Выбери верное определение для массива дисков raid 1
Массив RAID 1 это, пожалуй, самый надежный тип RAID, однако даже он может выходить из строя. В этой статье мы рассмотрим, главные причины выхода из строя и как восстановить данные c RAID 1 массива в случае непредвиденных ситуаций его работе.
Как заменить вышедший из строя накопитель RAID 1 в Windows?
В операционной системе Windows, если диск массива выходит из строя, то в диспетчере дисков он получает статус неисправного накопителя «Отказавшая избыточность».
Алгоритм замены диска выглядит следующим образом:
- Сделайте резервную копию всех важных файлов, чтобы не потерять информацию, в случае если что-то пойдет не так.
- Отключите питание, затем замените поврежденный накопитель на новый. После этого снова включите питание компьютера. Щелкните правой кнопкой мыши по «Пуск» и выберите «Управление дисками».
После этого появится окно с предупреждением, что выбранные диски буду конвертированы в динамические. Нажмите «ОК», после чего ваш новый диск будет успешно добавлен к массиву RAID 1.
Mdadm
Для операционных систем на основе Linux рекомендуется использовать штатную утилиту «mdadm», которую необходимо предварительно установить через терминал.
Основные возможности
- Создание и сброс RAID-массивов.
- Монтирование файловых систем.
- Сохранение топологии массива.
- Удаление отдельных элементов из RAID.
Установка
Для инсталляции утилиты требуется ввести в терминале следующие команды:
При этом в систему будет инсталлирована утилита, а также необходимый набор библиотек.
Заключение
Использование RAID-массивов позволяет реализовать повышенние потенциала нескольких дисковых накопителей за счет их объединения. В частности, растет производительность и надежность хранения информации. Однако эффективность работы массива будет сильно зависеть от того, каким способом он создан. Оптимальным является аппаратный метод на базе отдельного RAID-контроллера, но его организация потребует больших финансовых вложений.
Помимо способа реализации для работы RAID важна конфигурация массивов, которая делится на несколько базовых уровней. Оптимальным уровнем считается RAID-10, поскольку он обеспечивает не только высокую скорость обработки данных, но и их сохранность.
Виртуальный сервер от Eternalhost — надежная площадка для современного веб-ресурса! Быстрые NVMe диски, реальная защита от DDoS, техподдержка 24/7.
RAID (Redundant Array of Independent Disks), или, по-русски, избыточный массив независимых дисков — это способ хранения одних и тех же данных в разных местах на нескольких установленных жестких или твердотельных накопителях. Используется данная технология преимущественно для защиты данных в случае отказа одного из дисков и расширения общего пространства памяти. Однако, примите во внимание, существует ряд уровней на которые подразделены RAID массивы. И в зависимости от уровня сфера применения дисков может разниться.
Условие применения
Технологию можно использовать не во всех случаях. Для этого требуется ее аппаратная и программная поддержка. BIOS должен содержать настройку вида «SATA Configuration: RAID». Если же ее по каким-либо причинам нет, то необходимо «перепрошить» базовую систему ввода-вывода.
В случае, когда поддержка RAID программным методом невозможна, нужно подключить дополнительное устройство — RAID-контроллер и установить соответствующий драйвер. В последних версиях ОС Linux (Ubuntu 20.04, POP-OS 20.04 и т. д.) драйвер для включения режима RAID инсталлируется автоматически.
Утилиты для создания
В операционной системе Windows есть встроенная утилита для создания RAID. Однако она поддерживает только RAID-массивы первого. Поэтому для более сложных операций, а также для платформ на базе Unix/Linux требуется установка стороннего ПО.
Перед выбором соответствующей конфигурации RAID-массива, специалисты рекомендуют сохранить информацию на отдельный носитель. При создании или удалении RAID-системы данные на дисках уничтожаются.
Как RAID-массивы формируются. Аппаратный рейд и программный рейд:
- Аппаратный RAID – формируется с помощью отдельного контроллера с собственным процессором и кэширующей памятью, полностью забирающий на себя выполнение всех дисковых операций. Наиболее затратный, однако, самый производительный и надежный вариант для использования.
- Программный RAID-массивы - наименее затратный вариант, но и наименее производительный. Массив создается средствами операционной системы, вся нагрузка по обработке данных «ложится на плечи» центрального процессора.
- Интегрированный аппаратный RAID (еще его часто называют Fake-RAID) — микрочип, установленный на материнскую плату, который берет на себя часть функционала аппаратного RAID-контроллера, работая в паре с центральным процессором. Этот подход работает чуть быстрее, чем программный RAID, но надежность у такого массива оставляет желать лучшего.
"Для чего все эти сложности и зачем столько вариантов?" возникает закономерный вопрос. Всё достаточно просто: смысл RAID - обеспечивать более высокую производительность и более высокую стабильность дисковой подсистемы такой сложной инфраструктуры, как выделенный сервер .
RAID 5
Технология RAID 5 («чередование с чётностью») считается наиболее распространенной и безопасной. Для подобной конфигурации необходимо минимум 3 диска, а максимальное допустимое количество — 16.
При записи информации происходит разделение на блоки данных, но с одним условием — на один из дисков, называемый блок «чётность данных» (Parity Drive, PD), происходит запись информации для восстановления. Этот подход позволяет спасти данные при повреждении одного из накопителей.
RAID 5 может реализовываться программным методом при помощи специальных утилит, но IT-специалисты рекомендуют все же отдать предпочтение аппаратному способу.
Достоинства
- Увеличена скорость чтения за счет одновременной обработки данных с нескольких независимых потоков от дисков массива.
- Информация не «потеряется» при повреждении одного накопителя.
- При замене неисправного диска происходит автоматическое восстановление информации.
Недостатки
- Иногда происходят отказы дисков.
- Если объем поврежденного накопителя 4 ТБ и более, при замене его на идентичный диск, восстановление может занять более одного дня.
- Если диск «чётности» вышел из строя при выполнении процедуры восстановления, то информация будет окончательно утеряна.
- Минимальное количество накопителей — 3.
Использование
Технология виртуализации 5 уровня (RAID 5) прекрасно подойдет для безопасного хранения данных, но при этом не будет утрачена производительность. Очень часто ее используют файловые серверы.
Как заменить вышедший из строя накопитель RAID 1 в Linux?
Эту часть статьи очень важно прочесть начинающим пользователям, так как часто они не умеют правильно заменять поломанный диск и либо запускают процесс инициализации массива, либо перестраивают массив заново. Каждое из этих действий неизменно ведет к потере данных.
Прежде всего, вам следует ознакомится с процессом замены диска для вашего уровня, так как процедура замены будет отличаться в зависимости от типа контроллера и уровня RAID массива. Например, в первую очередь ознакомитесь поддерживает ли ваш контроллер горячую замену диска, так как от этого зависит то, будете ли вы отключать питание массива.
Итак, процедура замены поврежденного диска в RAID 1 выглядит следующим образом:
-
Сделайте резервную копию всех важных данных, так как пользователи часто теряют информацию именно в процессе замены поврежденного диска.
Если ваш RAID 1 массив находится в рабочем состоянии – вы можете просто скопировать нужные файлы в другое место. Если же ваш массив выдал ошибку и не запускается – восстановите данные с помощью – RS RAID Retrieve. Процесс восстановления информации детально расписан в последнем пункте этой статьи.
Стоит отметить, что sdb2 это диск, который подключен к второму SATA порту. На всякий случай напомним, что в операционной системе Linux диски идентифицируются следующим образом:
sd – буквы, которые обозначают тип подключения SATA; a – номер диска. Например, a – это первый диск, b – второй, c – третий и т.д. 2 – это номер раздела на диске;
То есть sda2 это второй раздел на первом SATA диске.
где /dev/sda2 — это источник, а /dev/sdb — новый диск, на который копируется таблица разделов.
Если в вашей системе sfdisk отсутствует – установить ее можно выполнив в терминале команду:
После этого, начнется процесс перестройки вашего массива. Ни в коем случае не отключайте питание пока он не закончится. После того, как новый диск будет добавлен – вы снова сможете использовать ваш RAID 1 массив как и раньше.
RAID 6
Технология виртуализации 6 уровня («чередование с двойной чётностью») похожа на RAID 5. Отличие состоит в записи информации для восстановления на два диска. Первый — блок «чётность данных» (PD) используются в архитектуре RAID 5 для резервного хранения данных. Второй диск «чётности» дублирует работу первого. Его работа основана на коде Рида-Соломона (Reed-Solomon), поэтому диск часто имеет краткое обозначение — RS или Q.
Благодаря использованию принципа двойной чётности, система может перенести без потерь информации отказ сразу двух жестких дисков. Однако для создания RAID 6 потребуется минимум четыре накопителя.
Достоинства
- Высокая скорость считывания и записи данных.
- Поддержка двух, одновременно вышедших из строя накопителей.
Недостатки
- Время на операцию записи на 20% больше, чем для RAID 5.
- Минимальная вероятность отказа дисков.
- Восстановление после сбоя занимает много времени.
- Для реализации необходимо 4 накопителя.
Использование
RAID 6 является более надежной конфигурацией, чем RAID пятого уровня. Она часто применяется на файловых серверах, где используются большие объемы данных.
Негативные стороны применения RAID массивов
Высокая стоимость.
Помимо обычных RAID массивов существуют и гибридные, “Nested” массивы. Они могут содержать, например RAID 1+0, 0+3 и другие комбинации. Стоимость таких устройств ощутимо выше и может ударить по карману.
Риск цепного самоуничтожения.
Несмотря на то, что RAID массивы надежны и шанс повреждения дисков довольно низок, всегда есть вероятность старта цепной реакции “смерти”. Например, если один из дисков вышел из строя, вполне вероятно, что и другие тоже скоро постигнут его участь. Обратите внимание, что такие риски существуют только при полном отказе. Пара битых секторов должны вас насторожить, но не должны вгонять в панику.
В первую очередь RAID массивы делятся на два типа исполнения: аппаратные и программные.
Программные RAID массивы создаются средствами операционной системы (ОС), в результате чего мы не имеем возможности установить ОС на программный RAID массив. Дело в том, что такие массивы создаются ОС в момент загрузки, то есть ОС видит и знает, что дисков изначально несколько, и уже при старте объединяет их в один (или несколько) массивов.
Аппаратные RAID массивы создаются контроллером, имеющем в своем составе нечто, вроде BIOS`а, еще до начала загрузки ОС. В данном случае ОС видит уже готовый массив (или несколько), не подозревая, что они состоят из двух и более физических жестких дисков, и дает нам возможность благополучно установить себя (ОС) на такой массив. Это дает преимущество в скорости и/или в сохранности данных, в зависимости от выбранного типа RAID массива.
Во вторую очередь RAID массивы делятся уже по функционалу: RAID-0, RAID-1, RAID-5, RAID-6, RAID-10, RAID-50, RAID-60, RAID-51, RAID-61. Рассмотрим каждый по порядку.
RAID-0 — объединяет два и более жестких дисков в один, увеличивая общий объем получившегося массива суммарно объемам дисков. Пример: два жестких диска, каждый из которых объемом в 900 Gb, объединенные в RAID-0 массив, образуют последний объемом 1.8 Tb (900 Gb + 900 Gb = 1.8 Tb в идеальном мире). Так-же, пропорционально возрастает быстродействие дисков, чем больше дисков в массиве — тем выше скорость.
Минус таких массивов в том, что при выходе из строя хотя бы одного из дисков, работоспособность массива будет равна 0, данные будут утеряны. Не рекомендую использовать в тех случаях, когда потеря данных с жесткого диска (массива) будет иметь не приятные последствия. То есть — не рекомендую никогда.
RAID-1 — объединяет два и более жестких дисков в один, но вместо объединения объемов, делает их зеркальными. То есть, все диски в массиве RAID-1 одинаковы, и при выходе из строя одного из них, второй его автоматически заменяет. При этом, быстродействие дисков остается таким-же, как и при использовании диска без RAID массива. Таким образом, RAID-1 массив обеспечивает сохранность данных (вышедший из строя один из дисков можно заменить рабочим, и через некоторое время он полностью продублирует данные массива), но не прирост быстродействия дисков (запись ведется на все диски одновременно).
Минус такого решения в том, что диски зеркальные, и изменение (удаление, поражение вирусами, в том числе шифровальщиками) затронет все диски массива. Так-же, при выходе из строя контроллера или всех дисков сразу (чудеса) — работоспособность массива будет равна 0, данные будут утеряны.
RAID-5 — более улучшенный вариант RAID-0 массива. Он создается минимум из трех дисков, два из которых объединяются в один, а третий хранит в себе контрольные суммы данных, благодаря которым сохраняется возможность восстановления массива при выходе из строя одного из дисков массива. При этом быстродействие дисков, в отличие от RAID-0 массива остается неизменной, как при использовании диска без RAID массива, так как постоянно производится операция вычисления и записи контрольных сумм на третий диск RAID-5 массива. При использовании данного массива следует быть внимательным, и в случае выхода из строя одного из дисков (в данном случае резко снизится быстродействие дисков) следует как можно быстрее заменить на рабочий. В противном случае велик риск полной потери данных.
RAID-5 массив так-же дает возможность использовать «запасной» диск (Spare), который при штатном режиме работы массива простаивает, а в случае ЧП — восстановление массива начнется автоматически, с помощью контрольных сумм третьего диска.
Минус такого решения в том, что RAID-5 спасет только от выхода из строя одного из дисков. В случае выхода из строя двух и более — полная потеря работоспособности и потеря данных.
RAID-6 — более улучшенный вариант RAID-5 массива. Он создается минимум из четырех дисков. Для записи и хранения контрольных сумм используется уже не один, а два диска. При этом быстродействие дисков падает на ~10%, это обусловлено вычислением и записью контрольных сумм уже на два диска.
RAID-10 — объединяет в себе RAID-0 и RAID-1 массивы, иногда пишется как RAID-1+0/(0+1). Он создается минимум из четырех дисков, два из которых образуют RAID-0 массив (первый), а оставшиеся два — RAID-1 массив (второй), полностью дублирующий первый массив. Таким образом получается быстрый, с высокой сохранностью данных RAID массив.
RAID-50 — по аналогии с RAID-10 объединяет в себе RAID-5 и RAID-0 массивы. То есть, RAID-50 создает массивы RAID-0, и уже хранит контрольные суммы не отдельных жестких дисков, а RAID-0 массивов целиком.
RAID-60 — по аналогии с RAID-50, создаются массивы RAID-0, и уже контрольные суммы этих RAID-0 массивов хранятся на двух дисках.
RAID-51, 61 — по аналогии с -50, 60, с той лишь разницей, что создаются не RAID-0 массивы, а RAID-1, и уже контрольные суммы этих RAID-1 массивов хранятся на диске (RAID-51), или двух (RAID-61).
Основные понятия
В основе функционирования RAID-массивов лежит несколько базовых терминов, без которых нельзя понять принципы работы этой технологии.
- Массив — объединение нескольких физических или виртуальных накопителей в один большой диск с возможностью единой настройки, форматирования и управления.
- Метод зеркалирования — способ повысить надежность хранения информации через создание копии исходного диска на другом носителе, входящем в массив.
- Дуплекс — один из методов зеркалирования, в котором используется вдвое большее количество накопителей для создания копий.
- Чередование — увеличение производительности диска, благодаря блочной разбивке данных при записи.
- Четность — технология, сочетающая в себе чередование и зеркалирование.
MegaRAID Storage Manager (MSM)
Бесплатное приложение от Microsoft, разработанное с целью обеспечения гибкого управления RAID-системами в ОС Windows.
Основные возможности
- Просмотр состояния RAID-контроллера.
- Создание RAID-массивов различных уровней.
- Удаление элементов из массива.
- Графический интерфейс.
- Монтирование файловых систем.
Установка
Преимущества технологии
- Увеличенный объем. Первоначальное назначение RAID — получение диска большей емкости.
- Повышение быстродействия системы через параллельное подключение в массив нескольких физических дисков.
- Отказоустойчивость и надежность хранения данных обеспечиваются выделением на цели резервирования отдельного устройства. При повреждении одного из дисков RAID-массива информация не будет утеряна.
Для чего применяется RAID
RAID позволяет превратить несколько дисковых накопителей в один большой и быстрый диск. Его можно использовать в качестве хранилища данных с функцией автоматического резервного копирования или настроить как системный диск повышенной отказоустойчивости.
У технологии RAID-массивов существуют и минусы. Платой за быстродействие и надежность становится усложнение системы, а также необходимость закупать дополнительное оборудование. Однако эта цена невелика по сравнению с потенциальными убытками, которые может понести пользователь при потере информации или внезапной поломке накопителя.
Какие преимущества дают RAID массивы
Экономическая составляющая.
В RAID массиве вы можете использовать несколько дешевых жестких дисков, получая в результате большие объемы памяти с минимальными затратами. Идеально для хранения личной информации, такой как, например, фильмы или семейные фотографии.
Производительность.
Используя RAID массив с несколькими жесткими дисками, вы получаете гораздо более высокую производительность, чем при одном активном устройстве. До уровня SSD, конечно, диски не дотянут, но скорость чтения-записи существенно возрастет. Как следствие, если ваша система установлена на HDD, скорость запуска компьютера будет выше.
Надежность.
Шанс того, что информация на вашем компьютере будет повреждена и недоступна для восстановления стремительно падает. Ведь чем больше суммарный объем памяти, тем большему количеству секторов надо сломаться прежде чем ситуация станет критической. А шанс того, что будет поврежден нужный вам файл вообще мизерный.
Отказоустойчивость.
Если вы используете массива RAID 5 с функцией “отзеркаливания”, вы можете свободно иметь два диска с идентичными данными. Повредился один — не проблема, все хранится в целости и сохранности на втором устройстве.
RAID 1
Технология RAID 1 называется мirroring («зеркалирование»). Она подразумевает использование от 2 до 4 накопителей. Однако при этом теряется половина объема дисков, поскольку это пространство используется резервированием данных.
Простыми словами, если RAID-система состоит из 2 жестких дисков, то при выходе одного из них информация не потеряется полностью, поскольку один накопитель является точной копией другого.
Достоинства
- Надежность хранения информации.
- Простота реализации.
- Высокая производительность при выполнении операции чтения.
- Минимальная комплектация составляет всего 2 жестких диска.
Недостатки
- Низкая производительность.
- Емкость RAID-массива делится на 2, что обусловлено резервированием информации.
- Замена неисправного накопителя требует полное отключение системы.
Использование
Уровень RAID 1 необходимо применять для увеличения надежности хранения информации на серверах.
Типы RAID-массивов
- Программный (software RAID) — самый бюджетный и распространенный вариант. Дисковые массивы создаются в самой операционной системе посредством специальных утилит. Обработкой данных занимается центральный процессор. Основной недостаток — зависимость от предустановленной системы, которая приводит к существенному понижению быстродействия и безопасности хранения информации.
- Аппаратный (hardware RAID) — создается на основе отдельного устройства (RAID-контроллера), которое имеет собственные специализированный микропроцессор и кеш-память. При этом нагрузка на микропроцессор практически отсутствует. Это наиболее затратный метод реализации, характеризующийся надежностью, высокой скоростью записи и чтения.
- Интегрированный аппаратный (fake RAID, RAID-on-Chip) — комбинация программного и аппаратного способов. Реализована в виде дополнительного микрочипа, который встраивается в материнскую плату и работает совместно с центральным процессором. Эта технология быстрее программной, но не отличается надежностью хранения информации.
RAID 10
Технология виртуализации 10 — «гибрид» RAID нулевого и первого уровней, сочетающая в себе все их преимущества.
Достоинства
- Высокая скорость восстановления данных.
- Высокая надежность.
- Быстродействие.
Недостатки
- Дороговизна реализации.
- Емкость, уходящая на зеркалирование, эквивалентна 50 % от всего объема дисков.
Использование
Гибридная технология RAID 10 используется в тех же случаях, что и RAID 0 и RAID 1.
Часто задаваемые вопросы
Не обязательно. Все зависит от типа контроллера, который вы используете. Так например многие аппаратные контроллеры поддерживают функцию горячей замены диска. Однако, мы рекомендуем отключать питание, если есть такая возможность. Это позволит более безопасно работать с накопителями.
Мой RAID 1 массив перестал запускаться. Сможет ли RS RAID Retrieve восстановить ценную для меня информацию?
Да. RS RAID Retrieve восстановит ваши данные. Процесс восстановления информации детально расписан на нашем сайте.
Среди наиболее значимых недостатков массива RAID 1 можно выделить низкую скорость записи данных и высокую цену за Гигабайт памяти.
Максимальное количество дисков в массиве RAID 1 ограничено только мощностью вашего компьютера/сервера/NAS, так как чем большее количество дисков используется, тем ниже будет скорость записи информации. При слишком большом количестве накопителей из за нехватки вычислительной мощности контроллера скорость записи может упасть настолько, что массивом будет очень неудобно пользоваться.
Логический диск в настольном ПК - это, зачастую, физический диск, разделенный на несколько логических. RAID - это процесс наоборот - несколько физических дисков (на нашем хостинге в подавляющем большинстве это специализированные middle-intensive SSD, корпоративного сегмента) объединяются в 1 логической с помощью специального ПО (программный рейд) или специального оборудования, так называемого контроллера (рейд-контроллера)
Классификация RAID по уровням
Основные отличия между конфигурациями или уровнями RAID заключаются в методах формирования и размещения данных, а также в алгоритмах распределения информации на носителях. Базовые типы RAID-массивов — RAID 0 и RAID 1. Остальные уровни считаются их производными, сочетающими в себе достоинства той или иной базовой модели.
Содержание:
Многие пользователи, которые беспокоятся о сохранности важных данных выбирают массив RAID 1 в качестве основного хранилища. Например, этот тип RAID используют финансисты для хранения финансовых отчетов и небольших баз данных, которые они используют в своей повседневной работе и которые имеют большое значение. Это объясняется высокой надежностью массива RAID 1. В то же время, несмотря на всю кажущуюся надежность нельзя пренебрегать резервным копированием важных данных, ведь даже RAID 1 не способен гарантировать сохранность данных. Для того, чтобы разобраться почему это так – давайте рассмотрим устройство массива RAID 1, преимущества и недостатки, а также возможные риски потери важной информации.
Причины выхода массива RAID 1 из строя
Причин, способных вывести RAID 1 из строя не так уж и много, однако они существуют. Первой и одной из наиболее значимых являются перепады электричества и внезапное отключение питания. Из-за перебоев с электричеством нередко выходит из строя контроллер, который отвечает за распределение данных.
Для того, чтобы восстановить работоспособность массива придется использовать контроллер точно такой же фирмы или операционной системы, так как они не взаимозаменяемы, ведь восстановить данные просто подключив накопитель как обычный диск не получится.
Кроме того, нет никакой гарантии, что после замены контроллера (даже если это будет точно такая же модель) данные снова будут доступны. Все дело в том, что в новый контроллер может не «знать», где именно на диске находится начальный блок информации и не сможет правильно построить RAID массив.
В такой ситуации лучше извлечь данные с накопителей, создать массив заново и скопировать данные из восстановленной копии обратно. О том, как восстановить данные с массива RAID 1 читайте в последнем пункте этой статьи.
Иногда бывают случаи, когда перепады электроэнергии выводят из строя сразу все диски. В такой ситуации процесс восстановления данных сильно усложняется, так как нужно сначала устранить физическую проблему накопителя заменив сломанные детали и уже тогда приступать к восстановлению данных.
Еще одной причиной потери информации (и, пожалуй, самой распространенной) является человеческий фактор. Нередко системные администраторы халатно относятся к своей работе из-за чего пользователи теряют важные данные как следствие случайного удаления или форматирования целого массива диска или раздела. В этой ситуации вернуть данные штатным способом не получится. Придется использовать стороннее ПО для восстановления данных.
Какие бывают уровни RAID
По сути, RAID это связка из нескольких дисковых накопителей, от конфигурации которых зависит скорость работы, безопасность сервера и размещенных на нем данных клиента. Далее приводится список наиболее популярных типов RAID (так называемые "уровни" рейд-массивов) и в конце сравнительная таблица по основным типам. Жирным текстом выделены наиболее популярные (ввиду соотношения цена - достигнутые цели) уровни RAID
RAID (Redundant Array of Independent Disks или «избыточный массив независимых дисков») — метод виртуализации, позволяющий объединять несколько дисков в единый логический том, имеющий лучшие характеристики. Чтобы описать, чем RAID может быть полезен на практике, рассмотрим теоретические основы, классификацию и особенности использования данной технологии.
Главные недостатки массива RAID 1
Несмотря на высокий уровень сохранности данных массив RAID 1 обладает определенными недостатками. В первую очередь стоит сказать, что если вы хотите увеличить уровень надежности в массиве RAID 1 – вы можете использовать более двух дисков. Чем выше количество накопителей – тем выше надежность. Однако отсюда же вытекает первый недостаток RAID 1 – цена за Гигабайт памяти.
Все дело в том, что независимо от того, какое количество дисков вы добавили в массив – вам будет доступен объем памяти наименьшего из накопителей (к стати стоит отметить, что рекомендуется использовать диски с одинаковыми характеристиками). Все остальные деньги будут потрачены на обеспечение безопасности данных, так как на оставшихся накопителях будут хранится копии информации, а значит они не будут доступны для пользователя.
Еще одним недостатком является (как уже упоминалось выше) – скорость записи информации. То есть, чем больше накопителей вы будете использовать – тем ниже будет скорость записи данных. Кроме того, максимальная скорость записи информации напрямую будет зависеть от самого медленного накопителя, так как пока один блок информации не будет записан на все диски – запись второго блока не начнется. К стати, это еще одна причина, почему настоятельно рекомендуется использовать идентичные накопители.
Многие программные контроллеры не поддерживают «горячую замену» вышедшего из строя накопителя. Соответственно, для того чтобы заменить поврежденный диск придется отключить питание. Это делает крайне неудобным использование массива RAID 1 в серверах, которые использует большое количество людей, так как отключение питания приведет к недоступности данных. Лучше всего в для этих целей использовать аппаратные контроллеры, которые могут обеспечить поддержку «горячей замены» дисков.
Однако аппаратные контроллеры дороже программных, что также отразится на общей стоимости массива RAID 1.
Этот уровень RAID отлично подходит для домашних серверов с важной информацией, для которых достаточно двух дисков. В этом случае цена массива будет не слишком велика, плюс можно использовать программный контроллер, что позволит снизить общую стоимость массива.
Что делать если RAID 1 не может активировать Spare Disk (запасной диск)?
Операционная система Linux поддерживает добавление так называемых Spare дисков. Spare Disk — это накопитель, который используется в массиве как запасной и в случае поломки одного из дисков он автоматически задействуется и все данные копируются на него.
Случаться это может по следующим причинам:
Как работает RAID массив
Принцип работы RAID состоит в том, что технология позволяет размещать данные, например, одного приложения сразу на нескольких дисках. А операции ввода и вывода обрабатываются общими усилиями так, что повышается суммарная производительность.
Дополнительный бонус технологии — повышенная отказоустойчивость, вызванная более высоким объемом памяти. Таким образом, шанс потерять личные файлы стремительно падает.
RAID массив отображается в интерфейсе компьютера как один логический диск. Тем не менее принцип его работы может быть разным: зеркальным и чередующим. Зеркальный метод подразумевает копирование идентичных данных на несколько дисков, а чередующий позволяет равномерно распределять информацию по ним. Зеркалирование и чередование дисков могут быть объединены в одном массиве.
Любая технология имеет свои сильные и слабые стороны. Давайте рассмотрим возможности и недостатки RAID подробнее.
RAID 0
Технология виртуализации RAID 0 называется striping («чередование»). Для ее реализации применяется от 2 до 4 накопителей, которые совместно выполняют процедуру «чтения/записи».
При записи информация разделяется на блоки, которые одновременно сохраняются на накопители. Первый блок — на один, второй — на другой жесткий диск и так далее. Производительность массива возрастает прямо пропорционально количеству накопителей в системе. То есть, 4 диска будут работать в 2 раза быстрее, чем два.
Однако, такая конфигурация RAID-массива чревата потерей данных, что уменьшает безопасность хранения информации. Это объясняется структурой каждого файла. Последний состоит из определенной последовательности блоков (байт), поскольку каждый из них записывается на разные диски и происходит «нарушение» его целостности. Если один накопитель выходит из строя, то блок «теряется». При этом получается «битый» файл, который практически невозможно восстановить.
Достоинства
- Дисковый RAID-массив уровня 0 обеспечивает ощутимый прирост скорости, который прямо пропорционально зависит от кратности количества накопителей.
- Использование всего дискового объема, т. е. при установке четырех дисков по 2 ТБ общий объем RAID-массива будет равен 2*4=8 ТБ.
Недостатки
- Нарушение отказоустойчивости. Иногда возможен отказ в операциях чтения или записи.
- При выходе из строя одного накопителя информация полностью теряется.
Использование
Применяется в приложениях для скоростного обмена информацией, в хранилищах временных файлов. Также RAID 0 нужен для систем, использующих некритичные по важности массивы данных.
Принцип работы массива RAID 1
RAID 1 являет собой тип дискового массива, в котором каждый накопитель является точной копией предыдущего. Именно поэтому его еще называют «зеркалированием». То есть это не резервная копия данных, а избыточность томов на дисках. Когда производится запись информации – контроллер одновременно записывает ее на несколько дисков (а не на один как обычно). Отсюда сильное снижение скорости записи данных. Например, если запись архива размером 10 ГБ на обычный жесткий диск занимает 5 мин, то запись этого же файла на массив RAID 1, состоящий из трех дисков займет 15 мин соответственно (так как система запишет 30 ГБ данных (три раза по 10 ГБ)). В то же время, считывание информации будет происходить в три раза быстрее, так как информация считывается одновременно с трех дисков (как в случае с RAID 0). Принцип записи информации изображен на иллюстрации ниже.
Отсюда можно сделать вывод, что массив RAID 1 подходит для пользователей, которые хранят ценную информацию и заботятся о ее сохранности в первую очередь, не смотря на низкую скорость записи данных. Поэтому, если для вас важны скорость передачи информации – вам стоит присмотреться к другим типам RAID. О всех преимуществах и недостатках разных конфигураций RAID массивов вы можете прочесть в статье «RAID — типы массивов, их преимущества и недостатки»
Как восстановить данные в случае выхода из строя массива RAID 1?
Несмотря на всю надежность массива RAID 1 пользователи иногда теряют ценную информацию. Причин тому может быть достаточно много – начиная случайным удалением данных или форматированием массива и заканчивая потерей данных во время замены поврежденного диска. В любом случае, перед тем как предпринимать любые меры – следует позаботится о безопасности информации. Например, даже если ваш массив перестал запускаться – следует в первую очередь извлечь данные с дисков массива и уже потом приступать к разного рода манипуляциям с дисками массива или контроллером.
Для того, чтобы восстановить данные с массива RAID 1 следует:
Шаг 1: Скачайте и установите программу RS RAID Retrieve. Запустите приложение после установки. Перед вами откроется встроенный RAID конструктор. Нажмите Далее.
Восстановление данных с любых RAID массивов
Шаг 2: Выберите тип добавления RAID массива для сканирования. RS RAID Retrieve предлагает на выбор три варианта:
- Автоматический режим – позволяет просто указать диски, из которых состоял массив, и программа автоматически определит их порядок, тип массива и остальные параметры;
- Поиск по производителю – эту опцию следует выбрать, если вам известен производитель вашего RAID контроллера. Эта опция также автоматическая и не требует каких-либо знаний о структуре RAID массива. Наличие данных о производителе позволяют сократить время на построение массива, соответственно она быстрее предыдущей;
- Создание вручную – эту опцию стоит использовать если вы знаете какой тип RAID массива вы используете. В этом случае вы можете указать все параметры, которые вам известны, а те, которых вы не знаете – программа определит автоматически.
После того, как выберите подходящий вариант – нажмите Далее.
Шаг 3: Выберите диски, из которых состоял RAID массив и нажмите Далее. После этого начнется процесс обнаружения конфигураций массива. После его завершения нажмите Готово.
Шаг 4: После того, как конструктор соберет массив — он будет отображаться как обыкновенный накопитель. Дважды щелкните на нем. Перед вами откроется Мастер восстановления файлов. Нажмите Далее.
Шаг 5: RS RAID Retrieve предложит просканировать ваш массив на наличие файлов для восстановления. Вам будет доступно две опции: быстрое сканирование и полный анализ массива. Выберите нужный вариант. Затем укажите тип файловой системы, которая использовалась в вашем массиве. Если эта информация вам не известна — отметьте галочкой все доступные варианты как на скриншоте. Стоит отметить, что RS RAID Retrieve поддерживает ВСЕ современные файловые системы.
Когда все настроено — нажмите Далее.
Шаг 6: Начнется процесс сканирования массива. Когда он закончится вы увидите прежнюю структуру файлов и папок. Найдите необходимые файлы, щелкните на них правой кнопкой мыши и выберите Восстановить.
Шаг 7: Укажите место куда будут записаны восстановленные файлы. Это может быть жесткий диск, ZIP-архив или FTP-сервер. Нажмите Далее.
После нажатия кнопки «Далее» программа начнет процесс восстановления. Когда он завершится — выбранные файлы будут в указанном месте.
После того, как все файлы успешно восстановлены — создайте заново RAID 1 массив, а затем скопируйте файлы обратно.
Как видите, процесс восстановления данных с RAID 1 массива достаточно прост и не требует глубоких знаний ПК, соответственно RS RAID Retrieve является отличным приложением как для профессионалов, так и для начинающих пользователей.
Читайте также: