A RAID egy angol nyelvű rövidítés, amelynek két feloldása is van: Redundant Array of Independent Disks (redundáns tömb független lemezekből) vagy Redundant Array of Inexpensive Disks (redundáns tömb olcsó lemezekből).
A rövid definíció megvalósítása úgy történik, hogy több lemezt logikai tömbbe fogunk össze hardver- vagy szoftvereszközök segítségével, és azokat egy logikai egységként kezeljük.
A szokásos, gyakrabban használt RAID megoldások:
RAID 0
Nem tartalmaz biztonsági szolgáltatásokat, azonban gyorsabb adatátviteli sebességet tesz lehetővé. A felhasznált lemezek teljes kapacitását az adatok tárolására használja fel. A RAID 0 kialakításához kettő vagy több lemezre van szükség.
A rendszer működése a lehető legegyszerűbb: Az egymást követő adatblokkokat az egymást követő lemezekre írjuk, így az adatok írása és olvasása jelentősen gyorsabb lehet, mintha egy lemezt használnánk, valamint a használt lemezek összes tárolókapacitásának megfelelő adatmennyiséget használhatunk.
RAID 1
Szintén legalább két lemezből kialakítható tömbfajta. Ennél a megoldásnál minden adatot minden lemezre felírunk. Ebben az esetben egy lemez tárolóképességének megfelelő mennyiségű adatot lehet tárolni. Az adatok egészen addig elérhetőek, amíg legalább egy lemez üzemképes. Írási sebessége nagyjából a leglassabb lemez írási sebességének felel meg, olvasási sebessége pedig az azonos lemezszámú RAID 0 sebességéhez hasonló. Gyakran használjak kisirodai szerverekben és NAS-okban kedvelt megoldás, mert kevés (2) lemez használatával jelentős biztonságot szolgáltat.
RAID 3
Legalább 3 lemezből kialakítható tömb. Ha n darab lemezből áll a tömb, akkor n-1 lemezt a RAID 0 szabályai szerint használunk, az n.-en pedig az adatok kizáró vagy (XOR) művelettel előállított ellenőrző összegét. A rendszer egy lemez kiesését adatvesztés nélkül viseli el, mivel ha egy lemez kiesik, a többi lemez tartalmára elvégzett XOR művelettel az adatok helyreállíthatóak.
RAID 5
Legalább 3 lemezből felépíthető RAID típus. Hasonló a RAID 3-hoz azzal az eltéréssel, hogy a paritás nem egy meghajtón van, hanem minden csíkhoz másik meghajtón, így a lemezek terhelése, ebből adódóan a tömb teljesítménye egyenletesebb. A mellékelt rajz egy négy lemezből álló tömb működését magyarázza el, azonban értelemszerű változtatásokkal tetszőleges számú lemezre alkalmazható. A RAID 5-öt gyakran hot spare lemezzel használják, hogy egy lemez kiesése esetén a lehető leghamarabb helyreálljon a rendszer konzisztenciája.
RAID 6
Nem szabványosított RAID típus. Általában olyan RAID tömböt jelöl, amely két lemez kiesése esetén is üzemképes marad. Az ehhez tartozó matematika jelentősen összetettebb, mint a RAID 5 esetén használt, ezért nagy teljesítményű vezérlőre van szükség a megvalósításához. Használata abban az esetben indokolt, ha a hot spare (később lesz róla szó) lemezre való helyreállítás ideje alatt sem megengedhető, hogy a tömb hibatűrése szüneteljen. Ezt indokolhatja a diszkek magas száma (példáúl 10 lemezből felépített RAID tömb), a korlátozott karbantartási lehetőségek (a meghibásodott lemez azonnali cseréjére nincs lehetőség), vagy a fokozott üzembiztonsági igények.
Összetett RAID tömbök
Bizonyos esetekben szükség lehet olyan RAID tömbök használatára, amelyeknek a részei is RAID tömbök.
RAID 10 (RAID 1+0)
Két RAID 1 (mirror) tömb RAID 0 (stripe)-ba szervezve. Legalább 4, de mindenképpen páros számú lemezből felépíthető tömb típus. Előnye, hogy gyorsan írható, és nagyon gyorsan olvasható, azonban csak a beépített lemezek kapacitásának a fele használható. Az SQL szerverek kedvelt tároló tömbje. Egy lemez kiesését biztosan, teljesítménycsökkenéssel elviseli, amennyiben eltérő RAID 1 tömböket érint, két lemez kiesését is elviseli.
RAID 01 (RAID 0+1)
Hasonló a RAID 10 hez, azonban itt két RAID 0 tömb kerül tükrözésre, ezért a biztonsága valamivel alacsonyabb.
RAID 50 (RAID 5+0)
Nagy teljesítmény és tárolókapacitás igények esetén használják, amikor valamilyen okból nem megoldható (nem gazdaságos) a megfelelő számú lemez RAID 5-be szervezése. Két RAID 5 tömböt szerveznek RAID 0-ba. A teljesítménye valamivel rosszabb, mintha egy RAID 5 tömb lenne, biztonsága valamivel jobb, mivel, ha nem egy tömböt érint, két lemez kiesését is elviseli.
Hot spare
Amennyiben az adott tömbben szükséges lemezmennyiségnél többet építünk be, a többit hot spare (forgó tartalék) üzemmódban használhatjuk. Ez azt jelenti, hogy amennyiben egy hibatűrő tömbből egy lemez kiesik, a vezérlő az egyik tartalék lemezre azonnal elkezdi az adatok visszaállítását. Ezzel elérhető, hogy az adatok visszaállítása után a tömb biztonsága helyreáll a névleges szintre. A hibás lemez cseréje után általában az akkor aktuális tömb üzemel tovább,és a frissen betett lemez lesz a tartalék.
A RAID tömb megbízhatósága
A RAID tömbök mindig több lemezből állnak, ebből adódóan az MTBF 1 értékük alacsonyabb, mint az egyes lemezeké, azonban a hibatűrő tömbök esetén az egylemezes meghibásodás nem okoz adatvesztést, vagy a szerver számára nem tervezett leállást. Ha a RAID Hot-Swap lemezekből áll, akkor a meghibásodott lemez üzem közben cserélhető, amennyiben nem, a meghibásodást követően a leghamarabb a szervert le kell állítani, és a hibás lemezt cserélni.
RAID 0 esetén az írási és olvasási sebesség jelentősen nagyobb. mint szóló lemez esetén, azonban bármely lemez meghibásodása a teljes adatmennyiség elvesztését jelenti, ami kihangsúlyozza a mentések fontosságát.
A Youtube videónk a témáról:
Kapcsolódó cikkek:
Milyen teljesítményű szerverre van szükségem?
- Mean time between failures Statisztikai jellemző két meghibásodás között eltelt átlagos idő [↩]