RAID или избыточный массив независимых дисков – технология объединения несколько жестких дисков в один массив для повышения производительности, надежности или обеих целей сразу. В этой статье мы разберем основные уровни RAID и их особенности, а также немного поговорим о SHR (Synology Hybrid RAID) и чем он отличается.
Что такое RAID и зачем он нужен?
RAID используется для:
Увеличения производительности. Несколько дисков могут работать параллельно, ускоряя операции чтения и записи.
Защиты данных. В случае выхода из строя одного диска массив позволяет восстановить данные.
Повышения надежности. Некоторые конфигурации RAID дублируют данные, что снижает риск их потери. Однако стоит помнить, что RAID – это не резервное копирование. Он защищает данные только в случае поломки дисков, но не от вирусов, случайного удаления и тп.
Основные уровни RAID
RAID 0 – Максимальная производительность, но без защиты данных.
Данные разделяются на блоки и записываются на все диски в массиве параллельно. Например, файл разбивается на куски, которые записываются сразу на два диска.
Плюсы:
- Максимальная скорость чтения и записи.
- Используется 100% объема всех дисков.
Минусы:
- Полное отсутствие защиты данных: если выйдет из строя хотя бы один диск, все данные будут потеряны.
Подходит когда нужна большая скорость чтения, а сами данные не важны (или имеют копию).
RAID 1 – Зеркалирование данных для надежности
Данные дублируются на каждый диск массива. Например, два диска содержат идентичные копии.
Плюсы:
- Полная защита: данные сохраняются, если один из дисков выйдет из строя.
- Простое восстановление: достаточно заменить неисправный диск.
Минусы:
- Используется только 50% общего объема: из двух дисков объем полезного хранения равен объему одного (самого меньшего).
- Скорость записи равно скорости записи на 1 диск (самый медленный).
Подходит для хранения критически важных данных.
RAID 5 – Баланс между скоростью, надежностью и объемом
Данные и контрольные суммы (параметры для восстановления) распределяются между всеми дисками. Требуется минимум 3 диска.
Плюсы:
- Защита от выхода из строя одного диска.
- Более эффективное использование объема по сравнению с RAID 1.
- Высокая скорость чтения.
Минусы:
- Ресурсоёмкое восстановление данных при выходе из строя диска.
- Скорость записи ниже, чем в RAID 0 (скорость одно диска x (количество - 1) Подходит для систем хранения, где важна как защита, так и объем.
RAID 6 – Повышенная защита за счет двойного резервирования
Работает как и RAID 5, но контрольные суммы дублируются, что позволяет пережить выход из строя двух дисков. Не редки случаи выхода диска во время восстановления RAID5. Требуется минимум 4 диска.
Плюсы:
- Защита от двух одновременно вышедших из строя дисков.
- Высокая скорость чтения.
Минусы:
- Более низкая скорость записи, чем у RAID 5, если сравнивать при одинаковом количестве дисков.
- Используется меньше полезного объема дисков, чем у RAID 5.
Подходит там же, где и RAID5, когда в группе гораздо больше дисков.
SHR (Synology Hybrid RAID) – автоматизированная система управления RAID от компании Synology. SHR позволяет комбинировать диски разного объема, эффективно используя их пространство. Диски разделяются на разделы кратные друг другу, из которых создаются отдельные RAID группы с избыточностью.
Плюсы:
- Простота настройки.
- Максимальная эффективность использования пространства на дисках.
- Защита от выхода из строя 1 диска (в зависимости от конфигурации). Минусы:
- Работает только на NAS от Synology.
- Дополнительный слой виртуализации может влиять на производительность.
Подходит для новичков или систем состоящих из разных дисков.
SHR2
Работает аналогично SHR. Имеет защиту от выхода из строя 2 дисков.
Другие типы RAID.
Безусловно, есть и другие типы RAID. Например RAID-DP и RAID-TEC используемые на массивах NetApp. Мало используемые в современных задачах:
RAID 2 - Основан на использовании кода Хэмминга и имеет 3 диска четности
RAID 3 - Похож на RAID5, одна использует для хранения данных четности отдельный диск
RAID 4 - похож на RAID 3, но отличается от него тем, что данные разбиваются на блоки, а не на байты.
В формате данной стати о них подробно говорить не будем, но важно понимать что на описанных выше мир не заканчивается.
Пример
Допустим у нас есть 4 диска объемом 1тб и скоростью X:
Какой RAID выбрать для NAS?
Специально сузил вопрос именно до NAS, так как рассуждать на эту тему можно очень долго и в итоге ни к чему не придти. Задачи у всех очень разные.
Мое личное мнение такое:
- Конфигурации из 1 диска не рассматриваем принципе.
- RAID 1 при использовании 2х дисков
- 3-5 дисков - RAID 5 / SHR
- 6-12 дисков - RAID 6 / SHR-2
- 12 дисков и более - несколько групп RAID 6, возможно RAID 60.
Те, кому интересен последний случай думаю мою статью не читают, а уже и так знают что делать и задачи у них явно не домашние)
Спасибо тем, кто дочитал до конца. Надеюсь помог кому-то разобраться!