Poradnik RAID - teoria, budowa, naprawa i testy RAID 0, 1, 5, 10

JBOD

JBOD to angielski akronim "Just a Bunch Of Drives" oznaczający po prostu połączenie luźnych dysków. Jest to tak zwana nie-RAID architektura, która nie zapewnia ani poprawienia wydajności macierzy, ani też nadmiarowości. JBOD sprowadza się do dwóch konceptów: mapowania poszczególnych fizycznych dysków i ewentualnych logicznych partycji na nich się znajdujących do innego logicznego woluminu, oraz łączenia dysków w celu stworzenia jednego dużego woluminu. Właśnie to drugie podejście jest tym częściej wykorzystywanym zwłaszcza w kontrolerach na płycie głównej. Ma też alternatywne nazwy SPAN, BIG czy SLED (Single Large Expensive Drive). Generalna zasada drugiego podejścia jest czasem nazywana odwrotnością partycjonowania. Zamiast dzielić dyski na mniejsze logiczne jednostki łączymy je w jedną dużą. Przydaje się to zwłaszcza jeśli mamy dużo małych, ciężkich do wykorzystania w inny sposób dysków, które w dodatku różnią się rozmiarem, przez co nie nadają się do połączenia w RAID 0 (Dlaczego wyjaśnimy za chwilę w opisie tegoż poziomu RAID). Dane na łączonej SPAN/BIG JBOD konfiguracji są umieszczane po kolei na każdym ze składowych dysków. Po zapełnieniu pierwszego dane dalej zapisywane są dalej na następnym.

RAID 0

Macierz RAID poziomu 0 nazywana jest też woluminem rozłożonym (striped volume). Minimalna liczba dysków potrzebnych do budowy tej macierzy to dwa. Dane dzielone są na tak zwane paski "Stripes" i rozkładane na przemiennie na wszystkich wchodzących w skład macierzy dyskach. Zależnie od implementacji owy pasek może być jedną z opcji konfiguracyjnych. Windows 7 np. nie pozwala na jego edycje, a fake kontrolery w płytach głównych mają najczęściej znikomą możliwość regulacji (nasz testowy SB950 miał do wyboru 64KB, 128KB i 256KB). Najlepiej pod tym względem wyglądają sprzętowe rozwiązania (testowy Adaptec 6405 pozwala na ustawienie paska od 16KB do 1024KB). Zalety macierzy RAID 0 to poprawa wydajności zapisu i odczytu, co sprowadza się w najlepszym wypadku do iloczynu wydajności najwolniejszego z dysków w macierzy i liczby dysków w jej skład wchodzących. Wady są dwie. Wspólne dla większości poziomów RAID ograniczenie odnośnie takiej samej wielkości dysków składowych. Oczywiście możemy używać różnych dysków ale jeśli np. mamy trzy dyski 2.5GB, 10GB i 15GB to sumaryczna pojemność RAID 0 wyniesie 7.5GB (najmniejszy dysk razy ilość dysków). Druga wada jest cechą tylko RAID 0. Jest to brak jakiejkolwiek nadmiarowości, a nawet gorzej RAID 0 zwiększa ryzyko utraty danych ponieważ uszkodzenie jednego dysku powoduje utratę praktycznie wszystkich danych z całej macierzy.

Ta poważna wada poziomu zerowego, który zresztą na początku nie był nawet zdefiniowany w dokumentacjach RAID , jest zresztą przyczyną przydzielenia jej cyfry zero w nazwie. Ogólny przybliżony wzór na zawodność macierzy RAID 0 to 1−(1−r)n, gdzie r to zawodność pojedynczego dysku (zazwyczaj zakłada się, że jest identyczna dla wszystkich dysków składowych i niezależna między nimi), a n to liczba dysków w macierzy. Szansa na uszkodzenie macierzy z dwóch dysków jest więc blisko dwukrotnie większa niż pojedynczego dysku. Po doliczeniu faktu, iż dane na RAID 0 są przechowywane w formie pasków co bardzo utrudnia ich ratowanie w przypadku awarii, można wywnioskować że macierz RAID 0 nadaje się tylko tam gdzie ważna jest wydajność, ale nie zależy nam na bezpieczeństwie danych, tudzież możemy te dane zabezpieczyć kopiami bezpieczeństwa.

Rozmiar paska w teorii może być tak mały jak 1B, jednak w większości rozwiązań jest to wielokrotność rozmiaru pojedynczego sektora dysku, który dla klasycznych HDD wynosi 512B stąd profesjonalne rozwiązania pozwalają na ustawianie "stripa" od 1KB wzwyż. Rozmiar paska jest jednym z kluczowych aspektów dla wydajności macierzy RAID 0. Dane mniejsze od rozmiaru stripe są zapisywane w pojedynczym pasku na jednym dysku w macierzy, a dane większe są dzielone na kawałki w rozmiarze paska i zapisywane na przemiennie na wszystkich dyskach w macierzy. W jednym pasku może być tylko jeden plik, co wiąże się ze sporą stratą miejsca, jeśli dobierzemy za duży stripe do typu naszych danych. Czas dostępu w macierzy RAID 0 zależy od formy w jakiej odwołujemy się do danych. Przy odczycie/zapisie dużych (większych od pojedynczego paska) danych wszystkie dyski nawigują do tego samego miejsca, stąd czas dostępu jest taki sam jak jednego dysku. Natomiast w przypadku plików mniejszych (np. baza danych) każdy z dysków może wyszukiwać niezależnie, co przy równomiernym rozłożeniu danych może skrócić czas dostępu nawet o połowę (dla dwudyskowej macierzy). Oczywiście powyższe argumenty bazują na idealistycznych założeniach.

Dobranie odpowiedniego rozmiaru paska do naszych zastosowań jest jednym z największych problemów przy konfigurowaniu macierzy RAID 0. Generalna metoda polecana to przeanalizowanie rozmiaru plików np. naszej partycji systemowej i ocenienie średniego rozmiaru większości z nich, a następnie dobranie takiego paska by pojedynczy plik wymagał dwóch (przy dwudyskowej macierzy) lub więcej pasków, dzięki czemu zyskamy na odczycie. W rzeczywistości jednak nie robi to aż takiej różnicy, gdyż przy odczycie wielu małych plików na raz, mogą one być odczytywane z kilku dysków. Ważne jest jednak by nie przesadzać tak w górę jak i w dół. Ustawienie 16KB paska dla macierzy na której przechowujemy np. filmy i zdjęcia zamiast poprawić to pogorszy wydajność. Typowe zdjęcia mają w okolicy 1-2MB rozmiaru, a to oznacza że do ich zapisu/odczytu kontroler musi operować na kilkudziesięciu paskach. Dla filmów będą to już tysiące, co wiąże się z narzutem na jednostkę obliczeniową, który może być tak duży, że spowolni pracę kontrolera. Najczęściej poleca się 64KB lub 128KB dla macierzy systemowej i największy dostępny dla macierzy przechowującej sporego rozmiaru dane.

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• …
• następna ›
• ostatnia »