Технология RAID (Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков) — технология виртуализации данных для объединения нескольких физических дисковых устройств в логический модуль для повышения отказоустойчивости и (или) производительности. Используется в различных устройствах, но особенно часто применяется на серверных платформах. RAID-массивы обладают рядом преимуществ перед одиночными дисками, но имеют один значительный минус – это увеличение расходов на оборудование. Как правило, ценность информации, содержащейся на дисках значительно превышает эти дополнительные расходы (до известных пределов). Поэтому при реализации RAID-массивов нужно просчитывать все моменты.
Количество дисков в RAID-массиве зависит от типа RAID, его предназначения и тому подобное. Минимальное количество дисков для сборки RAID это два или более (для некоторых типов).
RAID-0 описан в статье
RAID-1 описан в статье
RAID-5 описан в статье
RAID-1+0 описан в статье
RAID-5+0 описан в статье
Современные материнские платы персональных компьютеров поддерживают простые типы RAID. Это так называемые программные RAID-контроллеры. Для их работы задействуются вычислительные мощности компьютера. Для других типов необходимо использовать аппаратные RAID-контроллеры.
Аппаратный RAID-контроллер — это плата или чип, расположенный между операционной системой и накопителями, обычно жесткими дисками, управляющая массивом RAID. Такой контроллер имеет интерфейс для подключения к материнской плате PCI-E, либо выполнен в виде внешнего устройства (дискового массива) с отдельным подключением к электропитанию. Как правило, аппаратные RAID-контроллеры обладают собственными вычислительными ресурсами, что позволяет не задействовать мощности основного компьютера. Кроме того, такие контроллеры поставляются с программным обеспечением для управления. Но цена таких контроллеров достаточно высока.
Подключение дискового массива к системному блоку осуществляется, как правило, через интерфейсную плату, подключаемую к материнской плате (например, через тот же PCI-E).
Контроллеры RAID классифицируются по нескольким характеристикам, включая типы дисков, такие как SATA или SAS, количество портов и количество дисков, которые они могут поддерживать, конкретные уровни RAID, архитектуру интерфейса и объем памяти, существующий в собственном кэше. Например, это означает, что контроллер, изготовленный для среды SATA, не будет работать с массивом SAS, и что контроллер RAID-1 не может быть преобразован в RAID-1+0.
Для повышения отказоустойчивости RAID-массивов могут применять две дополнительные функции: Hot Swap и Hot Spare.
Hot Swap (Горячая Перестановка / Горячая Замена Диска) — это возможность замены вышедших из строя дисков без прерывания работы системы. Если в системе используется должным образом, сконфигурированный RAID контроллер, то отказ одного диска не приводит к прерыванию функционирования системы. В этом случае системой генерируется соответствующее сообщение для администратора. Администратор, меняет вышедший из строя диск и дает команду на «восстановление» данных на диске. Вся процедура замены и «восстановления» данных происходит без прерывания системных операций и выключения системы.
Hot Spare - (Резервная Замена Диска - "Горячее резервирование") - Одна из наиболее важных особенностей, которую обеспечивает RAID контроллер, с целью достичь безостановочное обслуживание с высокой степенью отказоустойчивости. В случае выхода из строя диска, восстанавливающая операция будет выполнена RAID-контроллером автоматически, если выполняются оба из следующих условий:
1) Имеется "резервный" диск идентичного объема, подключенный к тому же контроллеру и назначенный в качестве резервного, именно он и называется Hotspare;
2) Отказавший диск входит в состав избыточной дисковой системы, какого-либо RAID.
Нужно понимать, что резервный диск (или диски) сразу собираются с основным RAID-массивом и конфигурируются заранее. Конечно, цена таких массивов возрастает еще больше, но зато повышается надежность сохранения данных, без вмешательства администратора.
Количество резервных дисков зависит от типа RAID-массива и возможностей RAID-контроллера. Соответственно администратору системы необходимо отслеживать подобные «замены» через программу управления RAID-контроллера и своевременно менять диски, вышедшие из строя.