Nadmiarowa macierz niezależnych dysków (RAID) to technologia dla jednostek pamięci masowej, która oferuje zrównoważony przepływ i wiele korzyści, takich jak lepsza odporność na awarie, zwiększona niezawodność i wysoka wydajność.
Łączy dwie lub więcej macierzy dyskowych w jednostki logiczne, które zachowują się jak jeden dysk. To oferuje Grupowanie realizowane jest za pomocą oprogramowania i sprzętu.
Mówiąc prościej, RAID umożliwia połączenie wielu dysków twardych z jednym dyskiem o większej pojemności.
Oprócz tworzenia większej przestrzeni dyskowej z wielu mniejszych dysków pomaga również w różnych zadaniach związanych z wydajnością, takich jak ochrona między dyskami w celu zwiększenia szybkości zapisu i odczytu oraz dublowanie w celu zapewnienia nadmiarowości danych.
Do wyboru są różne poziomy RAID. RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 i RAID 10 to najpopularniejsze poziomy. Każdy poziom jest rozwijany w celu wykonania określonego zadania.
Termin ten jest dość nieznany, dlatego wielu osobom trudno jest podjąć właściwą decyzję, co wybrać między RAID 0 a RAID 1.
W tym artykule omówię RAID 0 VS RAID 1 i porównam je, aby pomóc Ci zrozumieć różnicę między tymi dwiema technologiami.
Zaczynajmy!
Spis treści:
Co to jest macierz RAID 0?
RAID 0 to standardowa konfiguracja, która do obsługi danych wykorzystuje paski danych zamiast parzystości i dublowania. Jest to proces dzielenia danych na różne bloki i rozdzielania ich na inne urządzenia pamięci masowej, takie jak dyski półprzewodnikowe (SSD) lub dyski twarde.
RAID 0 generalnie poprawia wydajność systemu i całkowicie opiera się na macierzy RAID w swoich operacjach. Pomaga również w tworzeniu dużego woluminu logicznego z różnych zestawów dysków o małej pojemności.
Jak działa RAID 0?
Pasek zawiera dane podzielone na dyski SSD lub dyski twarde, a jednostka z paskiem definiuje wycinek danych na pojedynczym dysku. Ponieważ striping rozszerza dane na dyski fizyczne, różne dyski mogą uzyskiwać dostęp do zawartości, umożliwiając szybsze odczyty i zapisy.
Striping dysku, bez parzystości do obsługi danych, ma zwykle zerową odporność na błędy i nadmiarowość. Oznacza to, że w przypadku awarii dysku wszystkie dane na dysku zostaną utracone. System rozkłada dane na różnych poziomach, takich jak poziom bajtów, bitów, bloków lub partycji.
Na przykład system pamięci masowej ma dziesięć dysków twardych, które usuwają blok 64 KB na pierwszym, drugim, trzecim, czwartym i piątym dysku. Uruchamia się ponownie z pierwszego dysku. Podobnie system usuwa 1 MB danych z każdego z 10 dysków i powraca do pierwszych dysków, aby powtórzyć procedurę.
Tak więc RAID 0 jest jedną z najlepszych technologii używanych do przechowywania. Chociaż nie jest krytyczny, wymaga szybkiego pisania i czytania. Buforowanie edycji wideo i przesyłanie strumieniowe wideo na żywo to niektóre przypadki użycia RAID 0 ze względu na jego szybkość i wydajność.
Co to jest macierz RAID 1?
RAID 1, zwany także dublowaniem dysków, polega na klonowaniu/kopiowaniu danych na wiele dysków. Aplikacje, takie jak systemy operacyjne, systemy poczty e-mail, aplikacje transakcyjne itp., które wymagają wysokiej dostępności i wydajności, mogą wykorzystać dublowanie dysku.
RAID 1 to najczęściej używany poziom RAID, którego celem jest zwiększenie bezpieczeństwa przechowywanych danych. Zastosowano prostą koncepcję połączenia dwóch lub więcej dysków twardych, na których dane są przechowywane w sposób zduplikowany. Ten proces jest znany jako dublowanie.
Na przykład, jeśli plik zostanie zapisany i zapisany na jednym dysku twardym, zostanie on automatycznie zapisany na dysku twardym 2, 3 lub innym dysku. Oznacza to, że system zapewnia pełną nadmiarowość, co oznacza, że jeśli jeden dysk ulegnie awarii, drugi jest gotowy do działania.
Jak działa RAID 1?
Macierz RAID działa, jeśli jeden dysk jest aktywny i sprawny. Ponieważ oba dyski są sprawne, dane można z nich łatwo odczytać, co przyspiesza operację. Ponieważ RAID 1 dobrze współpracuje z dyskami SSD we współczesnych systemach pamięci masowej, wielu preferuje „monitorowanie dysków”.
Jednak operacje zapisu są wolniejsze, ponieważ każda operacja zapisu jest wykonywana dwukrotnie. W scenariuszach odzyskiwania po awarii przydatne jest tylko jedno dublowanie dysku, ponieważ umożliwia przełączanie awaryjne danych potrzebnych do aplikacji o znaczeniu krytycznym.
Jeśli dysk podstawowy ulegnie uszkodzeniu lub przestanie działać, ruch sieciowy natychmiast przełączy się na dyski lustrzane lub zapasowe. Następnie kopia lustrzana może zacząć działać, ponieważ oprogramowanie aplikacji i system operacyjny są sklonowane na dysk wraz z informacjami przez aplikacje.
RAID 0 kontra RAID 1: Zalety i ograniczenia
Teraz, gdy już wiesz o RAID 0 i RAID 1, omówmy kilka zalet i ograniczeń obu technologii.
Zalety RAID 0
- Zwiększona wydajność: RAID 0 oferuje większą szybkość i wydajność. Zrozummy to na przykładzie. Gdy dane są rozłożone na trzech urządzeniach, oferuje trzykrotnie większą przepustowość. Jeśli założymy, że każdy dysk działa z prędkością 250 operacji wejścia-wyjścia na sekundę, konfiguracja będzie miała 750 IOPS, co czyni ją superszybką.
- Bez narzutu: cała pojemność każdego dysku jest wykorzystywana do przechowywania, ponieważ RAID 0 nie używa dysków z parzystością.
- Łatwy do wdrożenia: nie potrzebujesz wielu umiejętności, aby skonfigurować poziom RAID 0, dzięki czemu wdrożenie jest szybsze i łatwiejsze.
- Niski koszt: Koszt konfiguracji RAID 0 jest niższy i jest obsługiwany przez kontrolery RAID.
- Przepustowość: przepustowość RAID 0 jest większa niż w przypadku pojedynczych dysków.
- Pojemność pamięci: wykorzystuje pełną pojemność pamięci
Ograniczenia RAID 0
Głównym ograniczeniem macierzy RAID 0 jest brak parzystości, co skutkuje brakiem odporności na błędy. Jeśli z jakiegoś powodu Twoje dane zostaną utracone lub uszkodzone, nie ma kopii zapasowej ani odporności, co uniemożliwia odzyskanie jakichkolwiek danych.
Prawdopodobieństwo awarii w macierzy RAID 0 jest wyższe niż w przypadku pojedynczych dysków. Dlatego jest uważany za idealny wybór dla krytycznych systemów.
Zalety RAID 1
- Nadmiarowość danych: Główną zaletą technologii RAID 1 jest nadmiarowość danych, ponieważ dane są duplikowane na dwóch lub więcej dyskach.
- Odporność na awarie: W przypadku aplikacji o znaczeniu krytycznym ten rodzaj przechowywania danych jest najbardziej odpowiedni. Gdy jeden dysk ulegnie awarii, inny przejmie główne zadanie. Ponieważ oba dyski zawierają identyczne dane, użytkownicy nie mają na to wpływu.
- Wysoka wydajność: dane, których używasz, mogą być odczytywane z wielu urządzeń jednocześnie. W związku z tym jest stosunkowo szybszy.
- Wysoka dostępność: dane są dublowane na co najmniej dwóch dyskach. Dzięki temu w razie potrzeby lub scenariusza odzyskiwania po awarii możesz łatwo odzyskać dane. Stąd możliwość utraty danych jest niewielka.
- Wysokie bezpieczeństwo: z punktu widzenia bezpieczeństwa, RAID 1 zapewnia bezpieczeństwo danych poprzez kopiowanie danych w wielu miejscach. Załóżmy, że jeden z twoich systemów został zhakowany i tracisz dane; nadal możesz uzyskać dostęp do innego.
Ograniczenia RAID 1
RAID 1 znajduje zastosowanie w wielu sektorach dzięki funkcji dublowania. Ten poziom odgrywa kluczową rolę w zabezpieczaniu danych od użytku osobistego do użytku korporacyjnego. Ale nadal ma pewne ograniczenia.
- Brak wymiany w czasie rzeczywistym: gdy pierwszy dysk ulegnie awarii, dysk dodatkowy nie przejmuje roli natychmiast ani automatycznie. Musi zostać ponownie uruchomiony, co jest trochę niedogodnością.
- Drogie: RAID 1 wymaga więcej miejsca do wdrożenia. W związku z tym jest droższy w porównaniu z RAID 0.
- Zmniejszona pojemność pamięci: Jeśli używasz dwóch dysków jednocześnie i oba zawierają te same dane, całkowita pojemność zmniejsza się o połowę.
- Wydajność: wydajność odczytu i zapisu w macierzy RAID 1.
RAID 0 kontra RAID 1: Podobieństwa
Istnieje kilka podobieństw między RAID 0 i RAID 1 pod względem rozbudowy i potrzeb. Różnią się jednak funkcjonalnością przechowywania danych. Zobaczmy, jakie one są:
- RAID 0 i RAID 1 to poziomy macierzy.
- Podstawowym zastosowaniem obu poziomów RAID jest bezpośrednie zarządzanie danymi na dyskach.
- Obie technologie zostały opracowane w 1987 roku i wydane w 1988 roku.
- RAID 0 i RAID 1 to formaty otwarte.
- Technologie używane na tych poziomach to serwery, wirtualizacja i dyski twarde.
- Minimalna wymagana liczba dysków to 2 dla obu macierzy.
RAID 0 a RAID 1: Różnice
Największe różnice między tymi dwoma poziomami dotyczą ich podstawowych funkcji przechowywania danych. RAID 0 i RAID 1 inaczej obsługują swoje urządzenia pamięci masowej. RAID 0 umieszcza wszystkie dyski w tablicy RAID w jednym woluminie logicznym, podczas gdy RAID 1 kopiuje dysk podstawowy na wiele dysków w tablicy w czasie rzeczywistym.
To sprawia, że RAID 0 jest najszybszym dyskiem pamięci masowej do operacji odczytu i zapisu przy znacznie niższych kosztach. Natomiast RAID 1 staje się bezpieczniejszą opcją dla przedsiębiorstw ze względu na ich integralność i bezpieczeństwo danych. Ponieważ obie są pełne zalet na swojej drodze, trudno będzie zdecydować, który z nich wybrać.
Prostą, ale potężną opcją może być rzeczywiste wykorzystanie każdej macierzy. Oznacza to, że istnieje ryzyko awarii lub bezpieczeństwa; musisz skupić się na RAID 1. W niektórych przypadkach, takich jak gry komputerowe i modelowanie 3D, gdzie potrzebujesz największej szybkości w operacjach odczytu i zapisu, RAID 0 jest najlepszą opcją.
Rozumiemy główne różnice między RAID 0 i RAID 1 obok siebie:
RAID 0RAID 1RAID 0 oznacza nadmiarową macierz niezależnych dysków poziom 0.RAID 1 oznacza nadmiarową macierz niezależnych dysków poziom 1. W macierzy RAID 0 striping dysków jest operacją podstawową. W RAID 1 dublowanie lub duplikowanie dysków jest operacją podstawową. Koszt jest stosunkowo niższy. Jest kosztowny w porównaniu z macierzą RAID 0. Brak kary za zapis. Istnieje kara pisemna. Względna pojemność pamięci wynosi 100%. Względna pojemność pamięci wynosi 50%. , jest wysoka. Wydajność i szybkość odczytu i zapisu są wolniejsze niż RAID 0. Podkreśla szybkość dostępu do danych. Podkreśla dostępność danych. Nie ma ochrony. Znajdziesz ochronę lustrzaną. Nie ma nadmiarowości, odporności na błędy i funkcji dublowania .Uzyskasz nadmiarowość, dublowanie i odporność na awarie.Stosuje się ją, gdy niezawodność danych jest mniej ważna, ale szybkość ma kluczowe znaczenie.Stosuje się ją, gdy utrata danych jest niedopuszczalna.Danych nie można odzyskać.Dane można szybko odzyskać w programie odzyskiwania po awarii m. Dane są przechowywane w jednym miejscu.Dane mogą być przechowywane w wielu miejscach.Dwa dyski zawierają dwa różne zestawy danych.Dwa dyski zawierają podobne zestawy danych.
RAID 0 kontra RAID 1: Kiedy używać każdego?
RAID 0
- Jeśli potrzebujesz 100-procentowej pojemności, a utrata danych nie jest dużym problemem, RAID 0 to najlepsza opcja, ponieważ jest tańsza.
- Jeśli potrzebujesz utworzyć wolumin logiczny na wierzchu woluminów, na przykład tworzenie woluminów na LVM chronionym przez RAID na serwerach Linux, poziom RAID 0 jest idealny.
- Jeśli dostępna jest inna forma zabezpieczenia danych, taka jak kopia repliki, sieciowy RAID itp., w przypadku utraty danych RAID 0 jest lepszą opcją do użytku osobistego, takiego jak granie na PC.
RAID 1
- Jeśli nadmiarowość danych jest Twoją podstawową potrzebą, RAID 1 będzie lepszy.
- Jeśli pojemność i budżet nie są głównymi problemami, ale bezpieczeństwo jest, preferowany jest poziom RAID 1.
- Najlepiej nadaje się do zastosowań o znaczeniu krytycznym.
- Jeśli chcesz mieć wysoką liczbę operacji wejścia-wyjścia na sekundę (IOPS), wybierz RAID 1.
Łączenie RAID 0 i RAID 1
Dwie koncepcje można łączyć oddzielnie, aby jak najlepiej wykorzystać obie technologie w różnych obszarach. Jeśli połączysz RAID 0 i RAID 1, możesz utworzyć dwie kombinacje:
- RAID 01 (RAID 0+1)
- RAID 10 (RAID 1+0)
Poziom, który pojawia się jako pierwszy w kombinacji, ma swoją funkcję i jest później używany jako druga funkcja drugiego poziomu. RAID 0 i RAID 1 łączą się, aby utworzyć pasek lustrzany, podczas gdy RAID 1 i RAID 0 są połączone, aby utworzyć kopię lustrzaną konfiguracji paska.
Te kombinacje są znane jako zagnieżdżone poziomy RAID. Ponieważ RAID 10 ma większą odporność na uszkodzenia, jest szeroko stosowany w wielu przedsiębiorstwach. Łączy w sobie koncepcje tworzenia kopii lustrzanych dysków i stripingu dysków, aby jednocześnie korzystać ze 100% pojemności i bezpieczeństwa danych. W ten sposób możesz przechowywać coraz więcej danych bez utraty danych, nawet podczas programu odzyskiwania po awarii.
Wniosek
Wybór między RAID 0 i RAID 1 może być trudny. Nie jest to kwestia technologii, ale w dużej mierze zależy to od przypadku użycia.
RAID 0 nie oferuje nadmiarowości i wykorzystuje striping, co oznacza, że dane są dzielone na wiele dysków w celu szybkiego odczytu lub zapisu danych. Z drugiej strony RAID 1 oferuje nadmiarowość danych dzięki replikacji danych, co oznacza, że dane są zapisywane podobnie do dwóch lub więcej dysków, dzięki czemu są gotowe na każdą katastrofę. Jednak RAID 1 jest nieco wolniejszy w porównaniu z RAID 0.
Widzisz, oba poziomy działają całkiem dobrze w różnych przypadkach użycia. RAID 0 może być lepszym wyborem, gdy potrzebujesz wydajności nad nadmiarowością. A gdy musisz obsługiwać systemy o znaczeniu krytycznym, RAID 1 może być lepszy. Wybierz więc RAID 0 lub RAID 1 w zależności od swoich wymagań.
Możesz także zapoznać się z najlepszymi rozwiązaniami Network Attached Storage (NAS) do wszechstronnego tworzenia kopii zapasowych i ochrony danych.