Vysvetlenie úrovní nájazdu

Ak ste sa niekedy zaoberali nákupom zariadenia alebo servera NAS, najmä pre malé podniky, nepochybne sa stretnete s výrazom „RAID“. RAID je skratka pre redundantné pole lacných (alebo niekedy „nezávislých“) diskov. Všeobecne platí, že systém s povoleným RAID používa dva alebo viac pevných diskov na zlepšenie výkonu alebo poskytnutie určitej úrovne odolnosti voči chybám v počítači - zvyčajne NAS alebo server. Odolnosť voči poruchám jednoducho znamená poskytnutie bezpečnostnej siete pre zlyhaný hardvér tým, že sa zaistí, že stroj s chybným komponentom, zvyčajne pevným diskom, bude stále schopný prevádzky. Tolerancia porúch znižuje prerušenie produktivity a tiež znižuje pravdepodobnosť straty údajov.

Spôsob, akým nakonfigurujete odolnosť proti chybám, závisí od nastavenej úrovne RAID. Úrovne RAID závisia od toho, koľko diskov máte v úložnom zariadení, od kritického zlyhania a obnovy jednotky podľa vašich údajov a od toho, ako je dôležité maximalizovať výkon. Podnik bude vo všeobecnosti považovať za naliehavejšie uchovávať údaje neporušené v prípade zlyhania hardvéru, ako napríklad domáci užívateľ. Rôzne úrovne RAID predstavujú rôzne konfigurácie zamerané na poskytovanie rôznych vyvážení medzi optimalizáciou výkonu a ochranou údajov.

Prehľad RAID

RAID sa tradične implementuje v podnikoch a organizáciách, kde je odolnosť proti chybám na disku a optimalizovaný výkon nevyhnutnosťou, nie luxusným spôsobom. Servery a NAS v obchodných dátových centrách zvyčajne obsahujú radič RAID - hardvér, ktorý riadi rad diskov. Tieto systémy obsahujú viac jednotiek SSD alebo SATA v závislosti od konfigurácie RAID. Domáce zariadenia NAS tiež podporujú RAID z dôvodu zvýšených požiadaviek na ukladanie dát. Domáce NAS, prospekty a malé firmy sa stále častejšie dodávajú s dvoma alebo viacerými pozíciami diskových jednotiek, aby používatelia mohli využívať silu RAID rovnako ako podnik.

Softvérový RAID znamená, že môžete nastaviť RAID bez potreby vyhradeného hardvérového radiča RAID. Schopnosť RAID je súčasťou operačného systému. Funkcia úložných priestorov Windows 8 a Windows 7 (vydania Pro a Ultimate) majú zabudovanú podporu pre RAID. Môžete nastaviť jeden disk s dvoma oddielmi: jeden na zavedenie z a druhý na ukladanie údajov a zrkadlenie oddielu údajov.

Tento typ RAID je k dispozícii aj v iných operačných systémoch vrátane serverov OS X, Linux a Windows. Keďže tento typ RAID už je súčasťou OS, cena sa nedá prekonať. Softvérový RAID môže tiež obsahovať virtuálne riešenia RAID ponúkané výrobcami, ako je napríklad Dot Hill, na poskytovanie výkonných hostiteľských virtuálnych adaptérov RAID. Je to však riešenie viac prispôsobené podnikovým sieťam.

Ktorý RAID je pre mňa vhodný?

Ako už bolo spomenuté, existuje niekoľko úrovní RAID a tá, ktorú vyberiete, závisí od toho, či používate RAID na výkon alebo odolnosť voči chybám (alebo oboje). Záleží tiež na tom, či máte hardvérový alebo softvérový RAID, pretože softvér podporuje menej úrovní ako hardvérový RAID. V prípade hardvérového RAID je dôležitý aj typ ovládača. Rôzne radiče podporujú rôzne úrovne RAID a tiež určujú druhy diskov, ktoré môžete použiť v poli: SAS, SATA alebo SSD.

Tu je prehľad o populárnych úrovniach RAID:

• RAID 0 sa používa na zvýšenie výkonu servera. Je tiež známa ako „strip striping“. Pri RAID 0 sa údaje zapisujú na viac diskov. To znamená, že prácu, ktorú počítač vykonáva, nerieši iba jeden disk, čo zvyšuje výkon, pretože viac jednotiek číta a zapisuje údaje, čím zlepšuje vstupno-výstupný disk. Vyžadujú sa minimálne dva disky. Softvérový aj hardvérový RAID podporujú RAID 0, rovnako ako väčšina radičov. Nevýhodou je, že neexistuje žiadna odolnosť proti chybám. Ak jeden disk zlyhá, potom to ovplyvní celé pole a zvyšuje sa pravdepodobnosť straty alebo poškodenia údajov.

• RAID 1 je konfigurácia odolnosti proti chybám známa ako „zrkadlenie disku“. Pri RAID 1 sa dáta kopírujú bez problémov a súčasne z jedného disku na druhý, čím sa vytvorí replika alebo zrkadlo. Ak sa jeden disk vypečie, druhý môže pokračovať v práci. Je to najjednoduchší spôsob zavedenia odolnosti voči chybám a je to relatívne nízka cena.

Nevýhodou je, že RAID 1 spôsobuje mierny odpor pri výkone. RAID 1 je možné implementovať prostredníctvom softvéru alebo hardvéru. Na implementáciu hardvéru RAID 1 sú potrebné minimálne dva disky. So softvérom RAID 1 sa namiesto dvoch fyzických diskov dajú údaje zrkadliť medzi zväzkami na jednom disku. Ďalším bodom, ktorý si treba zapamätať, je, že RAID 1 znižuje celkovú kapacitu disku na polovicu: Ak je server s dvoma jednotkami 1TB nakonfigurovaný s RAID 1, celková kapacita úložiska bude 1 TB, nie 2 TB.

• RAID 5 je zďaleka najbežnejšou konfiguráciou RAID pre podnikové servery a podnikové zariadenia NAS. Táto úroveň RAID poskytuje lepší výkon ako zrkadlenie a odolnosť voči chybám. Pri RAID 5 sa údaje a parita (čo sú ďalšie údaje použité na obnovu) prúžkujú na tri alebo viac diskov. Ak disk dostane chybu alebo začne zlyhať, údaje sa z tohto distribuovaného bloku údajov a parity znova vytvoria - plynulo a automaticky. Systém je v podstate stále funkčný, aj keď jeden disk kopne do vedra a pokiaľ nemôžete vymeniť chybnú jednotku. Ďalšou výhodou RAID 5 je to, že umožňuje mnohým serverom NAS a serverom, aby boli vymeniteľné za chodu, čo znamená, že v prípade zlyhania jednotky v poli môže byť táto jednotka vymenená za novú jednotku bez vypnutia servera alebo servera NAS a bez nutnosti prerušiť používateľov, ktorí môžu mať prístup na server alebo NAS. Je to vynikajúce riešenie pre odolnosť proti chybám, pretože pri zlyhaní jednotiek (a prípadne aj pri ich zlyhaní) sa môžu dáta vymeniť na nové disky, pretože zlyhajúce disky sa vymieňajú. Nevýhodou RAID 5 je výkonnosť zasiahnutá na serveroch, ktoré vykonávajú veľa operácií zápisu. Napríklad pri RAID 5 na serveri, ktorý má databázu, ku ktorej má veľa zamestnancov prístup v pracovný deň, by mohlo dôjsť k výraznému oneskoreniu.

• RAID 6 sa často používa aj v podnikoch. Je to identické s RAID 5, s výnimkou toho, že je to ešte robustnejšie riešenie, pretože používa jeden viac paritného bloku ako RAID 5. Môžete mať dva disky a môžete mať systém funkčný.

• RAID 10 je kombináciou RAID 1 a 0 a často sa označuje ako RAID 1 + 0. Kombinuje zrkadlenie RAID 1 s pruhovaním RAID 0. Je to úroveň RAID, ktorá poskytuje najlepší výkon, ale je tiež nákladná, vyžaduje si toľko diskov ako iné úrovne RAID, minimálne štyri. Toto je úroveň RAID ideálna pre vysoko využívané databázové servery alebo akýkoľvek server, ktorý vykonáva mnoho operácií zápisu. RAID 10 sa dá implementovať ako hardvér alebo softvér, ale všeobecne sa zhoduje, že pri používaní softvéru RAID 10 sa stráca mnoho výhod výkonu.

Ostatné úrovne RAID Existujú ďalšie úrovne RAID: 2, 3, 4, 7, 0 + 1… ale sú to skutočne varianty hlavných už uvedených konfigurácií RAID a používajú sa v konkrétnych prípadoch. Tu je niekoľko krátkych popisov každého z nich:

• RAID 2 je podobný RAID 5, ale namiesto pruhovania disku pomocou parity sa pruhovanie vyskytuje na úrovni bitov. RAID 2 sa málokedy používa, pretože náklady na implementáciu sú zvyčajne neúnosné (typické nastavenie vyžaduje 10 diskov) a pri niektorých operáciách s diskovými vstupmi a výstupmi poskytuje zlý výkon.

• RAID 3 je tiež podobný RAID 5, s výnimkou toho, že toto riešenie vyžaduje vyhradenú paritnú jednotku. RAID 3 sa používa zriedka s výnimkou najšpecializovanejších databázových alebo spracovateľských prostredí, z ktorých môže mať úžitok.

• RAID 4 je konfigurácia, v ktorej sa stripovanie disku deje skôr na úrovni bajtov, ako na úrovni bitov ako v RAID 3.

• RAID 7 je patentovaná úroveň RAID, ktorú vlastní teraz zaniknutá spoločnosť Storage Computer Corporation.

• RAID 0 + 1 sa často zamieňa za RAID 10 (čo je RAID 1 + 0), ale tieto dva nie sú rovnaké. RAID 0 + 1 je zrkadlové pole so segmentmi, ktoré sú poliami RAID 0. Je implementovaný v špecifických infraštruktúrach vyžadujúcich vysoký výkon, ale nie vysokú mieru rozšíriteľnosti.

Pre väčšinu malých až stredne veľkých obchodných cieľov postačuje RAID 0, 1, 5 av niektorých prípadoch 10 pre dobrú odolnosť proti chybám a výkon. Pre väčšinu domácich používateľov môže byť RAID 5 nadmerná, ale zrkadlenie RAID 1 poskytuje slušnú odolnosť proti chybám.

Je dôležité si uvedomiť, že RAID nie je záloha, ani nenahrádza stratégiu zálohovania - pokiaľ možno automatickú. Súčasťou takejto stratégie môže byť aj zálohovanie na zariadenie RAID. Vlastnenie zariadenia s povoleným RAID, ktoré používate ako primárny server alebo úložné zariadenie, nie je. RAID môže byť skvelým spôsobom, ako optimalizovať výkon NAS a serverov a rýchlo sa zotaviť po zlyhaní hardvéru, je to však iba súčasť celkového riešenia obnovy po havárii.