Дисковые массивы RAID В критически важных случаях для увеличения надежности хранения информации обычно используют так называемые массивы дисковых накопителей RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks - массивы недорогих дисков с избыточностью). RAID-массивы состоят из нескольких жестких дисков, подключенных к одному интеллектуальному контроллеру. Контроллер может реализовать один из нескольких алгоритмов хранения данных, предполагающих увеличение надежности за счет введения избыточности. При этом выход из строя одного или двух дисков (в зависимости от алгоритма) не приведет к нарушению общей работоспособности массива. Существует несколько категорий массивов RAID, обозначаемых как RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4 и RAID 5. Все они используют различную технику повышения надежности. В массивах RAID любой категории надежность достигается за счет чередования (striping) - разделения данных одного и того же файла сразу на несколько дисков. Помимо повышения надежности, такое разделение приводит к увеличению скорости считывания файла, так как его фрагменты могут считываться одновременно с разных дисков. Хотя ОС Microsoft Windows NT может создавать массивы RAID 0, RAID 1 и RAID 5 программным путем, целесообразно применять для этого специальные дисковые контроллеры, называемые RAID-контроллерами. При этом достигается максимальная гибкость и производительность, а также обеспечивается дополнительный контроль целостности данных. Массив RAID 0 В массивах RAID 0 применяется простейшая техника чередования данных, при которой для записи файла последовательно используются дорожки с одинаковыми номерами, но расположенные на разных дисках. В массиве RAID 0 можно объединять два или более диска. В массивах RAID 0 данные записываются без избыточности, поэтому повышения надежности не происходит . Тем не менее, такие массивы увеличивают скорость доступа к информации за счет того, что операции записи и чтения различных фрагментов файлов выполняются одновременно. Массив RAID 1 В массивах RAID 1, которые должны содержать не менее двух дисков, применяется дублирование информации на зеркальных дисках. При этом контроллер может распараллеливать операции чтения, что повышает скорость выполнения этой операции. Увеличение надежности хранения данных достигается за счет двойных затрат дисковой памяти. Массив RAID 2 Массивы RAID 2 предлагают дополнительное увеличение надежности хранения информации за счет использования техники исправления ошибок с помощью кодов коррекции ECC (Error Correction Code). Часть накопителей дискового массива используется для хранения кодов коррекции. Если в одном из накопителей возникает сбой, информация восстанавливается по кодам коррекции. Массив RAID 3 В этих массивах один из дисков применяется для хранения контрольных сумм. На него записывается сумма данных по модулю 2, вычисленная с применением логической операции XOR. Массивы RAID 3 должны содержать не менее трех дисков. Массив RAID 4 Массив устроен и работает аналогично массиву RAID 3, однако в отличие от него не способен выполнять одновременные операции чтения и записи над несколькими дисками сразу. Массив RAID 5 Массивы RAID 5 используются чаще всего. При относительно небольших затратах они обеспечивают высокую надежность хранения данных, а также способны выполнять операции записи и считывания одновременно на разные диски. Это достигается применением техники чередования данных не только для записи файлов, но и для записи контрольных сумм. Массив RAID 5 должен содержать не менее трех дисков, причем выход из строя одного диска не сказывается на общей работоспособности системы. Однако одновременная поломка двух или более дисков приводит к необратимым разрушениям данных. |