Производители активно продолжают наращивать производительность компьютеров. Выпускаются новые видеокарты, наращивается количество ядер в чипах. Однако в контексте производительности жестких дисков пока наблюдается определенный застой. Многообещающая технология SSD так и не стала массовой – модули стоят заметно дороже и имеют ограниченный ресурс. Классические HDD пока ограничены пределом скорости вращения шпинделя, есть только незначительные изменения в максимальном объеме. Однако данный параметр для домашнего пользователя редко играет важную роль. Для расширения возможностей накопителей все чаще используют RAID-массивы – относительно старую схему организации отдельных накопителей (она впервые появилась еще в 1987 году). Далее будут рассмотрены основные виды RAID, их преимущества и особенности реализации.
Что собой представляет RAID-массив
RAID – технология виртуализации данных, которая позволяет объединить несколько накопителей в единый логический элемент. Схем организации достаточно много, однако наибольшее распространение получили только четыре из них.
RAID 0
Исходный набор данных разбивается на блоки одинаковой длины, которые поочередно записываются на подключенные диски. Общий объем суммируется, при этом режим чередования позволяет увеличить скорость записи в 2 раза.
Можно использовать разное количество дисков. Если устройства будут иметь разную скорость записи, для конечного результата берется самый медленный накопитель. Технология допускает объединение накопителей с разным объемом.
К примеру, есть два одинаковых диска объемом 1 Тбайт и скоростью записи 220 Мбайт/с. После создания RAID 0 получается модуль с объемом 2 Тбайт и скоростью записи 440 Мбайт/с. Производительность улучшается за счет распределения задач между отдельными накопителями, запись осуществляется параллельно. Если же один из дисков будет иметь объем только 500 Гбайт, что система сможет распределить задачи таким образом, чтобы пользователь получил в свое распоряжение все 1,5 Тбайт.
Самый рациональный вариант использования технологии – использование двух одинаковых дисков, эффективность будет гораздо выше. Также стоит учитывать интерфейс подключения, если будут использоваться каналы разного типа, то связка будет работать на скорости канала, который медленнее.
Есть у данной схемы и серьезные минусы. Если любой из накопителей выйдет из строя, то все сохраненные файлы будут потеряны. При этом, чем больше устройств, тем больше шансов, что система выйдет из строя (естественный износ). Поскольку разбивка осуществляется на небольшие фрагменты, их потеря неизбежно приводит к порче всего файла. Если хранимые данные имеют ценность, необходимо периодически делать бэкап.
RAID 1
Самая простая в реализации схема, используется полное дублирование. С основного диска информация просто дублируется на остальные. Повышается только надежность хранения данных, производительность и объем остаются прежними. Активно используется в серверных системах, поскольку при выходе одного накопителя система сохраняет работоспособность, модуль можно заменить без остановки сервера. Такой подход целесообразен, когда информация имеет критическое значение.
RAID 10
Все остальные форматы массивов представляют собой различные комбинации описанных выше вариантов. RAID 10 объединяет основные преимущества RAID 0 и RAID 1. Требуется не менее 4 дисков, количество всегда должно быть четным. Поскольку используется дублирование, будет доступна только половина от совокупного объема. Стоимость такой сборки будет достаточно высокой, однако она позволяет обеспечить прирост скорости и дублирование информации.
RAID 5
Представляет собой некий компромисс между двумя первыми схемами. Требуется не менее 3 накопителей, один из них используется для хранения кодов четности, что позволяет при необходимости восстановить информацию с поврежденного диска. Объем остальных дисков суммируется, также повышается производительность.
Описанные выше схемы наиболее распространены, хотя существуют и другие варианты организации. Они используются только для специфических задач.
Организовать выбранный RAID-массив можно двумя способами – при помощи приложения и аппаратного модуля. Аппаратный способ подразумевает подключение накопителей через RAID-контроллер, который может быть интегрирован в материнскую плату или представлять собой отдельный модуль. Интегрированный вариант обычно имеет ограниченные возможности и пропускную способность.
Программный способ можно использовать, если нет возможности организовать аппаратный. Приложение позволяет реализовать необходимый функционал, однако на это тратятся ресурсы процессора и ОЗУ. Также есть вероятность возникновения конфликтов с операционной системой. Специалисты рекомендуют данный способ только для организации тестовой площадки, в качестве полноценной системы надежности будет недостаточно.
Аппаратный метод требует предварительной настройки через BIOS – необходимо явно указать нужную схему из списка доступных. После перезагрузки ПК отобразится меню настройки нового массива. Стоит учитывать, что при создании нового RAID-массива все данные на дисках стираются. После подтверждения параметров накопителем можно пользоваться в обычном режиме.