RAID de matriz de discos
¿Las matrices de discos también pueden utilizar el concepto de paridad en cualquier matriz? Cuando falla un disco duro, los datos aún se pueden leer y cuando se reconstruyen, se calculan y se vuelven a colocar en el nuevo disco duro.
Suele haber dos soluciones para RAID de disco duro.
1 gabinete de almacenamiento externo (aplicaciones generales de big data empresarial)
2 tarjetas de matriz de discos (usuarios individuales o datos pequeños)
3 En otros casos, la placa base Viene con RAID (generalmente no se usa, la estabilidad no está garantizada).
El NAS de consumo más utilizado suele ser el software RAID.
Existen 8 tipos de RAID del 0 al 7 * * * en total, RAID10 y RAID01.
Distribuye datos continuos a múltiples discos para su acceso, de modo que cuando hay una solicitud de datos, el sistema puede ser ejecutado por múltiples discos en paralelo y cada disco ejecuta su propia parte de la solicitud de datos. Esta operación paralela de datos puede utilizar completamente el ancho de banda del bus y mejorar significativamente el rendimiento general de acceso al disco.
RAID 0 no es una verdadera estructura RAID, no hay redundancia de datos y no hay visualización del disco para la verificación de datos. Se requieren al menos dos discos duros para implementar RAID 0. Los dos discos duros se combinan en uno y los datos se dividen continuamente en cada disco. Debido a que el ancho de banda se duplica, las velocidades de lectura y escritura también se duplican, pero RAID 0 no proporciona protección de datos al tiempo que mejora el rendimiento. Mientras algún disco duro esté dañado, se perderán todos los datos. Por lo tanto, RAID 0 no se puede utilizar en áreas críticas que requieren alta disponibilidad de datos.
No hay ningún requisito para la cantidad de discos y la tasa de utilización del disco es del 100 % (limitada al disco más pequeño). No se requiere repuesto dinámico. Todos los discos funcionan juntos.
La lectura y escritura están limitadas al disco duro más lento *n. La capacidad está limitada al disco más pequeño*N
RAID1 es una matriz de discos RAID compuesta por dos discos duros. La capacidad sólo equivale a un disco duro porque el otro sólo se utiliza como "espejo". de los datos. La matriz de discos RAID 1 es obviamente la más confiable porque siempre mantiene una copia de seguridad completa de sus datos. Naturalmente, su rendimiento no es tan bueno como el de una matriz de discos RAID 0, pero lee datos más rápido que un solo disco duro porque los datos se leen desde el más rápido de los dos discos duros.
Se utilizan dos discos duros como grupo para realizar copias de seguridad de los datos entre sí, y la tasa de utilización del disco es de al menos el 50 %. No se requiere repuesto dinámico.
La escritura se limita al disco duro más lento. Las lecturas están limitadas a los discos duros más rápidos. La capacidad está limitada por el disco más pequeño
Hay un disco de verificación más que RAID0 y los datos dañados en el disco de verificación no se pueden recuperar. No es seguro ni rápido y la utilización del disco no es alta.
RAID 5 es una solución de almacenamiento que tiene en cuenta el rendimiento del almacenamiento, la seguridad de los datos y los costes de almacenamiento. RAID 5 puede entenderse como un compromiso entre RAID 0 y RAID 1. RAID 5 puede proporcionar seguridad de datos para el sistema, pero el nivel de seguridad es menor que el de la duplicación y la utilización del espacio en disco es mayor que la de la duplicación. La velocidad de lectura de datos de RAID 5 es similar a la de RAID 0, pero con información de paridad adicional, la velocidad de escritura de datos es ligeramente más lenta que la de un solo disco. Al mismo tiempo, debido a que varios datos corresponden a una información de paridad, RAID 5 tiene una mayor utilización del espacio en disco que RAID 1 y el costo de almacenamiento es relativamente bajo, por lo que es una solución ampliamente utilizada.
Al menos 3 discos duros están agrupados, la utilización del disco es N-1 y se requiere copia de seguridad en caliente. La sobrecarga de la CPU es alta.
RAID almacena la autenticación y los datos por separado en todos los discos. Cuando un disco duro se daña, los datos de otros discos duros se pueden recuperar verificando los datos. (Reemplace el disco duro para reconstruir RAID o reemplácelo con una unidad de repuesto). Esto evita la situación en la que los datos no se pueden recuperar debido al daño del disco de verificación.
Cuando un disco duro está dañado, RAID5 puede continuar comprobando y almacenando datos. En este momento, es necesario reemplazar el disco dañado (reconstruir RAID) a tiempo para evitar que los discos restantes se sobrecarguen y causen mayores daños al disco duro.
Si el segundo disco duro está dañado, será difícil recuperar los datos.
La reconstrucción RAID5 es muy fácil de fallar y múltiples reconstrucciones pueden causar fácilmente daños en el disco.
Debido a los defectos inherentes de los discos de gran capacidad, hay aproximadamente un error de lectura irrecuperable (URE) por cada 12 TB de datos. Si se produce un URE durante una reconstrucción RAID, el sistema asumirá que el disco tiene un error y la reconstrucción fallará. Por lo tanto, RAID5 no podrá reconstruirse varias veces, lo que aumentará la carga normal del disco duro y provocará daños en el disco duro.
La tecnología RAID6 es un método RAID basado en RAID 5, diseñado para mejorar aún más la protección de datos. De hecho, es una extensión del nivel RAID 5. A diferencia de RAID 5, además del área de verificación XOR para el mismo nivel de datos en cada disco duro, también hay un área de verificación XOR para cada bloque de datos. Por supuesto, los datos de verificación del bloque de datos del disco actual no pueden existir en el disco actual, sino que se almacenan alternativamente, como se muestra en la figura. De esta manera, cada bloque de datos tiene dos barreras de protección de verificación (una es verificación jerárquica y la otra es verificación general), por lo que el rendimiento de redundancia de datos de RAID 6 es bastante bueno. Sin embargo, debido a la adición de una paridad, la eficiencia de escritura es peor que la de RAID 5, el diseño del sistema de control también es más complejo y la segunda área de paridad también reduce el espacio de almacenamiento efectivo.
Al menos 4 discos duros forman un grupo y la tasa de utilización del disco es N-2. Debido a que cuesta mucho pasar la segunda verificación, no hay discos RAID5 para lectura y escritura.
Está permitido dañar dos discos duros (los datos se pueden restaurar después del reemplazo). Los datos están más seguros. Reduzca en gran medida el riesgo de discos duros de gran capacidad en las últimas etapas de uso.
Hay patentes que requieren carga (omitir)
Raid01 carece de seguridad y es difícil de recuperar después de una falla. Casi nadie lo elegirá en aplicaciones prácticas. La aceleración de la última copia de seguridad mutua de RAID1 en RAID0 subyacente (omitir)
RAID 1+0, también conocido como estándar RAID 10, es en realidad una combinación de los estándares RAID 1 y RAID 0. Divide continuamente los datos por bits o bytes y lee/escribe en varios discos en paralelo mientras refleja cada disco para lograr redundancia. Su ventaja es que tiene la extraordinaria velocidad de RAID 0 y la alta confiabilidad de datos de RAID 1, pero también tiene una mayor utilización de la CPU y una menor utilización del disco. Debido a la alta eficiencia de lectura y escritura de RAID 0 y las altas capacidades de protección y recuperación de datos de RAID 1, RAID 10 se ha convertido en un nivel muy rentable y actualmente es compatible con casi todas las tarjetas controladoras RAID. Pero la utilización de la capacidad de almacenamiento de RAID 10 es tan baja como la de RAID 1, sólo el 50%. Por tanto, RAID10 es una estructura de disco altamente confiable y eficiente. Es una estructura de rayas y una estructura de espejo, que pueden lograr alta velocidad y seguridad. RAID 10 puede proporcionar un mejor rendimiento que RAID 5. La escalabilidad de esta nueva estructura no es buena, esta solución se usa ampliamente y el costo de uso es alto.
La velocidad de reconstrucción es rápida y el factor de seguridad es alto. Combinado con las características de RAID 1-0, la tasa de utilización del disco es del 50%.
JBOD (sólo un conjunto de discos o, a veces, simplemente un conjunto de unidades) es un término informal. El término oficial es "Spanning", que se refiere a los discos duros de las computadoras que no están configurados según un sistema RAID (Redundant Array of Independent Disks) para aumentar la tolerancia a fallas y mejorar el rendimiento del acceso a los datos.
Un sistema RAID almacena de forma redundante los mismos datos en varios discos, que aparecen ante el sistema operativo como un solo disco. Si bien JBOD también hace que varios discos parezcan uno solo, lo hace combinando varias unidades en un disco lógico grande. JBOD no aporta ningún beneficio al utilizar discos independientes, ni proporciona ninguna tolerancia a fallos ni un mejor rendimiento que RAID.
En el modo JBO, los datos se almacenan desde el primer disco duro hasta el final. El sistema solo puede ver la partición grande que contiene todos los discos duros, pero no un solo disco duro. El primer disco duro es el disco del sistema. Si los datos están dañados, no se pueden leer. El método de almacenamiento es el almacenamiento en un solo disco y el disco duro que no está almacenado está inactivo. (Modo de disco único)
¿Según el número y la capacidad de los discos? Selecciona automáticamente el modo RAID a utilizar.
Muy conveniente para personas que no están familiarizadas con RAID. Los datos del disco duro sólo se pueden leer con el brillo del grupo.