Хард дискове

Направи си сам: RAID масив

Written by Редактор

Едва ли съществува човек, който да не мрази надписа “Моля, почакайте…”, изобразяващ се за дълго време по време на инсталиране на софтуер, а понякога дори и при стартиране на операционната система. В повечето случаи това се дължи предимно на сравнително бавния твърд диск, който затруднява работата на цялата система. Замяната му с по-бърз определено ще помогне, но съществува алтернативен вариант, който ще превъзхожда ъпгрейда с нов, бърз диск. Това е именно създаването на RAID масив, при който като бонус идва и повишената сигурност, стига да имаме нужда от нея.


За да си осигурим колкото се може по-бърз твърд диск, имаме два (всъщност три) варианта. Първият е да сменим изцяло дисковата подсистема, като се сдобием например с WD Raptor, които са, меко казано, бързи, но пък за съжаление си имат и съответната за високата скорост висока цена. Ако в момента използваме обикновен АТА/IDE вариант за интерфейс между диска и дънната платка, може да се възползваме от по-високата скорост, предлагана от SATA дисковете. За целта, разбира се, трябва да имаме налични SATA портове на дънната платка, но ако ги няма, не е фатално. Достатъчно е да използваме разширителна платка (външен контролер), която се поставя в PCI слот и ни осигурява няколко SATA порта. Третият и всъщност най-съществен вариант представлява създаването на RAID конфигурация, която не изисква инвестиция в изключително бързи модели дискове.



Видовете RAID и ползата от тях


Най-общо казано, RAID масивът представлява обединение на два или повече твърди диска, с което се цели постигане на скорост и/или сигурност на данните. В сравнение с цялостната замяна на дисковете с нови, в някои случаи използването на RAID масив може да има дори по-ниска себестойност. Това е така, тъй като за изграждането му ще са ни нужни два диска с еднакъв обем – а ние, така или иначе, вече разполагаме с единия, следователно ни е нужен просто още един диск не само с обем като първия, но и дори по-важното – същата марка и модел (използването на устройство на друг производител може да доведе до множество проблеми). Според това в какъв тип RAID ще ги свържем, най-общо казано, или ще удвоим обема на дисковото си пространство и скоростта, или пък ще увеличим неимоверно сигурността на данните в масива.


Всъщност за да си изградим RAID конфигурация, ще имаме нужда от още нещо – дънната ни платка трябва да е способна да управлява подобен масив. В последно време тази възможност се среща в моделите дънни платки от среден и дори понякога нисък клас, но ако не разполагаме с такава екстра, ще се наложи да използваме външен контролер, способен да управлява RAID масиви.


Според това какво търсим от дисковата си подсистема, съществуват доста видове RAID конфигурации, но най-разпространените и практични от тях са следните.



RAID 0 – за тези, които търсят скорост


Нарича се още stripped RAID – наименование, което произлиза от принципа му на действие. Този вид RAID позволява значително увеличаване на скоростта на запис/четене на устройствата, а допълнително удвояваме и обема дисково пространство, с който разполагаме. Принципът на действие е изключително прост – тук потокът от информация стига до контролера на RAID масива (независимо от това дали е вграден в дъното или на отделна схема), който го разделя на два отделни потока. Най-общо казано, тези два потока представляват шахматно разделяне на първоначалната информация – например всеки четен бит се записва на единия диск, а всеки нечетен – на другия.


Така времето, необходимо за запис и четене, на теория би било наполовина по-малко, отколкото това при не-RAID конфигурация, тъй като чисто физически дисковете записват наполовина по-малко информация. Това, разбира се, не е така, тъй като самият RAID контролер въвежда известно забавяне в уравнението, дължащо се на това, че той трябва да разделя основния поток от информация. Въпреки това двойка дискове в RAID 0 масив могат да предложат сериозно ускорение в сравнение с единичен диск от същия модел и практически осигуряват почти два пъти по-висока скорост на четене от масива.


За да използвате този тип масив, трябва да разполагате с поне два диска с еднакъв обем. Разбира се, възможно е използването на конфигурация и от четири и повече диска, но така рискът за съхранената информация нараства експоненциално. Това се дължи на факта, че в повечето модели RAID контролери от среден или нисък клас не е включена проверка на информацията за грешки. Ето защо колкото повече дискове включваме, толкова по-чувствителна към грешки стават данните ни, тъй като се делят на все повече зависими една от друга части.



RAID 1 – за тези, които търсят сигурност


Този тип RAID масив отново представлява комбинация от поне два диска, но разбира се, е възможно включването и на повече устройства. Разликата между RAID 0 и 1 е в това, че RAID 1 (наричан още mirror масив) не предлага по-висока скорост, а сигурност на данните. Името mirror произлиза от самия му принцип на действие – при този RAID потокът данни отново се разделя на две, но тук всяка от двете части е идентична с другата. Казано по друг начин, информацията съхранявана на единия диск, е огледално копие на тази от другото устройство. Така, ако едното от тях се повреди, данните биха били спасени безпроблемно, тъй като разполагаме с независимо тяхно копие.


За съжаление този тип RAID не предлага никакво подобрение на скоростта в сравнение с единичен диск. Ето защо е по-подходящ за използване от потребители, търсещи по-високо ниво на сигурност вместо повишаване на скоростта на четене и запис. В интерес на истината, този тип масиви може да предложи увеличаване на скоростта на четене на данните при съответната поддръжка на хардуерно или софтуерно ниво. Тъй като записаните данни са идентични, няма значение от кой диск ще се прочетат те. Ето защо управляващият контролер може да редува четенето от двата диска, прочитайки “половината” от данните от единия, а останалото от другия, с което скоростта нараства значително (това обаче е изключително рядко срещано при ниския клас устройства).


Масивът отново може да е съставен от два или повече диска, като всеки съдържа копие на записаните на другите устройства данни. Независимо от повредите в другите устройства, масивът е функционален, докато в него работи поне един диск, от който можем да спасим записаните данни.


Съществува и вариант RAID 0+1, който предлага не само производителност, но и сигурност. За целта обаче ще ни трябват поне четири еднакви диска, а обемът на наличното дисково пространство ще е равен точно на големината на два от дисковете.



Реална полза от RAID 0 и 1 в практиката


Както споменах в началото, RAID масив може да се състави от кои да е два диска с еднакъв обем, при условие че разполагаме със съответния за целта контролер. Всъщност дори няма нужда дисковете да са с еднакъв обем – системата избира по-малкия от двата диска и създава масива с такъв обем, че да отговаря на него. Що се отнася до по-големия диск, излишният обем при него става неизползваем, което се явява недостатък при работа с различни по обем устройства – просто ще платим за дисково пространство, което не можем да оползотворим.


Все пак, след като отделихме толкова време да разгледаме какво представляват RAID 0 и 1, нека видим каква е и реалната полза от тях в практиката. За измерване на скоростта на дисковете използвах програмата HDtach версия 3.0.1.0, а самите дискове представляваха WD Raptor с обем 150 GB. При единичен диск средната измерена скорост на трансфер беше 78 МВ/sec, докато при RAID 0 масив от два такива диска, същата тази скорост беше 126 МВ/sec!


Добрил Доков

About the author

Редактор

Leave a Comment