebt misschien ook gehoord van cloudopslag en de voordelen ervan ten opzichte van opslag in ons eigen team, maar de waarheid is dat het meer bedrijfsgericht is. Deze betalen een prijs voor dit type service dat wordt aangeboden via internet en op externe servers met geavanceerde beveiligingssystemen en eigen RAID-configuraties met een grote gegevensredundantie.

Wat is RAID-technologie?

De term RAID komt van "Redundant Array of Independent Disks" of, in het Spaans, redundante array van onafhankelijke schijven. Met zijn naam hebben we al een goed idee van wat deze technologie van plan is te doen. Dat is niets meer dan het creëren van een systeem voor gegevensopslag met behulp van meerdere opslageenheden waaronder de gegevens worden gedistribueerd of gerepliceerd. Deze opslageenheden kunnen mechanische of vaste schijven, SSD of solid-state schijven zijn.

RAID-technologie is onderverdeeld in configuraties die niveaus worden genoemd, waardoor we verschillende resultaten kunnen verkrijgen op het gebied van informatieopslagmogelijkheden. Voor praktische doeleinden gaan we een RAID zien als een enkele gegevensopslag, alsof het een enkele logische schijf is, ook al zitten er verschillende fysiek onafhankelijke harde schijven in.

Het uiteindelijke doel van RAID is om de gebruiker een grotere opslagcapaciteit, gegevensredundantie te bieden om gegevensverlies te voorkomen en snellere lees- en schrijfsnelheden te bieden dan wanneer we alleen een harde schijf hadden. Het is duidelijk dat deze functies onafhankelijk zullen worden verbeterd, afhankelijk van welk RAID-niveau we willen implementeren.

Een ander voordeel van het gebruik van een RAID is dat we oude harde schijven kunnen gebruiken die we thuis hebben en die we via de SATA-interface op ons moederbord kunnen aansluiten. Op deze manier kunnen we met goedkope eenheden een opslagsysteem monteren waar onze gegevens veilig zijn tegen storingen.

Waar RAID's worden gebruikt

Over het algemeen worden RAID 's al vele jaren door bedrijven gebruikt, vanwege het bijzondere belang van hun gegevens en de noodzaak deze te behouden en de redundantie ervan te waarborgen. Deze hebben een of meer servers die specifiek zijn bedoeld voor het beheer van dit informatiearchief, met hardware die speciaal voor dit gebruik is ontworpen en met een beschermingsschild tegen externe bedreigingen die ongeoorloofde toegang ertoe zullen voorkomen. Deze magazijnen gebruiken doorgaans identieke harde schijven in prestatie- en productietechnologie, voor optimale schaalbaarheid.

Maar vandaag kunnen we bijna allemaal een RAID-systeem gebruiken als we een relatief nieuw moederbord hebben en met een chipset die dit soort interne instructies implementeert. We hebben alleen meerdere schijven nodig die zijn aangesloten op onze basisbaal om een ​​RAID te configureren vanaf Linux, Mac of Windows.

Als ons team deze technologie niet implementeert, hebben we een RAID-controller nodig om het magazijn rechtstreeks vanuit hardware te beheren, hoewel het systeem in dit geval vatbaar is voor storingen van deze controller, iets dat bijvoorbeeld niet gebeurt als we het via software beheren.

Wat een RAID wel en niet kan

We weten al wat een RAID is en waar het mogelijk is om het te gebruiken, maar nu moeten we weten welke voordelen we gaan behalen door een dergelijk systeem te implementeren en welke andere dingen we er niet mee kunnen doen. Op deze manier zullen we niet de fout maken om dingen aan te nemen terwijl ze dat echt niet zijn.

Voordelen van een RAID

• Hoge fouttolerantie: met een RAID kunnen we een veel betere fouttolerantie verkrijgen dan wanneer we alleen een harde schijf hebben. Dit wordt bepaald door de RAID-configuraties die we gebruiken, aangezien sommige gericht zijn op redundantie en andere eenvoudigweg om toegangssnelheid te bereiken. Lees en schrijf prestatieverbeteringen: Net als in het vorige geval zijn er systemen die gericht zijn op het verbeteren van de prestaties door datablokken in verschillende eenheden te verdelen, zodat ze parallel werken. Mogelijkheid om de twee vorige eigenschappen te combineren: RAID-niveaus kunnen worden gecombineerd, zoals we hieronder zullen zien. Op deze manier kunnen we profiteren van de toegangssnelheid van sommigen en de redundantie van gegevens van een ander. Goede schaalbaarheid en opslagcapaciteit: een ander voordeel is dat het over het algemeen gemakkelijk schaalbare systemen zijn, afhankelijk van de configuratie die we gebruiken. Daarnaast kunnen we schijven gebruiken van verschillende aard, architectuur, capaciteit en leeftijd.

Wat een RAID niet kan doen

• Een RAID is geen middel voor gegevensbescherming: RAID zal gegevens repliceren, niet beschermen, het zijn twee heel verschillende concepten. Dezelfde schade wordt aangericht door een virus op een aparte harde schijf, alsof het een RAID is binnengekomen. Als we geen beveiligingssysteem hebben dat het beschermt, worden de gegevens even zichtbaar. Betere toegangssnelheid is niet gegarandeerd: er zijn configuraties die we zelf kunnen maken, maar niet alle applicaties of games kunnen goed werken op een RAID. Vaak zullen we geen winst maken door twee harde schijven te gebruiken in plaats van één om gegevens op een gedeelde manier op te slaan.

Nadelen van een RAID

• Een RAID zorgt niet voor herstel na een ramp: zoals we weten, zijn er toepassingen die bestanden van een beschadigde harde schijf kunnen herstellen. Voor RAID's heeft u verschillende en meer specifieke stuurprogramma's nodig die niet noodzakelijk compatibel zijn met deze toepassingen. Dus in het geval van een ketting- of meervoudige schijfstoring, kunnen we onherstelbare gegevens hebben. Gegevensmigratie is ingewikkelder: het klonen van een schijf met het ene besturingssysteem is vrij eenvoudig, maar het doen met een volledige RAID naar een ander is veel ingewikkelder als we niet over de juiste tools beschikken. Daarom is het migreren van bestanden van het ene systeem naar het andere om het bij te werken soms een onoverkomelijke taak. Hoge initiële kosten: het implementeren van een RAID met twee schijven is eenvoudig, maar als we complexere en redundante sets willen, wordt het ingewikkeld. Hoe meer schijven, hoe hoger de kosten en hoe complexer het systeem, hoe meer we nodig zullen hebben.

Welke RAID-niveaus zijn er

Welnu, we kunnen tegenwoordig nogal wat RAID-typen vinden, hoewel deze zullen worden onderverdeeld in standaard RAID, geneste niveaus en eigen niveaus. De meest gebruikte voor particuliere gebruikers en kleine bedrijven zijn natuurlijk de standaard en geneste niveaus, aangezien de meeste high-end apparatuur de mogelijkheid hebben om het te doen zonder iets extra's te installeren.

Integendeel, de bedrijfseigen niveaus worden alleen gebruikt door de makers zelf of door wie deze service wordt verkocht. Het zijn varianten van degenen die als eenvoudig worden beschouwd, en we geloven niet dat hun uitleg nodig is.

Laten we eens kijken waar elk van hen uit bestaat.

RAID 0

De eerste RAID die we hebben heet Level 0 of verdeelde set. In dit geval hebben we geen gegevensredundantie, aangezien de functie van dit niveau is om de gegevens die zijn opgeslagen te verdelen over de verschillende harde schijven die op de computer zijn aangesloten.

Het doel van het implementeren van een RAID 0 is om goede toegangssnelheden te bieden voor de gegevens die op de harde schijven zijn opgeslagen, omdat de informatie gelijkelijk over hen wordt verdeeld om gelijktijdig toegang te hebben tot meer gegevens terwijl hun schijven parallel lopen.

RAID 0 heeft geen pariteitsinformatie of gegevensredundantie, dus als een van de opslagschijven kapot gaat, zullen we alle gegevens die erin zaten verliezen, tenzij we externe back-ups hebben gemaakt naar deze configuratie.

Om een ​​RAID 0 uit te voeren, moeten we letten op de grootte van de harde schijven waaruit deze bestaat. In dit geval is het de kleinste harde schijf die de toegevoegde ruimte in de RAID bepaalt. Als we een harde schijf van 1 TB hebben en nog eens 500 GB in de configuratie, is de functionele set 1 TB, waarbij de harde schijf van 500 GB en nog eens 500 GB van de schijf van 1 TB worden genomen. Daarom zou het ideaal zijn om harde schijven van dezelfde grootte te gebruiken om alle beschikbare ruimte in de ontworpen set te kunnen benutten.

RAID 1

Deze configuratie wordt ook mirroring of " mirroring " genoemd en is een van de meest gebruikte methoden om gegevensredundantie en goede fouttolerantie te bieden. In dit geval maken we een winkel met dubbele informatie op twee harde schijven of twee sets harde schijven. Wanneer we gegevens opslaan, wordt deze onmiddellijk gerepliceerd in de spiegeleenheid om tweemaal dezelfde gegevens op te slaan.

In de ogen van het besturingssysteem hebben we maar één opslageenheid, waartoe we toegang hebben om de gegevens erin te lezen. Maar als dit niet lukt, worden de gegevens automatisch doorzocht in de gerepliceerde schijf. Het is ook interessant om de snelheid van het lezen van gegevens te verhogen, omdat we de informatie tegelijkertijd van de twee spiegeleenheden kunnen lezen.

RAID 2

Dit niveau van RAID wordt weinig gebruikt, omdat het in feite is gebaseerd op het maken van gedistribueerde opslag op verschillende schijven op bitniveau. Op zijn beurt wordt uit deze gegevensdistributie een foutcode aangemaakt en opgeslagen in eenheden die uitsluitend voor dit doel zijn bestemd. Op deze manier kunnen alle schijven in het magazijn worden bewaakt en gesynchroniseerd om gegevens te lezen en te schrijven. Omdat de schijven momenteel al een foutdetectiesysteem hebben, is deze configuratie contraproductief en wordt het pariteitssysteem gebruikt.

RAID 3

Deze instelling wordt momenteel ook niet gebruikt. Het bestaat uit het verdelen van de gegevens op byteniveau in de verschillende eenheden waaruit de RAID bestaat, behalve één, waar pariteitsinformatie wordt opgeslagen om deze gegevens te kunnen samenvoegen wanneer ze worden gelezen. Op deze manier heeft elke opgeslagen byte een extra pariteitsbit om fouten te identificeren en gegevens te herstellen in geval van verlies van een schijf.

Het voordeel van deze configuratie is dat de gegevens zijn verdeeld in verschillende schijven en dat de toegang tot informatie erg snel is, net zoals er parallelle schijven zijn. Om dit type RAID te configureren, hebt u minimaal 3 harde schijven nodig.

RAID 4

Het gaat er ook om de gegevens op te slaan in blokken die zijn verdeeld over de schijven in de winkel, en een ervan over te laten om de pariteitsbits op te slaan. Het fundamentele verschil met RAID 3 is dat als we een schijf verliezen, de gegevens in realtime kunnen worden gereconstrueerd dankzij de berekende pariteitsbits. Het is gericht op het opslaan van grote bestanden zonder redundantie, maar de gegevensopname is juist langzamer omdat deze pariteitsberekening elke keer dat iets wordt opgenomen moet worden uitgevoerd.

RAID 5

Ook wel een pariteit gedistribueerd systeem genoemd. Deze wordt tegenwoordig vaker gebruikt dan niveaus 2, 3 en 4, met name op NAS-apparaten. In dit geval wordt de informatie opgeslagen verdeeld in blokken die worden verdeeld over de harde schijven waaruit de RAID bestaat. Maar er wordt ook een pariteitsblok gegenereerd om redundantie te garanderen en om de informatie te kunnen reconstrueren in het geval dat een harde schijf beschadigd raakt. Dit pariteitsblok wordt opgeslagen in een andere eenheid dan de datablokken die bij het berekende blok betrokken zijn, op deze manier wordt de pariteitsinformatie op een andere schijf opgeslagen dan waar de datablokken bij betrokken zijn.

In dit geval hebben we ook ten minste drie opslageenheden nodig om gegevensredundantie met pariteit te garanderen, en storingen worden slechts op één eenheid tegelijk getolereerd. Als we er twee tegelijkertijd breken, verliezen we de pariteitsinformatie en ten minste een van de betrokken gegevensblokken. Er is een RAID 5E- variant waarbij een extra harde schijf wordt geplaatst om de tijd voor het opnieuw opbouwen van gegevens te minimaliseren als een van de belangrijkste mislukt.

RAID 6

RAID is in feite een uitbreiding van RAID 5, waarin een ander pariteitsblok wordt toegevoegd om er in totaal twee te maken. De informatieblokken worden weer verdeeld in verschillende eenheden en op dezelfde manier worden de pariteitsblokken ook opgeslagen in twee verschillende eenheden. Op deze manier zal het systeem tolerant zijn voor het falen van maximaal twee opslageenheden, maar daarom hebben we maximaal vier schijven nodig om een RAID 6E te kunnen vormen. In dit geval is er ook een variant RAID 6e met hetzelfde doel als die van RAID 5E.

Geneste RAID-niveaus

We hebben de 6 basisniveaus van RAID achtergelaten om de geneste niveaus in te voeren. Zoals we kunnen aannemen, zijn deze niveaus in feite systemen die een hoofdniveau van RAID hebben, maar die op hun beurt andere subniveaus bevatten die in een andere configuratie werken.

Op deze manier zijn er verschillende RAID-lagen die gelijktijdig de functies van de basisniveaus kunnen uitvoeren en zo bijvoorbeeld de mogelijkheid om sneller te lezen kunnen combineren met een RAID 0 en de redundantie van een RAID 1.

Laten we eens kijken welke vandaag de dag het meest worden gebruikt.

RAID 0 + 1

Het is ook te vinden onder de naam RAID 01 of partitiespiegel. Het bestaat in feite uit een hoofdniveau van type RAID 1 dat de functies vervult van het repliceren van de gegevens die in een tweede subniveau in een tweede worden gevonden. Op zijn beurt zal er een subniveau RAID 0 zijn dat zijn eigen functies zal uitvoeren, dat wil zeggen de gegevens op een gedistribueerde manier opslaan tussen de eenheden die erin zitten.

Op deze manier hebben we een hoofdniveau dat de spiegelfunctie doet en subniveaus die de gegevensverdelingsfunctie doen. Op deze manier worden de gegevens perfect opgeslagen in de andere spiegel RAID 0 wanneer een harde schijf uitvalt.

Het nadeel van dit systeem is schaalbaarheid, wanneer we op het ene subniveau een extra schijf toevoegen, zullen we dat ook op het andere moeten doen. Bovendien kunnen we met fouttolerantie een andere schijf op elk subniveau breken, of twee op hetzelfde subniveau, maar geen andere combinaties, omdat we gegevens zouden verliezen.

RAID 1 + 0

Welnu, we zouden in het tegenovergestelde geval zijn, het wordt ook RAID 10 of mirror-divisie genoemd. Nu hebben we een hoofdniveau van type 0 dat de opgeslagen gegevens verdeelt over de verschillende subniveaus. Tegelijkertijd hebben we verschillende type 1-subniveaus die verantwoordelijk zijn voor het repliceren van de gegevens op de harde schijven die ze bevatten.

In dit geval stellen fouttolerantie ons in staat om alle schijven in één subniveau te breken, behalve één, en het zal nodig zijn dat ten minste één gezonde schijf in elk van de subniveaus blijft om geen informatie te verliezen.

RAID 50

Op deze manier kunnen we natuurlijk wat tijd besteden aan het maken van mogelijke combinaties van RAID, die ingewikkelder is om maximale redundantie, betrouwbaarheid en snelheid te bereiken. We zullen ook RAID 50 zien, wat een hoofdniveau is in RAID 0 dat de gegevens verdeelt van de subniveaus die zijn geconfigureerd als RAID 5, met hun respectievelijke drie harde schijven.

In elk RAID 5-blok hebben we een reeks gegevens met de bijbehorende pariteit. In dit geval kan een harde schijf in elke RAID 5 defect raken en zal de integriteit van de gegevens worden gegarandeerd, maar als ze meer mislukken, zullen we de daar opgeslagen gegevens verliezen.

RAID 100 en RAID 101

Maar we kunnen niet alleen een boom met twee niveaus hebben, maar drie, en dit is het geval voor RAID 100 of 1 + 0 + 0. Het bestaat uit twee subniveaus van RAID 1 + 0 die op hun beurt worden gedeeld door een hoofdniveau, ook in RAID 0.

Op dezelfde manier kunnen we een RAID 1 + 0 + 1 hebben, bestaande uit verschillende RAID 1 + 0-subniveaus die worden weerspiegeld door een RAID 1 als de belangrijkste. De toegangssnelheid en redundantie zijn erg goed en ze bieden een goede fouttolerantie, hoewel de hoeveelheid te gebruiken schijf aanzienlijk is in vergelijking met de beschikbare ruimte.

Nou, dit gaat allemaal over RAID-technologie en de toepassingen en functies ervan. Nu laten we u een paar tutorials achter die ook voor u nuttig zullen zijn

We hopen dat deze informatie nuttig voor u is geweest om beter te begrijpen wat een RAID-opslagsysteem is. Als u vragen of suggesties heeft, laat deze dan achter in het opmerkingenveld.