RAID: Redundant Arrays of Independent Disks — это группа дисков огромной емкости, состоящая из множества более дешевых дисков. Бонусный эффект, генерируемый отдельными дисками, предоставляет данные для повышения эффективности всей дисковой системы. С помощью этой технологии данные разбиваются на множество разделов и сохраняются на каждом жестком диске, то есть массиве с возможностью резервирования, состоящем из независимых дисков.
Существует три стиля дисковых массивов: один — внешний шкаф дискового массива, другой — внутренняя карта дискового массива, а третий — программное моделирование.
Шкафы с внешними дисковыми массивами чаще всего используются в больших серверах, имеющих функции горячей замены, но цены на такие изделия очень высоки.
Карта внутреннего дискового массива из-за своей низкой цены требует высоких технологий установки и подходит для использования и эксплуатации техническими специалистами. Аппаратный массив может обеспечивать онлайн-расширение емкости, динамическое изменение уровня массива, автоматическое восстановление данных, роуминг дисков, кэш и другие функции. Он может предоставить решения для повышения производительности, защиты данных, надежности, доступности и управляемости. Для работы используется специальный процессор карты массива.
Как независимая система, дисковый массив подключается напрямую за пределы хоста или подключается к хосту через сеть. Дисковый массив имеет несколько портов, к которым могут подключаться разные хосты или разные порты. Хост, подключенный к разным портам массива, может улучшить скорость передачи.
В то время, как и интегрированный кэш в одном диске для ПК, в дисковом массиве имелся определенный объем буферной памяти для ускорения взаимодействия с хостом. Хост взаимодействует с кэшем дискового массива, а кэш взаимодействует с конкретными дисками.
(1)RAID 0: состоит из n дисков, логическая емкость представляет собой сумму емкостей n дисков.
RAID 0 предназначен для объединения двух или более жестких дисков в один жесткий диск большой емкости. Он разбивает данные на разные Stripe, а затем записывает их на все жесткие диски отдельно, а также считывает и записывает их одновременно. Поскольку RAID 0 использует несколько жестких дисков для одновременного чтения и записи, скорость чтения и записи дискового массива RAID 0 почти равна сумме скоростей одного жесткого диска в единицу времени, что намного выше, чем при использовании один диск. Однако его недостатки очевидны: он не может повысить эффективность случайного чтения, а комплексная эффективность защиты данных также низкая.
(2)RAID 1: Логическая емкость составляет 1 диск.
RAID 1 предназначен для копирования образа данных одного диска на другой диск. В качестве примера возьмем массив RAID 1, состоящий из двух жестких дисков. Когда данные записываются на жесткий диск A, тот же файл образа будет создан на жестком диске B. Проще говоря, принцип RAID 1 немного похож на автоматическое резервное копирование в реальном времени. Преимуществом является высокая безопасность данных, но это также означает, что записанный в зеркало жесткий диск может быть лишь «запаской». После завершения создания дискового массива доступная емкость составляет только половину общей емкости.
(3)RAID 5: N дисков, логическая емкость равна сумме N-1 дисков.
По сравнению с двумя базовыми дисковыми массивами, упомянутыми выше, RAID 5 обеспечивает более сбалансированное рассмотрение производительности чтения и записи, а также безопасности данных. Он состоит из трех или более жестких дисков, и в каждом процессе записи цикла четность данных других дисков по очереди сохраняется на одном диске. Это означает, что при повреждении любого из дисков система может восстановить данные диска с помощью кодов восстановления, хранящихся на других дисках, что обычно называется катастрофоустойчивостью 1 (безопасность данных может быть гарантирована на основе разрешения жесткого диска неудача).