RAID объединяет несколько дисков в массив для повышения производительности, доступности или обоих параметров. Но RAID не является резервным копированием: логическая ошибка, удаление данных или потеря всей системы могут затронуть весь массив.
Основные уровни RAID
| RAID | Минимум дисков | Полезная ёмкость* | Отказоустойчивость |
|---|
| RAID 0 | 2 | N × S | Нет |
| RAID 1 | 2 | S для зеркала из двух дисков | Отказ одного диска в паре |
| RAID 5 | 3 | (N − 1) × S | Отказ одного диска |
| RAID 6 | 4 | (N − 2) × S | Отказ двух дисков |
| RAID 10 | 4 | (N / 2) × S | Зависит от того, в каких зеркальных парах отказали диски |
*Формулы приведены для одинаковых по ёмкости дисков и показывают принцип расчёта. Реально доступное пространство дополнительно зависит от контроллера, служебных областей и файловой системы.
RAID 5 и RAID 6
RAID 5 использует один эквивалент диска под распределённую чётность и допускает отказ одного диска. RAID 6 хранит двойную чётность и допускает отказ двух дисков, но требует больше дисковой ёмкости под защиту.
Для больших массивов и длительного rebuild запас по отказоустойчивости RAID 6 может быть важнее дополнительной полезной ёмкости RAID 5.
Почему RAID 10 отличается от RAID 5/6
RAID 10 строится из зеркальных пар и striping между ними. Он обычно требует половину физической ёмкости под зеркалирование, но не использует расчёт чётности при обычной записи.
Что такое write penalty
Для небольших случайных записей RAID с чётностью должен обновить не только данные, но и parity. В классической упрощённой модели read-modify-write это даёт приблизительно 4 дисковых операции для RAID 5 и 6 операций для RAID 6 на одну логическую запись; для зеркальной записи RAID 10 — около 2.
Эти числа не являются прямой оценкой производительности конкретного массива: кэш контроллера, full-stripe writes, SSD и реализация RAID могут существенно изменить фактический результат.
Что происходит при rebuild
После отказа диска массив работает в деградированном состоянии. При установке replacement или использовании hot spare контроллер восстанавливает недостающие данные. Продолжительность rebuild зависит от ёмкости дисков, типа накопителей, загрузки массива, контроллера и выбранного RAID.
Риск периода rebuildПока массив восстанавливается, его запас отказоустойчивости уменьшен, а дополнительная дисковая нагрузка может повлиять на рабочую производительность.
Hot-swap и hot spare
Hot-swap означает возможность заменить накопитель без выключения системы при поддержке корзиной и контроллером. Hot spare — резервный диск, который может автоматически подключиться к восстановлению после отказа рабочего диска.
RAID — не backup
RAID защищает от определённых аппаратных отказов дисков, но не создаёт независимую копию. От удаления файла, шифрования, логической ошибки, повреждения приложения или потери всего сервера нужен отдельный backup.
CAPACITYПолезная ёмкостьСчитается после учёта зеркалирования или parity, а не по сумме дисков.
FAILUREДопустимый отказRAID-уровни выдерживают разные сценарии отказов.
RECOVERYRebuildНужно учитывать время восстановления и нагрузку на массив после отказа.