Что лучше программный или аппаратный raid

Обновлено: 06.07.2024

Преимущества Hardware Raid

Работает с VmWare. В операционной системе VmWare отсутствует поддержка Software Raid. В связи с чем, организация отказоустойчивости для VmWare представляется возможной только при помощи аппаратного контроллера.
Используется для специфических массивов. Аппаратный контроллер хорошо показывает себя в случаях , когда требуется вычислять контрольную сумму ( Raid 5, 5 ЕЕ, 6).

Недостатки Hardware Raid

Преимущества Soft Raid

Данное решение является бесплатным. Поддержка Soft Raid реализована практически во всех операционных системах: Windows, Linux, FreeBSD; и является составляющей частью ядра операционной системы, что не требует дополнительных денежных вложений.
Скорость аналогичная скорости работы Hardware Raid. Современные компьютеры с современными процессорами обеспечивают скорость работы Software Raid на простых массивах ( 0, 1, 10) не меньшую, чем у аппаратных контроллеров. А в некоторых случаях, если сравнивать скорость работы с недорогими контролерами, Software Raid может оказаться в выигрыше.
Легко восстанавливается после сбоя. В случае поломки, Software Raid требует гораздо меньше времени на восстановление, чем лихорадочный поиск совместимого аппаратного контроллера. В плоть до того, что диски могут быть с легкостью переставлены в любой другой сервер, где они гарантировано заработают.

Недостатки Soft Raid

Hardware RAID vs Software RAID: что лучше?

Также существует Полуаппаратный RAID (Fake RAID). Полуаппаратный RAID часто называют Fake RAID. Он вобрал в себя недостатки аппаратного и программного RAID массивов и большинство системных администраторов избегают полуаппартного RAID из-за его ограничений.

Аппаратные массивы RAID и SSD

Твердотельные накопители (SSD) обладают высокой скоростью чтения, что делает их идеальными в качестве системных дисков.
SSD часто применяют на серверах баз данных, где обрабатываются большие массивы данных и количество операций чтения значительно больше, чем операций записи. Нарастить быстродействие дисковой системы можно, объединив несколько SSD накопителей в RAID-массив.

Зачем нужен RAID на SSD?

Как правило, RAID массив нужен для увеличения скорости чтения/записи, или для обеспечения сохранности данных в случае выхода из строя одного из накопителей.
Поскольку SSD работают достаточно быстро, то RAID-массив из SSD чаще создают чтобы обезопасить ценные данные при выходе со строя одного из накопителей.

Каковы минусы и плюсы RAID на SSD

SSD накопители значительно дороже HDD дисков, но высокая цена – не единственный недостаток. При высокой интенсивности работы с файлами (создание / перезапись / удаление) возникает постепенное падение скорости работы массива. Стоит отметить, что SSD, которые поддерживают Background Garbage Collection лишены такого недостатка. SSD накопители имеет определенный ресурс. Этот ресурс ограничен количеством циклов записи в ячейку памяти. При одинаковой нагрузке в RAID массиве ресурс SSD дисков заканчивается примерно в одно и то же время. Поэтому высока вероятность, что в RAID-массиве выйдет со строя одновременно несколько SSD накопителей. В случае с HDD такая ситуация маловероятна. Поэтому слеует отследивать состояние SSD дисков и заменять их до того как их ресурс исчерпан. К сожалению не все RAID-контроллры могут это отслеживать. Неоспоримым преимуществом является значительно более высокая скорость работы SSD. SSD потребляет меньше энергии, чем HDD, что играет немаловажную роль при построении больших RAID массив.

RAID на базе SSD вполне безопасное решение и нормальная практика для современного бизнеса, где сохранность данных и скорость доступа к ним играет решающую роль.

Итак, вы все еще увлечены RAID (и вас интересует их сравнение). Если вы пропустили наше введение в RAID, ознакомьтесь с ним здесь . Теперь, когда вы понимаете, что представляют собой различные варианты RAID, есть смысл более подробно посмотреть, какой из них окажется победителем в сравнении между программной и аппаратной реализацией этого подхода. На самом деле – из них не победит никто, победителем являетесь вы! Потому что вы выберете тот вариант, который больше подходит для вас. Начнем.

Для выполнения всех вычислений, обеспечивающих работу RAID, требуется значительная процессорная мощность. Чем сложнее конфигурация RAID, тем больше ресурсов процессора она требует. С точки зрения самих вычислений, разница между программной и аппаратной реализацией RAID невелика. В конечном счете, эта разница проявляется в том, где именно выполняется обработка RAID. Она может быть выполнена либо процессором сервера, на котором установлена система RAID (это – программная реализация) либо внешним процессором (это – аппаратная реализация).

Аппаратная реализация RAID (хардрейд)

В случае аппаратной реализации RAID диски подключаются к карте контроллера RAID, которая устанавливается в разъем PCI-Express (PCI-e) материнской платы. Это выполняется одинаково, как в случае крупных серверов, так и при установке RAID на настольных компьютерах. У большинства внешних устройств RAID карта контроллера встроена в само устройство.

Преимущества

Лучшая производительность, особенно для сложных конфигураций RAID. Обработка выполняется специальным процессором RAID, а не основным процессором компьютера. В результате этого снижается нагрузка на систему при записи резервной копии данных, и уменьшается время восстановления данных.
Предоставляется больше возможностей конфигурации RAID, включая гибридные конфигурации, которые могут быть недоступны при определенных настройках операционной системы.
Совместимость с различными операционными системами. Этот фактор является критичным, если вы планируете одновременный доступ к своей системе RAID с компьютеров Mac и Windows. Аппаратная реализация RAID будет распознаваться любой системой.

Недостатки

Так как система содержит больше оборудования, то затраты на начальном этапе ее развертывания будут выше.
Снижение производительности у определенных вариантов аппаратной реализации RAID при использовании твердотельных дисков (SSD). Более старые контроллеры RAID не обеспечивают быстрого встроенного кэширования SSD, необходимого для эффективного программирования диска и стирания информации на нем.
Программное обеспечение аппаратных RAID рассчитано на работу исключительно с крупными системами (универсальные ЭВМ, системы Solaris RISC, Itanium, SAN), применяемыми в промышленной инфраструктуре.

Программная реализация RAID (софтрейд)

Когда диски, хранящие информацию, соединены непосредственно с компьютером или с сервером без использования контроллера RAID, то выбранная конфигурация RAID обслуживается утилитой, входящей в операционную систему. Такая организация называется программной реализацией RAID. Конфигурацию RAID поддерживают многие операционные системы, включая системы от Apple и Microsoft, различные версии систем Linux, такие как OpenBSD, FreeBSD, NetBSD и системы Solaris Unix.

Преимущества

Недостатки

Программное обеспечение RAID часто является специфическим для используемой операционной системы, поэтому оно не может быть использовано для дисковых массивов, совместно используемыми разными операционными системами.
Вы ограничены только теми уровнями RAID, которые способна поддерживать ваша операционная система.
При использовании более сложных конфигураций RAID страдает производительность компьютера.

Программная или аппаратная реализация RAID?

Победитель в сравнении реализаций RAID, на самом деле, зависит от того, как вы используете свою систему. Если вы намерены сэкономить средства (а кто этого не хочет?), то вы будете использовать одну операционную систему для доступа к массиву RAID, и применять RAID уровня 0 или 1, воспользовавшись программной реализаций RAID. которая даст вам ту же самую защиту и ощущения, что и более дорогостоящая аппаратная реализация.

Если вы способны обеспечить начальные инвестиции, то предпочтительней, определенно, будет аппаратная реализация RAID. Она освободит вас от ограничений программной реализации RAID и предоставит больше гибкости в использовании и конфигурировании RAID.

RAID - это избыточный массив недорогих дисков. Это способ виртуализации нескольких независимых жестких дисков в один или несколько массивов для повышения производительности, емкости и надежности. RAID может быть реализован либо с помощью специального контроллера (Hardware RAID), либо с помощью драйвера операционной системы (Software RAID).

Hardware RAID (Аппаратный RAID)

Преимущества:

Hardware RAID - это специализированная система обработки, использующая контроллеры или карты RAID для управления конфигурацией RAID независимо от операционной системы. RAID-контроллер не забирает вычислительную мощность у дисков, которыми он управляет. Таким образом, для чтения и записи данных можно использовать больше места и скорости. Он может работать в любой операционной системе. Заменить вышедший из строя диск очень просто - просто отключите его и вставьте новый.

Недостатки:

Поскольку для аппаратного RAID требуется дополнительное оборудование контроллера, его стоимость выше, чем для программного RAID. Если ваш RAID-контроллер выходит из строя, вам нужно найти совместимый, чтобы заменить его, чтобы система RAID работала так, как вы ее настроили.

Software RAID (Программный RAID)

Преимущества:

В отличие от аппаратного RAID, программный RAID использует вычислительную мощность операционной системы, в которой установлены диски RAID. Стоимость ниже, потому что не требуется дополнительный аппаратный RAID-контроллер. Это также позволяет пользователям реконфигурировать массивы без ограничений со стороны аппаратного RAID-контроллера.

Недостатки:

Software RAID обычно работает медленнее, чем аппаратный RAID. Поскольку некоторая вычислительная мощность потребляется программным обеспечением, скорость чтения и записи вашей конфигурации RAID, а также другие операции, выполняемые на сервере, могут быть замедлены им. Программный RAID часто зависит от используемой операционной системы, поэтому обычно его нельзя использовать для разделов, совместно используемых операционными системами. Замена вышедшего из строя диска в программном RAID несколько сложнее. Вы должны сначала сказать вашей системе, чтобы она перестала использовать диск, а затем замените диск.

Software RAID против Hardware RAID: какой выбрать

Выбор между программным RAID и аппаратным RAID зависит от того, что вам нужно делать, и от стоимости. Если ваш бюджет ограничен, и вы используете RAID 0 или RAID 1, большой разницы между программным RAID и аппаратным RAID не будет. Если вам нужна максимальная производительность при использовании RAID 5 и RAID 6 с интенсивными вычислениями, вам следует выбрать аппаратный RAID, потому что программный RAID действительно может снизить производительность. Более того, эзотерические уровни RAID, такие как RAID 10, обычно не поддерживаются программным RAID. В этом случае требуется аппаратный RAID. В целом, аппаратный RAID стоит больше, чем программный RAID, но предлагает лучшую производительность и освобождает вас от ограничений программного RAID, давая вам большую гибкость в том, как он используется, и в типах конфигураций. Если ваш бюджет позволяет, вам определенно подойдет аппаратный RAID.

Аппаратные рейды имеют смысл для оффлоада математики — RAID5, RAID6. Мирроры и стрипы лучше делать софтово.

Если в материнке настоящий RAID — лучше аппаратный.
Если в материнке полусофтварный-полуаппаратный (fake RAID) — зависит от драйверов: теоретически программный должен помедленнее работать чем fake, а програмный стабильнее. полусофтварный-полуаппаратный (fake RAID) работает иногда медленнее и имеет больше проблемм. В любом случае используй аппаратный!
У нас год назад на одном продакшн-сервере стоял программный, и нашему сисадмину было очень с ним «весело», пока не поставили платку для возможности аппаратного ) Ваш админ, очевидно, криворук. У нас огромное количество продакшен серверов с софт рейдом и нет никаких проблем. Бывает, диски вылетают, но восстанавливаем вообще прозрачно для клиентов

Аппаратные рейды это для очень, очень, очень узкой ниши, я честно говоря даже с трудом представляю для какой именно.

Программный рейд во первых проще, во вторых безопаснее т.к. если у вас что то сдохнет то вы это что то спокойно восстановите, а если у вас сдохнет рейд контроллер то будут проблемы.
В третьих нормальные рейд контроллеры стоят достаточно дорого. А разница в скорости будет заметна только если у вас в качестве сервера селерон-800 какой нибудь.

А и да, ни в коем случае не используйте fake-raid т.к. эти замечательные устройства вобрали в себя все недостатки обоих решений…

Ну, не для такой уж и «узкой». Я сравнивал производительность md и адаптековских рейдов на RAID6 — софтовый прососал. Хотя на мирроре из кучи дисков прососал адаптек.

Аппаратный рейд должен делать то, для чего на него отдельный процессор нашлёпнули — математику считать. Ну и слегка уменьшать saturation на шине.

NVidia'вский рейд весьма неплох, но в вашей ситуации (fbsd) проще, наверное, будет сделать программный.

Единственное преимущество «аппаратного» рейда перед программным — возможность загрузки при потере любого харда из массива. На программном рейде для этого вам, как минимум, надо будет руками установить загрузчик второй диск, иначе можете оказаться в глупой ситуации — всё цело, и ОС и данные, а загрузиться не можете.

Встроенный в материнку рейд в нетоповых моделях обычно представляет из себя софтварное убожество. Ну как правило, я не знаю чего там на вашем асусе.

По опыту работы я скажу что программный рейд gmirror во фре немногим уступает некоторым аппаратным. Разве что у него батарейки нет и отдельного процессора и памяти.

Однако вот в этих рейдах что идут на борту, зачастую тоже нет ни батарейки (по любому), ни проца своего ни памяти.

И тут возникает вопрос. А правильно ли схватят его драйвера FreeBSD? И если да, можно ли будет увидеть отдельные диски за этим рейдом? Как мониторить статус аппаратного рейда?

Вот этих вот всех вопросов не возникает при использовании gmirror.

Встроеный в материнку рейд ОБЫЧНО есть просто микропроцесор по обработке некоторых специфических операций( XOR и другие проверки чексум )
Все остальное, в смысле мозги, зашиты в биос и в любом случае выполняются на проце.

Для себя выбрал програмный рейд. По скорости не на много медленее не только материнского, но и true-апаратного( особенно если винтов мало ).
И я спокон.
Не так давно один друг полпитера обьездил в поисках «именно такого вот» контролера, который у него сгорел.

Хотя это все фигня, если задаться целью надо брать отдельную систему хранения данных, которая сама со всем разбереться, и с гарантией

У меня есть опыт использования gmirror около 4 лет и md около 3.
Так же я использовал аппаратный рейд на одном файлохранилище.

Главное достоинство программных рейдов — не надо думать, а что будет если умрет контроллер. По скоростям, как говорили уже выше, разница не особо заметна.

Сама эксплуатация программных рейдов очень проста и не требует ухода за собой.

Вообщем, я за программный рейд.

Программный.
1) не факт, что фря увидит ваши диски отдельно с аппаратным — не увидите когда умрет один из дисков
2) умрет мать — придётся искать точно такую же.

Между отдельной платой и программным, выбор всё же в сторону платы, для которой есть вторая на замену.

Устройства хранения данных позволяют защитить любые важные данные сервера и сохранить их для последующего извлечения. Если у вас нет высоких требований к избыточности или производительности, вам вполне подойдёт один диск. В противном случае можно использовать RAID.

Данное руководство ознакомит вас с общими понятиями RAID, преимуществами подобных массивов и различиями в технологиях их реализации.

Что такое RAID?

RAID расшифровывается как Redundant Arrays of Independent Disks (избыточный массив дисковых накопителей). Это технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический блок. Существует несколько шаблонов виртуализации, благодаря чему администраторы могут повысить производительность ил избыточность данных. RAID внедряется как промежуточный слой между неформатированными устройствами или разделами и файловой системой.

Когда используется RAID?

Обычно RAID используется для повышения производительности и избыточности.

Избыточность данных – это технология, позволяющая повысить доступность данных путём их накопления и дублирования. В случае сбоя одного из устройств копию данных можно будет извлечь с другого устройства.

Примечание: Избыточность и резервное копирование – не одно и то же. RAID-массивам бекап так же необходим, как и любому другому типу устройств.

В отдельных случаях RAID используется для оптимизации производительности. Потоки ввода и вывода на некоторых устройствах ограничены. В RAID-массивах данные либо избыточны, либо распределены, а это означает, что операции чтения можно выполнять на нескольких дисках, а это увеличивает общую пропускную способность. Операции записи также можно оптимизировать: RAID позволяет делить данные и записывать на отдельный диск лишь часть общего объема данных.

Недостатками RAID являются:

сложность управления;
уменьшение количества имеющихся возможностей машины;
дополнительные затраты (например, на специализированные аппаратные средства, если массив не удалось полностью реализовать в программном обеспечении);
повышенный риск полной потери данных.

Аппаратный и программный RAID

RAID можно реализовать с помощью разных технологий.

Аппаратный RAID

Специальное аппаратное обеспечение RAID – это RAID-контроллеры или RAID-карты, с помощью которых можно создавать и управлять массивами RAID независимо от операционной системы. Контроллеры RAID имеют специальный процессор для управления устройствами RAID.

Производительность: RAID-контроллеры не занимают циклов процессора для управления дисками. Это значит, что для управления устройствами хранения не нужны дополнительные ресурсы. Кроме того, высококачественные контроллеры обеспечивают кэширование, что может иметь огромное влияние на производительность.
Простота: RAID-контроллеры позволяют отделить диск от операционной системы. RAID представляет целую группу дисков как один логический блок хранения. Операционной системе не нужно понимать расположение дисков RAID, она может просто взаимодействовать с массивом так, как если бы это было одно устройство.
Высокая доступность: поскольку массив управляется без помощи ПО, он будет доступен сразу же после загрузки сервера. Потому главную файловую систему можно установить на RAID-массив.

Конечно, аппаратный RAID имеет и значительные недостатки.

Зависимость от единственного поставщика: поскольку в управлении устройствами RAID важна прошивка самого оборудования, массив зависит от оборудования, с помощью которого он был создан. Если контроллер RAID ломается, его (почти во всех случаях) нужно заменить аналогичной или совместимой моделью. Потому некоторые администраторы рекомендуют заранее приобрести один или несколько резервных контроллеров.
Высокая стоимость: качественные контроллеры RAID, как правило, стоят довольно дорого.

Программный RAID

Также RAID можно настроить с помощью операционной системы. Поскольку отношения между дисками определяются операционной системой, а не встроенным программным обеспечением аппаратного устройства, такой RAID называется программным.

Преимущества программного RAID:

Гибкость: управление RAID происходит с помощью операционной системы, потому такой массив можно настроить из работающей системы без перенастройки оборудования. Особенной гибкостью отличается программный RAID Linux, который предлагает много различных типов конфигурации RAID.
Открытый код: реализация программного RAID для систем с открытым исходным кодом (например Linux и FreeBSD) тоже является открытой. Вы можете легко прочитать и внедрить код в другие системы. К примеру, RAID-массив, созданный в Ubuntu, можно легко переместить на сервер CentOS. При этом почти нет риска потерять доступ к данным из-за программных различий.
Никаких дополнительных расходов: программный RAID не требует специального аппаратного обеспечения.

Недостатки программного RAID:

Зависимость от реализации: программный RAID не привязан к конкретному оборудованию, однако он обычно зависит от конкретной реализации. Linux использует mdadm, FreeBSD – RAID на основе механизма GEOM, Windows – собственную версию RAID. Реализации RAID с открытым исходным кодом можно читать и перемещать, только если формат совпадает. Разные реализации программного RAID обычно несовместимы.
Ресурсные затраты: В течение всего срока существования программный RAID критикуют за повышенное ресурсопотребление. Управление массивом занимает циклы процессора и память, которые можно использовать для других целей. Такие программные реализации как mdadm почти устраняют эту проблему на современном оборудовании; теперь расход ресурсов процессора сведён к минимуму и в большинстве случаев незначителен.

Полуаппаратный RAID (Fake RAID)

Третий тип RAID-массивов называется полуаппаратным (также он известен как Fake RAID). Его особенность заключается в разделении обработки данных: управление RAID-массивом выполняет контроллер (как правило, для этого достаточно недорогого контроллера), а обработку данных берёт на себя операционная система.

Преимущества полуаппаратного RAID:

Поддержка нескольких операционных систем: поскольку RAID запускается вместе с сервером, а затем передаётся операционной системе, несколько операционных систем могут использовать один массив. Программный RAID такого обеспечить не может.

Недостатки полуаппаратного RAID:

Ограниченная поддержка: обычно полуаппаратный RAID поддерживает только RAID 0 или RAID 1.
Необходимо специальное оборудование: как и аппаратный RAID, полуаппаратный RAID привязан к устройствам, с помощью которых был создан массив. Особенно сложно, если эта проблема затрагивает материнскую плату: в случае замены RAID-контроллера придётся поменять и плату, чтобы получить доступ к данным.
Ресурсные затраты: как и программный RAID, полуаппаратный RAID забирает ресурсы системы для обработки данных.

Большинство системных администраторов стараются избегать полуаппартного RAID, поскольку он имеет недостатки первых двух типов RAID.

Терминология RAID

Ниже приведены общие термины RAID, которые нужно знать.

Уровень RAID характеризует отношения между компонентами устройства хранения данных. Устройства могут быть по-разному сконфигурированы, что приводит к различиям в эксплуатационных характеристиках и избыточности данных. Больше об уровнях RAID можно узнать в специальном разделе этого руководства.
Чередование – это процесс разделения операций записи между компонентами массива; при этом данные делятся на куски, каждый из которых записывается, по меньшей мере, на один из базовых дисков. Эта стратегия используется многими уровнями RAID.
Размер куска – это объём данных, которые будут находиться в каждом куске. Настраивая размер куска, нужно учитывать характеристики потоков ввода и вывода – так можно оптимизировать производительность массива.
Четность – это механизм целостности данных, реализованный посредством вычисления информации из блоков данных, записанных в массив. Информация о четности может быть использована для восстановления данных в случае сбоя диска. Расчет четности помещается на отдельное устройство, которое вычисляет данные и (в большинстве случаев) распределяет их по доступным дискам. Это позволяет повысить повышения производительность и избыточность.
Деградированный массив: массивы с избыточностью данных могут страдать от разного рода сбоев, и если в результате сбоя один из дисков прекращает работу, массив переходит в «деградированный режим». Деградированные массивы можно восстановить до обычного состояния путём замены неисправного оборудования. В деградированных массивах наблюдается снижение производительности.
Синхронизация (или перенос актуальных данных) – это восстановление деградированного массива. В зависимости от конфигурации и ошибки в массиве RAID, синхронизация выполняется путём копирования данных из существующих файлов, либо путём вычисления данных по чётности.
Вложенные массивы – это группы RAID-массивов, которые можно объединять в более объемные массивы. Часто массивы с избыточностью (как RAID 1 и RAID 5) используются для построения массива RAID 0.
Span – это: 1) два или больше дисков, объединённые в одно логическое устройство без изменения производительности и избыточности. Такой режим также называется линейным RAID (примером является mdadm); 2) нижние уровни массивов, которые объединяются для формирования вложенного RAID-массива (RAID 10, например).
Проверка массива – это процесс чтения каждого блока в массиве с целью обнаружить ошибки целостности данных. Это позволяет вовремя выявить и восполнить недостающие куски данных.

Уровни RAID

Характеристики RAID-массива определяются его уровнем. Рассмотрим самые распространённые уровни.

RAID 0

Недостатки такого массива:

Нет отказоустойчивости. Сбой одного диска выведет из строя весь массив, все данные будут потеряны.
В отличие от других массивов, данные RAID 0 нельзя восстановить, поскольку ни один компонент из подмножества не содержит достаточного количества информации. Потому массивам RAID 0 крайне необходимо постоянное резервное копирование данных.

RAID 1

RAID 1 – это зеркальный массив, состоящий из двух или больше дисков. Данные, записанные в такой массив, помещаются на каждом устройстве группы. Таким образом, каждое устройство имеет полный набор данных, обеспечивая избыточность в случае отказа одного из дисков. В массиве RAID 1 данные будут доступны до тех пор, пока в массиве функционирует хотя бы одно устройство. Массив можно восстановить путем замены неисправных дисков. Чтобы добавить данные на новые диски, достаточно скопировать их со старых дисков.

Недостатки RAID 1:

Как и в RAID 0, теоретическую скорость чтения можно рассчитать, умножив скорость чтения отдельного диска на количество дисков в массиве. Однако при этом максимальная теоретическая производительность – это производительность самого медленного устройства в массиве (это потому, что все данные записываются на каждое устройство массива).
Кроме того, общая емкость массива – это, опять же, емкость самого маленького диска. Таким образом, массив RAID 1 из двух устройств одинакового размера будет иметь полезную емкость одного диска. Дополнительные диски могут увеличить количество избыточных копий данных, но это не приведет к увеличению объема доступной мощности.

RAID 5

RAID 5 объединяет функции предыдущих двух уровней. RAID 5 – дисковый массив с чередованием и отказоустойчивостью. RAID 5 вычисляет код четности для всех данных, хранящихся в массиве, чтобы использовать его для восстановления данных при сбоях. Диск получает блок четности вместо блока данных.

Преимущества RAID 5:

Как и другие массивы с чередованием, RAID 5 увеличивает производительность операций чтения (так как данные можно прочитать с любого диска).
Блоки четности позволяют полностью восстановить данные, если случится сбой.
Поскольку блоки четности распределены (некоторые менее распространенные уровни RAID используют выделенный диск четности), каждый диск имеет сбалансированное количество информации о четности.
В отличие от массива RAID 1, чья ёмкость ограничена размером одного диска, RAID 5 может обеспечить уровень избыточности за счет пространства всего одного диска. Таким образом, четыре диска по 100G в массиве RAID 5 дают 300G полезного пространства (один диск будет занят информацией четности).

Недостатки RAID 5:

Во время вычисления четности снижается общая производительность системы. Это может повлиять на операции записи.
В случае если один из дисков выходит из строя и весь массив переходит в деградированный режим, может снизиться производительность операций чтения (отсутствующие данные нужно будет вычислить из остальных дисков).
После восстановления массива путём замены отказавшего диска каждый диск нужно прочитать заново, и ресурсы процессора используются для расчета и восстановления недостающих данных. Это может повредить оставшиеся диски, что иногда приводит к дополнительным сбоям и даже к потере всех данных.

RAID 6

RAID 6 – аналог массива RAID 5, дисковый массив с чередованием и двумя дисками контроля чётности. Такой массив может выдержать сбой двух дисков. Это является существенным преимуществом в связи с увеличением вероятности дополнительного сбоя диска во время интенсивного восстановления после сбоя. Как и другие уровни RAID с чередованием данных, скорость операций чтения, как правило, достаточно высока. Кроме того, RAID 6 имеет все преимущества массива RAID 5.

Недостатки RAID 6:

Двойная чётность массива уменьшает его емкость. Это означает, что общая емкость массива представляет собой объединённое пространство всех дисков минус два диска.
Расчет данных о четности в RAID 6 сложнее, чем в RAID 5, что может привести к ухудшению производительности операций записи.
RAID 6 имеет те же проблемы с деградацией массива, что и RAID 5 (однако дополнительный избыточный диск уменьшает вероятность дополнительных отказов во время восстановления).

Вложенный RAID 1+0

Традиционно массив RAID 10 считается вложенным массивом; по сути, это массив RAID 0, состоящий из двух и больше массивов RAID 1. Сегодня RAID 10 также называют RAID 1+0. В целом такая архитектура требует минимум 4 диска: RAID 0 чередуется по двум массивам RAID1, в каждом из которых минимум два устройства.

Массивы RAID 1+0 обладают высокой производительностью RAID 0 и зеркалированием RAID 1, что обеспечивает избыточность данных. Этот тип конфигурации может обрабатывать сбои дисков в любом из зеркальных массивов RAID 1, пока хотя бы один диск остаётся доступным.

RAID 10 в mdadm

Массивы Linux (mdadm) предлагают собственную версию RAID 10, который имеет преимущества RAID 1+0, но при этом обладает гибкостью и некоторыми дополнительными функциями.

Как и RAID 1+0, RAID 10 в mdadm поддерживает множество копий и чередование данных. Однако такие устройства упорядочены не по принципу зеркальных пар: в данном случае администратор сам принимает решение о количестве копий, которые будут записаны в массив. Данные фрагментированы и записываются в массив в нескольких экземплярах, при этом каждая копия фрагмента записывается на различные физические устройства. В конечном результате существует то же самое количество копий, но массив не ограничен вложенностью.

Читайте также: