RAID-массивы

RAID 0

При сборке RAID лучше всего использовать жесткие диски одной модели и одинакового объема.

Первым по порядку идет нулевой уровень (RAID 0 или «striping»). Он не относится к традиционным, т. е. его описания нет в документе разработчиков от 1988 года. Более того, это единственный из массивов, который не обеспечивает избыточности данных и, соответственно, повышенной отказоустойчивости. Принцип работы RAID 0 основан на том, что данные, поступающие на контроллер, поочередно записываются сразу на несколько HDD, не дублируясь, т. е. если потребуется записать какой-то файл, то его части будут равномерно раскиданы по нескольким дискам. Зачем это надо? Исключительно с целью повышения скорости приема и передачи данных, ведь информацию можно будет записывать и считывать сразу с нескольких источников, при этом каждый из них будет работать с максимально допустимой для жесткого диска пропускной способностью. Теоретически объединение пары винчестеров в массив RAID 0 может увеличить скорости чтения и записи вдвое, но на практике эти значения возрастают примерно в 1,6-1,8 раза, в зависимости от качества RAID-контроллера.

Если объединить в RAID 0 несколько жестких дисков разного объема, то на вместительных винчестерах будет задействована лишь часть дискового пространства, равная объему наименьшего HDD. Объединив диски объемом 320 Гб и 250 Гб, мы получим массив на 500 Гб. Вообще, чтобы избежать потерь, для RAID любого уровня следует использовать носители одинакового объема.

Это важно: аналогично объему, если накопители обладают разной скоростью чтения и записи, производительность всего массива будет ограничена скоростью наиболее медленного HDD. В случае с нулевым уровнем за скорость надо расплачиваться надежностью: если один из винчестеров умрет, то информация на остальных HDD из массива станет нечитабельной, а вероятность выхода RAID 0 из строя даже выше, чем в случае с одним накопителем

Словом, нулевой уровень плохо подходит для хранения важной информации или системных файлов, но тем не менее популярностью он пользуется. Например, RAID 0 нередко становится частью мощных игровых ПК: игры записываются на скоростной, но небезопасный массив, а ОС и важные файлы хранятся на отдельном винчестере. Такой подход вполне оправдан

В случае с нулевым уровнем за скорость надо расплачиваться надежностью: если один из винчестеров умрет, то информация на остальных HDD из массива станет нечитабельной, а вероятность выхода RAID 0 из строя даже выше, чем в случае с одним накопителем

Словом, нулевой уровень плохо подходит для хранения важной информации или системных файлов, но тем не менее популярностью он пользуется. Например, RAID 0 нередко становится частью мощных игровых ПК: игры записываются на скоростной, но небезопасный массив, а ОС и важные файлы хранятся на отдельном винчестере

Такой подход вполне оправдан.

JBOD

Частной разновидностью RAID 0 можно считать JBOD (Just a Bunch of Disks), он же «spanning». Это — не уровень RAID, а всего лишь функция, которая обычно поддерживается RAID-контроллерами. JBOD просто «склеивает» несколько дисков в один массив, при этом никаких чередований в записи нет. Данные сначала записываются на первый диск. Когда он заполняется, система принимается за второй винчестер, и так далее. Отказ одного накопителя не приводит к потере файлов на остальных HDD, если их начало/конец не принадлежит поврежденному диску. Никакой прибавки к скорости технология не дает, правда, в отличие от традиционных RAID, объединение носителей разного объема в JBOD не приводит к потере части дискового пространства. Тем не менее очевидно, что в наш век терабайтных винчестеров JBOD уже никому не нужен.

Создание массива

В качестве примера будет использоваться RAID-5 массив на дисках , и . Кстати, как уже упоминалось — для создания массива вам нужны не винчестеры целиком, а лишь логические диски (желательно — одинакового объёма, в противном случае размер массива будет рассчитываться исходя из размера диска с минимальным объёмом), но использовать два диска на одном винчестере — очень плохая идея, ибо это уничтожает весь смысл применения RAID.

Итак, для начала нужно подготовить разделы, которые вы хотите включить в RAID, присвоив им тип fd (Linux RAID Autodetect) Это не обязательно, но желательно. В Ubuntu 9.10 это можно легко сделать с помощью Дисковой утилиты, которую можно найти в меню Система→Администрирование. Она же называется . В консоли поменять тип раздела можно с помощью программы , но её использование не совсем тривиально.

Если у вас ещё нет нужных разделов — можете создать их с помощью или , обе эти утилиты необходимо доустанавливать отдельно.

После того, как вы поменяете тип разделов, можно приступать непосредственно к созданию массива. Правда предварительно убедитесь, что разделы не смонтированы, и если что выполните для них . Массив собирается командой

mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=5 \
  --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

Вы должны увидеть примерно такой вывод:

mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: chunk size defaults to 64K
mdadm: /dev/sdb1 appears to contain an ext2fs file system
    size=48160K  mtime=Sat Jan 27 23:11:39 2007
mdadm: /dev/sdc1 appears to contain an ext2fs file system
    size=48160K  mtime=Sat Jan 27 23:11:39 2007
mdadm: /dev/sde1 appears to contain an ext2fs file system
    size=48160K  mtime=Sat Jan 27 23:11:39 2007
mdadm: size set to 48064K
Continue creating array? y
mdadm: array /dev/md0 started.

Если вы хотите сразу же создать массив с отсутствующим диском (degraded), просто укажите вместо имени устройства слово . Учтите, что в RAID-5 может быть не более одного отсутствующего диска, в RAID-6 — не более двух, а в RAID-1 должен быть хотя бы один рабочий.

To be continued…

Типы конфигураций уровней рейд-массивов

RAID-0 (striping), он же массив нулевого уровня или «нулевой массив». Данный уровень на порядок повышает скорость работы с дисками, но не обеспечивает дополнительной отказоустойчивости. На самом деле, эта конфигурация является рейд-массивом сугубо формально, ведь при такой конфигурации отсутствует избыточность. Запись в такой связке происходит блоками, поочерёдно записываемыми на разные диски массива. Главным минусом здесь является ненадёжность хранения данных: при выходе из строя одного из дисков массива, вся информация уничтожается. Почему так получается? А получается это потому, что каждый файл может быть записан блоками сразу на несколько винчестеров, и при неисправности любого из них нарушается целостность файла, а, следовательно, восстановить его не является возможным. Если вы цените быстродействие и регулярно делаете бэкапы, то этот уровень массива можно применять на домашнем ПК, что даст ощутимый прирост в производительности.

RAID-1 (mirroring) – «зеркальный режим». Можно назвать этот уровень RAID-массивов уровнем для параноиков: этот режим почти не даёт никакого прироста к производительности системы, но абсолютно защищает ваши данные от повреждения. Даже выведя из строя один из дисков, точная копия утраченного будет храниться на другом диске. Этот режим, как и первый, также можно реализовать на домашнем ПК людям, чрезвычайно дорожащим данными на их дисках.

RAID-5. Так называемый отказоустойчивый массив независимых дисков с распределённым хранением контрольных сумм. Это значит, что на массиве из n дисков, n-1 диск будет отведён под непосредственное хранение данных, а последний будет хранить контрольную сумму итерации n-1 страйпа. Чтобы объяснить наглядней, представим, что нам требуется записать некоторый файл. Он поделится на порции одинаковой длины и поочередно начнет циклично записываться на все n-1 дисков. На последний диск будет записываться контрольная сумма байтов порций данных каждой итерации, где контрольная сумма будет реализована поразрядной операцией XOR.

Стоит сразу предупредить, что при выходе из строя любого из дисков, он весь перейдёт в аварийный режим, что существенно снизит быстродействие, т.к. для сборки файла воедино будут производиться лишние манипуляции для восстановления его «пропавших» частей. При выходе из строя одновременно двух и более дисков, информацию, хранимую на них, невозможно будет восстановить. В целом, реализация рейд-массива пятого уровня обеспечивает достаточно высокую скорость доступа, параллельный доступ к различным файлам и хорошую отказоустойчивость.

Помимо простых уровней рейд-массивов, существуют так называемые комбинированные уровни, сочетающие в себе сильные стороны разных настроек RAID.

Одним из простых примеров такого симбиоза является RAID-10, совмещающий в себе RAID-1 и RAID-0. Этот уровень совмещает в себе зеркальность и поочерёдный доступ к дискам, повышая одновременно и производительность, и надежность хранения данных. Единственным замечанием будет то, что для полноценной работы этого режима требуется от 4 жестких дисков.

Мы рассмотрели лишь 4 конфигурации рейд-массивов, чего вполне достаточно, чтобы понять принципы их работы и очевидные плюсы использования.

Как создать RAID-массив

Так как же на практике создается рейд из жестких дисков. Есть два способа аппаратный и программный. В случае аппаратной реализации нам потребуется специальный RAID-контролер, который и будет обеспечивать объединение дисков в массив по выбранной схеме, причем он не зависит от операционной системы и для ОС наш массив будет просто одним диском.

Он может быть встроен в некоторые материнские платы, но при этом чаще всего довольно простой и его возможности обычно ограниченны несколькими наиболее распространенными вариантами подключения. Узнать есть ли в материнской плате интегрированный RAID-контролер и какие уровни RAID-массива он поддерживает можно в спецификации материнской платы.

Если встроенный контролер отсутствует или его возможности вас не устраивают, то можно воспользоваться внешним RAID-контролером, который устанавливается в PCI-слот материнской платы. Такой вариант считается самым правильным, но одновременно и самым дорогим, поскольку их стоимость довольно немаленькая.

Впрочем, есть способ «для бедных», позволяющий эмулировать работу RAID-контролера на программном уровне. Другими словами, специальная программа работающая внутри ОС обеспечивает его работу. Однако нужно понимать, что при этом на его работу затрачиваются ресурсы центрального процессорапроцессора и оперативной памяти, что в конечном итоге негативно сказывается на общей производительности компьютера, к тому же сюда нужно прибавить возможные софтовые глюки в ОС, что не добавляет надежности. Поэтому программный вариант рейд-массива рассматривать в серьез не стоит.

Чтобы создать RAID-массив нужно загрузиться в BIOS и выставить в настройках работы дисков режим RAID, сохраняем изменения и выходим из BIOS. В процессе загрузки компьютера появится сообщение с помощью каких клавиш можно попасть в меню настройки RAID-массива (например, CtrlF). Здесь следуя подсказкам системы создаем новый массив и делаем нужные настройки. После этого можно работать с созданным RAID-массивом как с обычным диском.

Будьте внимательны, создание, удаление массивов приводит к удалению всей информации имеющейся на дисках. Так же может потребоваться установка специального драйвера для работы контролера.

Подводя итог, можно сделать некоторые выводы об использовании RAID массивов. Они получили широкое распространение в серверах и компьютерных системах организаций. В тоже время для домашних пользователей компьютера выгоды от их использования не столь очевидны. Ведь придется потратиться на несколько одинаковых дисков, часть из которых будет недоступна для хранения данных. Да и спасти информацию в случае сбоя в работе RAID-массива гораздо труднее и дороже, поскольку вероятно придется обращаться к профессионалам, а это дополнительные расходы.

Может потребоваться более мощный блок питания и/или компьютерный корпус большего размера с хорошим охлаждением. Как видите затраты требуются не маленькие. Возможно более эффективно будет потратиться на один быстрый диск, например SSD, а сохранность информации обеспечивать периодическим созданием копий.

Есть еще один момент в технологии RAID, который нужно понимать. Она страхует только от физического выхода из строя накопителей и не защищает информацию от случайного удаления, вирусов, сбоев в работе контролера, bad-блоков и тому подобного.

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.

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.

RAID массив 1 Mirrored disk

RAID уровня 1 — это массив дисков со стопроцентной избыточностью. То есть данные просто полностью дублируются (зеркалируются), за счет чего достигается очень высокий уровень надежности (как, впрочем, и стоимости). Отметим, что для реализации уровня 1 не требуется предварительно разбивать диски и данные на блоки. В простейшем случае два диска содержат одинаковую информацию и явля­ются одним логическим диском. При выходе из строя одного диска его функции выполняет другой (что абсолютно прозрачно для пользователя). Кроме того, данный уровень удваивает скорость считывания информации, так как эта операция может выполняться одновременно с двух дисков. Такая схема хранения информации используется в основном в тех случаях, когда цена безопасности данных намного выше стоимости реализации системы хранения.

RAID-массив уровня I

RAID массив 2

RAID уровня 2 — это схема резервирования данных с ис­пользованием кода Хэмминга для коррекции ошибок. Записываемые данные формируются не на основе блочной структуры, как в RAID 0, а на основе слов, причем размер слова равен количеству дисков для записи данных в массиве. Если, к примеру, в массиве имеются четыре диска для записи данных, то размер слова равен 4 бита. Каждый отдельный бит слова записывается на от­дельный диск массива. Например, если RAID массив имеет четыре диска для записи данных, то последовательность четырех бит, то есть слово, запишется на массив дисков таким образом, что первый бит окажется на первом диске, второй бит — на втором и т. д.

Кроме того, для каждого слова вычисляется код коррекции ошибок (ЕСС), который записывается на выделенные диски для хранения контрольной информации. Их число равно количеству бит в контрольном слове, причем каждый бит контрольного слова записывается на отдельный диск. Количество бит в кон­трольном слове и соответственно необходимое количество дисков для хранения контрольной информации рассчитывается на основе следующего мнемонического правила: разрядность контрольного слова определяется количеством разрядов, необходимым для двоичного представления размера слова.

RAID-массив уровня 2

Если, например, размер слова равен 4 (в двоичной записи — 100), то, чтобы записать это число в двоичном виде, потребуется три разряда, значит, размер контрольного слова равен 3. Следовательно, если имеются четыре диска для хранения данных, потребуются еще три диска для хранения контрольных данных. Аналогично при
наличии семи дисков для данных (в двоичной записи — 111) понадобятся три диска для хранения контрольных слов. Если же под данные отводится восемь дис­ков (в двоичной записи — 1000), то нужно уже четыре диска для контрольной информации.

Код Хэмминга, формирующий контрольное слово, основан на использовании по­разрядной операции «исключающего ИЛИ» (XOR). Напомним, что логическая операция XOR дает единицу при несовпадении операндов (0 и 1) и нуль при их совпадении (0 и 0 или 1 и 1).

Само контрольное слово, полученное по алгоритму Хэмминга, — это инверсия результата поразрядной операции «исключающего ИЛИ» номеров тех информа­ционных разрядов слова, значения которых равны 1. Для иллюстрации рассмотрим исходное слово 1101. В первом (001), третьем (011) и четвертом (100) разрядах этого слова стоит единица. Поэтому необходимо провести поразрядную операцию «исключающего ИЛИ» для этих номеров разрядов:

Само же контрольное слово (код Хэмминга) получается при поразрядном инвер­тировании полученного результата, то есть равно 001.

При считывании данных вновь рассчитывается код Хэмминга и сравнивается с ис­ходным кодом. Для сравнения двух кодов используется поразрядная операция «исключающего ИЛИ». Если результат сравнения во всех разрядах равен нулю, то считывание верное, в противном случае его значение есть номер ошибочно приня­того разряда основного кода. Пусть, к примеру, исходное слово равно 1100000. Поскольку единицы стоят в шестой (110) и седьмой (111) позициях, контрольное слово равно 110.

Если при считывании зафиксировано слово 1100100, то контрольное слово для него равно 101. Сравнивая исходное контрольное слово с полученным (поразряд­ная операция «исключающего ИЛИ»), имеем:

то есть ошибка при считывании в третьей позиции. Соответственно, зная, какой именно бит является ошибочным, его легко исправить «на лету».

RAID 2 — один из немногих уровней, позволяющих не только исправлять «на лету» одиночные ошибки, но и обнаруживать двойные. При этом он является самым избыточным из всех уровней с кодами коррекции. Данная схема хранения данных применяется редко, поскольку плохо справляется с большим количеством запросов, сложна в организации и обладает незначительными преимуществами перед уров­нем RAID 3.

RAID 1

Уровень RAID 1 («mirroring») требует для реализации четного количества жестких дисков: они разбиваются на пары, и вся информация считывается или записывается одновременно на два винчестера, полностью дублирующих друг друга. Другими словами, в массиве RAID 1 из двух HDD содержание обоих жестких дисков будет абсолютно идентичным в любой момент времени. Соответственно, безвозвратная потеря данных возможна лишь в том случае, если из строя выйдут сразу оба винчестера. Такой массив не только повышает надежность хранения информации, но и увеличивает скорость чтения данных, т. к. их можно «тянуть» сразу с двух дисков. При этом скорость записи остается такой же, как и у одного накопителя. Понятно, что объем логического диска, созданного с помощью RAID 1, будет в два раза меньше суммарного объема винчестеров. В целом массив первого уровня очень практичен и часто применяется пользователями, обеспокоенными сохранностью данных.

RAID 1+0

Заметим, что массивы уровней 0 и 1 можно объединять между собой, если это позволяет RAID-контроллер. Для полноценной реализации подобной конфигурации потребуется четыре накопителя: два будут работать в режиме RAID 0, а еще два — дублировать все их действия. В результате мы получим и скорость, и надежность. К тому же в данном случае допустим выход из строя сразу двух дисков, если это не «винчестеры-клоны». Сочетание этих двух уровней часто называют RAID 10, однако за этим же именем в ряде случаев может прятаться обычный RAID 1 — за это стоит сказать спасибо маркетологам, интерпретирующим чтение с двух дисков как полноценный RAID 0.

Небольшое вступление

Вообще говоря, существуют много способов сохранить нажитое непосильным путём. Самый ненадёжный из них, несмотря на многие заверения об обратном — это запись данных на CD или DVD диски. Если вы уж что-то хотите сохранить на дисках, то обязательно записывайте важную информацию как минимум на два диска разных производителей, кроме того, пишите на минимальной доступной скорости привода. Но всё равно вас это не спасёт, лет через 5 с большим шансом вы можете обнаружить, что оба ваших диска полностью или частично перестали читаться.

RAID массивы позволяют с помощью нескольких винчестеров создать систему хранения данных, которая будет обладать нужной степенью отказоустойчивости. Например, в случае массива RAID-5 ваши данные останутся в целости при сгорании одного из винчестеров, RAID-6 позволяет обеспечить гарантированное сохранение данных при вылете уже двух винчестеров. Есть много других конфигураций, о которых можно почитать в специализированных статьях. Сохранность данных обеспечивается за счёт уменьшения доступного суммарного места под данные, но поверьте, оно того стоит.

Кроме того, есть специальный тип RAID-0, который вообще говоря не обеспечивает никакой сохранности и нужен лишь для увеличения скорости работы.

Итак, если вы решили создать RAID массив, вам понадобятся как минимум несколько винчестеров. Но кроме того вам придётся выбрать технологию управления вашим массивом. Существуют три основных возможности: аппаратный RAID-массив, аппаратно-программный RAID-массив и программный RAID-массив. Первые два способа требуют наличия достаточно дорогих RAID-контроллеров и имеют один немаловажный недостаток: если у вас сгорит не винчестер, а RAID-контроллер, то восстановить массив обычно можно будет только достав ровно такой же контроллер. А поскольку нет никаких гарантий, что лет через 5 на рынке всё ещё будет нужное железо, то иногда использование аппаратных RAID-массивов нежелательно. С другой стороны, полностью аппаратный массив никак не зависит от программной начинки компьютера.

В этой статье я расскажу про то, как создать программный RAID массив в Ubuntu. Для его создания вам понадобится всего лишь нужное количество свободных разделов винчестеров и собственно Ubuntu.

Как создать RAID массив при помощи встроенного контроллера

Если ваша системная плата поддерживает создание raid-ов, то читайте эту инструкцию. Работать мы будем на основе ASUS платы с поддержкой UEFI, но принцип создания почти везде одинаков. Поехали.

Для начала нам нужно зайти в сам BIOS, в материнских платах ASUS обычно нажимают клавишу DEL. Теперь нужно перейти в раздел, где находятся параметры для контроллера SATA.

Обычно, положение переключено на ACHI, но вы должны перевести его в положение RAID. Как я говорил в предыдущей статье, диски у вас должны быть полностью идентичными, абсолютно ПО ВСЕМ параметрам. Теперь, как обычно сохраняем настройки и перезагружаем компьютер.

Во время перезагрузки компьютера, то есть, перед тем, как система будет загружена, вам нужно нажать комбинацию CTRL-I или CTRL-F, иногда этого не требуется.

В нашем эксперименте с ASUS-платой мы видим следующее окно, в котором прописаны следующие параметры:

  1. View Drive Assignments – параметр дает возможность посмотреть диски, которые мы можем использовать в создании RAID-массива.
  2. LD View / LD Define Menu – этот параметр показывает уже созданные массивы.
  3. Delete LD Menu – тут я думаю понятно. Удаление созданных массивов.
  4. Controller Configuration – различные настройки.

В нашем случае мы выбираем пункт 2. Нажимаем клавишу 2 на клавиатуре и попадаем в следующее окно.

Здесь, как уже было сказано, находятся уже созданные RAID-ы. Чтобы посмотреть настройки, достаточно нажать клавишу Enter. Сочетания Ctrl+V позволяет увидеть диски, находящиеся вне массивов. С помощью клавиш Ctrl+C мы можем создать новые массивы. Нам нужно создать массив, поэтому, мы и нажимаем Ctrl+C.

В следующем окне мы увидим меню, в котором и будут создаваться рейды, оно находится вверху. Диски, которые еще не используются в качестве рейдов находятся внизу. Параметры мы можем переключать пробелом, а пункты этих параметров стрелками на клавиатуре.

Напоминание! Если вы не помните, то RAID 1 у нас отвечает за дублирование дисков, то есть, если один выйдет из строя, то вся информация останется на втором. Это создает безопасность данных. RAID 0 отвечает за увеличение производительности системы, потому что, диски работают одновременно, что создает максимальною скорость чтения и записи.

На скриншоте, который чуть выше уже указаны параметры для создания RAID 1, но задавать там особо было и нечего, так как, параметры в основном стояли по умолчанию, всего лишь выбран тип рейда и диски.

Как только все необходимые параметры установлены жмем клавиши Ctrl+Y.

Потом, вы можете нажать любую клавишу, тогда имя рейда задастся по умолчанию, либо снова нажать Ctrl+Y и указать свое имя. Второй вариант выглядит так:

После этого, появится предупреждение, в котором говориться, что все данные с дисков будут уничтожены. Если вы уверены, что все необходимые данные сохранили, то жмем еще раз CTRL+Y.

Далее, появится окно, где нужно будет выбрать размер для массива, либо же он будет занимать все пространство на дисках. Можно выбрать все пространство, ничего страшного в этом не будет. Для этого нажимаем любую клавишу.

Вот и все, мы создали RAID массив, теперь перезагружаем компьютер.

Теперь нужно провести распределение места на рейде и инициализацию. Сделать это можно в мастере управления дисками, который находится по пути: Панель управления — Администрирование — Управление компьютером — Управление дисками.

Нужно еще создать разделы и распределить места, но тут я думаю проблем у вас не возникнет. Просто нажимаете на не распределённом разделе правой кнопкой мыши и выбираете «Создать простой том».

Желательно еще установить драйвера для RAID. Они могут у вас не стоять, поэтому, берем диск от материнской платы, или ищем драйвера на официальном сайте мат. платы.

Практическая реализация

Для
практической реализации RAID-массивов необходимы две составляющие: собственно
массив жестких дисков и RAID-контроллер. Контроллер выполняет функции связи
с сервером (рабочей станцией), генерации избыточной информации при записи и
проверки при чтении, распределения информации по дискам в соответствии с алгоритмом
функционирования.

Конструктивно контроллеры бывают как внешние, так и внутренние. Имеются также
интегрированные на материнской плате RAID-контроллеры. Кроме того, контроллеры
различаются поддерживаемым интерфейсом дисков. Так, SCSI RAID-контроллеры предназначены
для использования в серверах, а IDE RAID-контроллеры подходят как для серверов
начального уровня, так и для рабочих станций.

Отличительной характеристикой RAID-контроллеров является количество поддерживаемых
каналов для подключения жестких дисков. Несмотря на то что к одному каналу контроллера
можно подключить несколько SCSI-дисков, общая пропускная способность RAID-массива
будет ограничена пропускной способностью одного канала, которая соответствует
пропускной способности SCSI-интерфейса. Таким образом, использование нескольких
каналов может существенно повысить производительность дисковой подсистемы.

При использовании IDE RAID-контроллеров проблема многоканальности встает еще
острее, поскольку два жестких диска, подключенных к одному каналу (большее количество
дисков не поддерживается самим интерфейсом), не могут обеспечить параллельную
работу — IDE-интерфейс позволяет обращаться в определенный момент времени только
к одному диску. Поэтому IDE RAID-контроллеры должны быть как минимум двухканальными.
Бывают также четырех- и даже восьмиканальные контроллеры.

Другим различием между IDE RAID- и SCSI RAID-контроллерами является количество
поддерживаемых ими уровней. SCSI RAID-контроллеры поддерживают все основные
уровни и, как правило, еще несколько комбинированных и фирменных уровней. Набор
уровней, поддерживаемых IDE RAID-контроллерами, значительно скромнее. Обычно
это нулевой и первый уровни. Кроме того, встречаются контроллеры, поддерживающие
пятый уровень и комбинацию первого и нулевого: 0+1. Такой подход вполне закономерен,
поскольку IDE RAID-контроллеры предназначены в первую очередь для рабочих станций,
поэтому основной упор делается на повышение сохранности данных (уровень 1) или
производительности при параллельном вводе-выводе (уровень 0). Схема независимых
дисков в данном случае не нужна, так как в рабочих станциях поток запросов на
запись/чтение значительно ниже, чем, скажем, в серверах.

Основной функцией RAID-массива является не увеличение емкости дисковой подсистемы
(как видно из его устройства, такую же емкость можно получить и за меньшие деньги),
а обеспечение надежности сохранности данных и повышение производительности.
Для серверов, кроме того, выдвигается требование бесперебойности в работе, даже
в случае отказа одного из накопителей. Бесперебойность в работе обеспечивается
при помощи горячей замены, то есть извлечения неисправного SCSI-диска и установки
нового без выключения питания. Поскольку при одном неисправном накопителе дисковая
подсистема продолжает работать (кроме уровня 0), горячая замена обеспечивает
восстановление, прозрачное для пользователей. Однако скорость передачи и скорость
доступа при одном неработающем диске заметно снижается из-за того, что контроллер
должен восстанавливать данные из избыточной информации. Правда, из этого правила
есть исключение — RAID-системы уровней 2, 3, 4 при выходе из строя накопителя
с избыточной информацией начинают работать быстрее! Это закономерно, поскольку
в таком случае уровень «на лету» меняется на нулевой, который обладает великолепными
скоростными характеристиками.

До сих пор речь в этой статье шла об аппаратных решениях. Но существует и программное,
предложенное, например, фирмой Microsoft для Windows 2000 Server. Однако в этом
случае некоторая начальная экономия полностью нейтрализуется добавочной нагрузкой
на центральный процессор, который помимо основной своей работы вынужден распределять
данные по дискам и производить расчет контрольных сумм. Такое решение может
считаться приемлемым только в случае значительного избытка вычислительной мощности
и малой загрузки сервера.

Сергей Пахомов

КомпьютерПресс 3’2002

Отзывы о статье RAID-массивы — надежность и производительность

22.07.2007

|

Изменение конфигурационного файла

Если вам вдруг потребуется после создания массива производить какие-нибудь операции с его блочным устройством, которые изменят UUID, то обязательно необходимо изменить конфигурационный файл .

Например такими операциями может быть форматирование или создание группы томов LVM поверх массива. В любом случае когда вы вносите какие-нибудь правки на уровне разметки в массив лучше проверьте, что конфигурационный файл соответствует реальной конфигурации.

Для получения текущей работающей конфигурации выполните

sudo mdadm --detail --scan

Эта команда выведет по строчке конфигурации для каждого массива. Именно такие строчки должны быть записаны в файле за исключением того, что в строчках в файле не должно быть параметра .

Если реальная конфигурация не совпадает с той, которая записана в , то обязательно приведите этот файл в соответствие с реальной конфигурацией до перезагрузки, иначе в следующий раз массив не запустится.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector