4.2.3. Organisation av diskarrayer (raid)

Ett annat sätt att öka diskminnets prestanda var att bygga diskarrayer, även om detta inte bara (och inte så mycket) syftar till att uppnå högre prestanda, utan också större tillförlitlighet hos disklagringsenheter.

RAID-teknik ( Redundant matris av oberoende diskar- en redundant uppsättning oberoende diskar) var tänkt som en kombination av flera billiga hårddiskar till en enda enhetsuppsättning för ökad prestanda, kapacitet och tillförlitlighet över en enda enhet. I det här fallet bör datorn se en sådan array som en logisk disk.

Om du helt enkelt kombinerar flera diskar till en (icke-redundant) array, kommer medeltiden mellan fel (MTTF) att vara lika med MTEF för en disk dividerat med antalet diskar. Denna siffra är för liten för program som är kritiska för maskinvarufel. Det kan förbättras genom att använda redundans implementerad på olika sätt vid lagring av information.

I RAID-system, för att förbättra tillförlitlighet och prestanda, används kombinationer av tre huvudmekanismer, som var och en är välkänd separat: - organisationen av "spegeldiskar", d.v.s. fullständig duplicering av lagrad information; - räkning av kontrollkoder (paritet, Hamming-koder), vilket gör det möjligt att återställa information i händelse av fel; - distribution av information över olika diskar i arrayen på samma sätt som det görs vid interleaving åtkomster till minnesblock (se interleave), vilket ökar möjligheten till parallell drift av diskar under operationer på lagrad information. När man beskriver RAID kallas denna teknik för "striped disks", vilket bokstavligen betyder "striped disks", eller helt enkelt "striped disks".

Ris. 43. Partitionering av diskar i alternerande block - "ränder".

Inledningsvis definierades fem typer av diskarrayer, betecknade RAID 1 - RAID 5, som skilde sig åt i deras egenskaper och prestanda. Var och en av dessa typer, på grund av en viss redundans i informationen som skrivs, gav ökad feltolerans jämfört med en enda enhet. Dessutom har en uppsättning diskar som inte har redundans, men möjliggör ökad prestanda (på grund av striping av åtkomst), ofta blivit kallad RAID 0.

Huvudtyperna av RAID-arrayer kan kort beskrivas enligt följande.

RAID 0. Vanligtvis definieras denna typ av array som en grupp randiga diskar utan paritet och ingen dataredundans. Storleken på ränder (ränder eller block) kan vara stora i en miljö med flera användare eller små i ett enanvändarsystem för sekventiell åtkomst till långa poster.

Organisationen av RAID 0 motsvarar bara den som visas i fig. 43. Skriv- och läsoperationer kan utföras samtidigt på varje enhet. Minsta antal enheter för RAID 0 är två.

Denna typ kännetecknas av hög prestanda och den mest effektiva användningen av diskutrymme, men felet på en av diskarna gör det omöjligt att arbeta med hela arrayen.

RAID 1. Denna typ av diskarray (fig. 44, A) är också känd som en speglad enhet och är helt enkelt ett par enheter som duplicerar lagrad data men som visas för datorn som en enda enhet. Och även om striping inte utförs inom ett enda par speglade diskar, kan block striping organiseras för flera RAID 1-arrayer, som tillsammans bildar en stor array av flera speglade diskpar. Denna variant av organisationen kallas RAID 1 + 0. Det finns också en omvänd variant.

Alla skrivoperationer utförs samtidigt till båda skivorna i ett speglat par så att informationen i dem är identisk. Men vid läsning kan var och en av diskarna i paret fungera oberoende, vilket gör att två läsoperationer kan utföras samtidigt, vilket fördubblar läsprestandan. I denna mening ger RAID 1 den bästa prestandan av alla diskarrayalternativ.

RAID 2. I dessa diskarrayer är block - datasektorer interfolierade av en grupp diskar, av vilka några endast används för att lagra kontrollinformation - ECC-koder (error correcting codes). Men eftersom alla moderna enheter har inbyggd ECC-kontroll, gör RAID 2 lite jämfört med andra typer av RAID, och används nu sällan.

RAID 3. Som i RAID 2, i den här typen av diskarray (fig. 44, b) block-sektorer är interfolierade över en grupp av diskar, men en av diskarna i gruppen är reserverad för att lagra paritetsinformation. I händelse av ett enhetsfel utförs dataåterställning baserat på beräkningen av värdena för funktionen "exklusiva ELLER" (XOR) från data som registrerats på de återstående diskarna. Inspelningar upptar vanligtvis alla diskar (eftersom ränderna är korta), vilket ökar den totala dataöverföringshastigheten. Eftersom varje I/O-operation kräver åtkomst till varje disk, kan en RAID 3-array bara betjäna en begäran åt gången. Därför ger denna typ den bästa prestandan för en enskild användare i en miljö med en enda uppgift med långa skrivningar. Vid arbete med korta inspelningar krävs synkronisering av drivspindlarna för att undvika prestandaförsämring. När det gäller dess egenskaper är RAID 3 nära RAID 5 (se nedan).

RAID 4. Denna organisation, som visas i fig. 35, V) liknar RAID 3, med den enda skillnaden att den använder stora block (ränder) så att poster kan läsas från vilken enhet som helst i arrayen (förutom enheten som lagrar paritetskoderna). Detta gör att du kan kombinera läsoperationer på olika diskar. Skrivoperationer uppdaterar alltid paritetsdisken, så de kan inte slås samman. I allmänhet har denna arkitektur inga särskilda fördelar jämfört med andra RAID-alternativ.

RAID 5. Den här typen av diskarray liknar RAID 4, men paritetskoderna lagras inte på en dedikerad disk, utan i block placerade omväxlande på alla diskar. Denna organisation kallas även ibland för en array med "roterande paritet" (man kan notera en viss analogi med tilldelningen av avbrottslinjer för PCI-bussplatser eller med den cykliska prioriteten för avbrottskontrollern i x86-linjeprocessorer). Denna distribution undviker begränsningen av samtidiga skrivningar på grund av lagring av paritetskoder på endast en disk, vilket är typiskt för RAID 4. I fig. 44, G) visar en array som består av fyra enheter, med för vart tredje datablock finns ett paritetsblock (dessa block är skuggade), vars placering för varje trippel av datablock ändras och rör sig cykliskt genom alla fyra enheterna.

Läsoperationer kan utföras parallellt för alla diskar. Skrivoperationer som kräver två enheter (för data och för paritet) kan vanligtvis också kombineras, eftersom paritetskoderna är fördelade över alla enheter.

En jämförelse av olika alternativ för att organisera diskarrayer visar följande.

RAID 0 är det snabbaste och mest effektiva alternativet, men det ger ingen feltolerans. Det kräver minst 2 enheter. Skriv- och läsoperationer kan utföras samtidigt på varje enhet.

RAID 1-arkitekturen är mest lämpad för högpresterande, mycket pålitliga applikationer, men också den dyraste. Det är också det enda alternativet som är feltolerant om endast två enheter används. Läsoperationer kan utföras samtidigt för varje enhet, skrivoperationer dupliceras alltid för ett speglat par enheter.

RAID 2-arkitekturen används sällan.

En RAID 3-diskarray kan användas för att påskynda dataöverföringen och öka feltoleransen i en enanvändarmiljö med sekventiell åtkomst till långa register. Men det tillåter inte att kombinera operationer och kräver synkronisering av rotation av drivspindlar. Den behöver minst tre enheter: 2 för data och en för paritetskoder.

RAID 4-arkitekturen stöder inte samtidiga operationer och har inga fördelar jämfört med RAID 5.

RAID 5 är effektiv, feltålig och fungerar bra. Men prestandan under skrivningar och i händelse av ett enhetsfel är sämre än RAID 1. I synnerhet eftersom blocket med paritetskoder hänvisar till hela blocket som skrivs, då, om bara en del av det skrivs, är det nödvändigt att först läsa tidigare skrivna data, sedan beräkna de nya värdena för paritetskoderna, och först efter det skriva de nya data (och paritet). Ombyggnadsoperationer tar också längre tid på grund av behovet av att generera paritetskoder. Denna typ av RAID kräver minst tre enheter.

Utifrån de vanligaste varianterna av RAID: 0, 1 och 5 kan dessutom så kallade tvånivåarkitekturer bildas, som kombinerar principerna för att organisera olika typer av arrayer. Till exempel flera RAID-array Matriser av samma typ kan kombineras till en grupp av datamatriser eller en paritetsmatris.

Tack vare denna organisation på två nivåer är det möjligt att uppnå den erforderliga balansen mellan ökningen av datalagringstillförlitlighetskaraktäristiken för RAID 1- och RAID 5-arrayer och den höga läshastigheten som är inneboende i striping av block på diskar i en RAID 0-array. Sådana tvånivåscheman kallas ibland RAID 0 + 5 eller + 50 eller 0.

Driften av RAID-arrayer kan styras inte bara av hårdvara utan också av programvara, vars möjlighet finns i vissa serverversioner av operativsystem. Även om det är klart att en sådan implementering kommer att ha betydligt sämre prestandaegenskaper.

RAID (Redundant Array of Independent Disks)- en redundant uppsättning oberoende diskar, dvs. kombinera fysiska hårddiskar till en logisk för att lösa eventuella problem. Troligtvis kommer du att använda den för feltolerans. Om en av diskarna misslyckas fortsätter systemet att fungera. I operativ system arrayen kommer att se ut som en vanlig hårddisk. RÄD- arrays har sitt ursprung i segmentet serverlösningar, men används nu flitigt och används redan hemma. För att hantera RAID används ett speciellt chip med intelligens, som kallas en RAID-kontroller. Det är antingen chipsetet moderkort, eller ett separat externt kort.

Typer av RAID-arrayer

hårdvara- det är när en speciell mikrokrets styr arrayens tillstånd. Chipet har sin egen CPU och alla beräkningar faller på den, vilket frigör serverns CPU från onödig belastning.

Programär när tillståndet för arrayen hanteras specialprogram i OS. I det här fallet kommer en extra belastning på serverns CPU att skapas. Alla beräkningar faller trots allt på honom.

Det är omöjligt att entydigt säga vilken typ av raid som är bättre. I fallet med en mjukvaru-raid behöver vi inte köpa en dyr raid-kontroller. Vilket vanligtvis kostar från $250. (kan hittas för $70, men jag skulle inte riskera data) Men alla beräkningar faller på serverns CPU. programvara

implementeringen är väl lämpad för raid 0 och 1. De är ganska enkla och kräver inga stora beräkningar för att fungera. Därför används mjukvaruangrepp oftare i lösningar nybörjarnivå. En hårdvaru-raid använder en raid-kontroller i sitt arbete. Raidkontrollanten har sin egen processor för beräkningar, och det är han som utför I/O-operationer.

RAID-nivåer

Det finns tillräckligt med dem. Dessa är de viktigaste - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 och de kombinerade - 10, 30, 50, 53 ... Vi kommer bara att överväga de mest populära som används i modern företagsinfrastruktur. Bokstaven D i diagrammen betyder Data (data), eller datablock.

RAID 0 (Striped Disk Array utan feltolerans)

Han är randig. Detta är när två eller flera fysiska enheter slås samman till en logisk enhet i syfte att konsolidera utrymme. Det vill säga att vi tar två diskar på 500 GB vardera, kombinerar dem till RAID 0 och i systemet ser vi 1 hårddisk med en kapacitet på 1 TB. Informationen fördelas jämnt över alla raiddiskar i form av små block (ränder).

Fördelar – Hög prestanda, enkel implementering.

Nackdelar - bristande feltolerans. När du använder denna raid halveras systemets tillförlitlighet (om vi använder två diskar). När allt kommer omkring, om minst en disk går sönder förlorar du all data.

RAID 1 (spegling och duplex)

Han är en spegel. Detta är när två eller flera fysiska diskar kombineras till en logisk disk för att öka feltoleransen. Information skrivs till båda diskarna i arrayen samtidigt, och när en av dem avslutas lagras informationen på den andra.

Fördelar - hög hastighet läs/skriv, enkel implementering.

Nackdelar - hög redundans. Vid användning av 2 diskar är detta 100 %.

RAID 1E

RAID 1E fungerar så här: tre fysiska diskar kombineras till en array, varefter en logisk volym skapas. Data distribueras över diskar i block. En databit (remsa) märkt med ** är en kopia av den föregående biten *. I detta fall skrivs varje block av spegelkopian med en förskjutning på en skiva

Den enklaste feltoleranta lösningen att implementera är RAID 1 (spegling), spegelreflektion två diskar. Hög datatillgänglighet garanteras genom att ha två hela exemplar. Sådan redundans hos arraystrukturen påverkar dess kostnad - trots allt är den användbara kapaciteten hälften av den använda. Eftersom RAID 1 är byggt på två hårddiskar räcker detta helt klart inte för moderna, diskutrymmeskrävande applikationer. På grund av sådana krav är omfattningen av RAID 1 vanligtvis begränsad till tjänstevolymer (OS, SWAP, LOG), de används endast för att ta emot användardata i lågbudgetlösningar.

RAID 1E är en kombination av diskstripning från RAID 0 och spegling från RAID 1. Samtidigt som ett dataområde skrivs till en enhet skapas en kopia på nästa skiva array. Skillnaden mot RAID 1 är att antalet hårddiskar kan vara udda (minst 3). Precis som med RAID 1 är den användbara kapaciteten 50 % av arrayens totala enhetskapacitet. Det är sant att om antalet diskar är jämnt är det att föredra att använda RAID 10, som med samma kapacitetsutnyttjande består av två (eller flera) "speglar". Om en av RAID 1E-enheterna fysiskt misslyckas växlar styrenheten läs- och skrivbegäranden till de återstående enheterna i arrayen.

Fördelar:

• hög datasäkerhet;
• bra framträdande.

Brister:

• som med RAID 1, används endast 50 % av arrayens diskkapacitet.

RAID 2

I arrayer av denna typ delas diskar in i två grupper - för data och för felkorrigeringskoder, och om data lagras på diskar behövs diskar för att lagra korrigeringskoder. Data skrivs till motsvarande diskar på samma sätt som i RAID 0, de är uppdelade i små block efter antalet diskar avsedda för att lagra information. De återstående diskarna lagrar felkorrigeringskoder, enligt vilka det är möjligt att återställa information i händelse av ett hårddiskfel. Hammingmetoden har länge använts i ECC-minnet och låter dig korrigera enstaka fel och upptäcka dubbla fel i farten.

Nackdelen med en RAID 2-array är att den kräver en struktur på nästan dubbla antalet diskar för att fungera, så denna typ av array har inte vunnit popularitet.

RAID 3

I en RAID 3-array av diskar delas data upp i bitar som är mindre än en sektor (delad i byte) eller ett block och distribueras över diskarna. En annan disk används för att lagra paritetsblock. I RAID 2 användes en disk för detta ändamål, men det mesta av informationen på kontrolldiskarna användes för on-the-fly felkorrigering, medan de flesta användare nöjer sig med enkel informationsåterställning i händelse av ett diskfel, för vilket det finns tillräckligt med information som får plats på en dedikerad hårddisk.

Skillnader mellan RAID 3 och RAID 2: omöjligheten av felkorrigering i farten och mindre redundans.

Fördelar:

• höghastighetsläsning och skrivning av data;
• Det minsta antalet diskar för att skapa en array är tre.

Brister:

• en array av den här typen är bara bra för arbete med enstaka uppgifter med stora filer, eftersom åtkomsttiden till en separat sektor, dividerad med diskar, är lika med maximigränsen för åtkomstintervallen till sektorerna på var och en av diskarna. För små blockstorlekar är åtkomsttiden mycket längre än lästiden.
• tung belastning på kontrollskiva, och som ett resultat sjunker dess tillförlitlighet avsevärt jämfört med diskar som lagrar data.

RAID 4

RAID 4 liknar RAID 3, men skiljer sig genom att data delas upp i block snarare än byte. Således var det möjligt att delvis "vinna" problemet med låg dataöverföringshastighet av en liten mängd. Skrivningar är långsamma på grund av att paritet för ett block genereras under skrivning och skrivs till en enda disk. Av de utbredda lagringssystemen används RAID-4 på NetApp-lagringsenheter (NetApp FAS), där dess brister framgångsrikt har eliminerats genom att driva diskar i Special behandling gruppinträde, bestäms av internt filsystem WAFL.

RAID 5 (oberoende datadiskar med distribuerade paritetsblock)

Den mest populära typen av raid array, i allmänhet, på grund av kostnadseffektiviteten att använda lagringsmedia. Datablock och kontrollsummor skrivs cykliskt till alla enheter i arrayen. Om en av diskarna misslyckas kommer prestandan att minska märkbart, eftersom ytterligare manipulationer måste utföras för att arrayen ska fungera. Själva raiden har en ganska bra läs/skrivhastighet, men är något sämre än RAID 1. Du behöver minst tre diskar för att organisera RAID 5.

Fördelar - ekonomisk användning av media, bra läs/skrivhastighet. Prestandaskillnaden jämfört med RAID 1 är inte lika märkbar som diskutrymmesbesparingarna. Vid användning av tre hårddiskar är redundansen endast 33 %.

Nackdelar - komplex dataåterställning och implementering.

RAID 5E

RAID 5E fungerar så här. En array är sammansatt av fyra fysiska diskar och en logisk disk skapas i den. Den tilldelade reservdisken är ledigt utrymme. Data distribueras över enheter, vilket skapar block på en logisk disk. Kontrollsummorna fördelas också över diskarna i arrayen och skrivs med ett disk-till-diskskifte, som i RAID 5. Den extra hårddisken förblir tom.

"Classic" RAID 5 har ansetts vara standarden för feltolerans för diskundersystem i många år. Den använder datadistribution (striping) över arrayens hårddisk, för var och en av delarna (stripe) som definieras i den, beräknas och skrivs kontrollsummor (paritet, paritet). Följaktligen reduceras skrivhastigheten på grund av den konstanta omräkningen av COP med ankomsten av nya data. För att öka prestandan distribueras CS-skrivningar över alla array-enheter, interfolierade med data. CS-lagring förbrukar kapaciteten för ett media, så RAID 5 använder en disk mindre än det totala antalet diskar i arrayen. RAID 5 kräver minst tre (och högst 16) hårddiskar, och dess diskutrymmeseffektivitet varierar från 67 % till 94 % beroende på antalet diskar. Uppenbarligen är detta mer än RAID 1, som utnyttjar 50 % av den tillgängliga kapaciteten.

Den lilla omkostnaden för att implementera RAID 5-redundans resulterar i en ganska komplicerad implementering och en lång dataåterställningsprocess. Beräkningen av kontrollsummor och adresser tilldelas hårdvaru-RAID-styrenheten med höga krav på dess processor, logik och cacheminne. Prestandan för en RAID 5-array i dess försämrade tillstånd är extremt dålig och återhämtningstiden mäts i timmar. Som ett resultat förvärras problemet med array-underlägsenhet av risken för upprepade fel på en av diskarna innan det ögonblick då RAID återställs. Detta resulterar i att datavolymen förstörs.

Ett vanligt tillvägagångssätt är att inkludera en dedikerad hot-spare-disk (hot-spare) i RAID 5 för att minska stilleståndstiden före fysiskt utbyte av en defekt disk. Efter att en av enheterna i den ursprungliga arrayen misslyckas, inkluderar styrenheten reservenheten i arrayen och påbörjar processen att återuppbygga RAID. Det är viktigt att klargöra att före detta första fel är standby-enheten på tomgång, kanske inte deltar i driften av arrayen på flera år och kanske inte kontrolleras för ytfel. Samt den som senare kommer att tas under garantiersättning istället för den misslyckade, insatt i diskkorgen och tilldelad som backup. En stor överraskning kan vara dess inoperabilitet, och det visar sig i det mest olämpliga ögonblicket.

RAID 5E är RAID 5 med en permanent hot-spare-disk som ingår i arrayen, vars kapacitet läggs lika till varje element i arrayen. RAID 5E kräver minst fyra hårddiskar. Liksom RAID 5 är data och kontrollsummor randiga över enheterna i arrayen. Det användbara kapacitetsutnyttjandet för RAID 5E är något lägre, men prestandan är högre än för RAID 5 med hot-spare.

Kapaciteten hos en logisk RAID 5E-volym är mindre än den totala kapaciteten med kapaciteten för två media (kapaciteten för en går till kontrollsummor, den andra går till hot-spare). Men läsa och skriva för fyra fysiska enheter RAID 5E är snabbare än operationer med tre fysiska enheter RAID 5 med klassisk hot-spare (medan den fjärde, hot-spare, inte deltar i arbetet). Reservdisken i RAID 5E är en fullständig permanent medlem av arrayen. Den kan inte tilldelas som en backup till två olika arrays ("en servant of two masters" - som det är tillåtet i RAID 5).

Om en av de fysiska enheterna misslyckas återställs data från den felaktiga enheten. Arrayen komprimeras och den tilldelade reservdelen blir en del av arrayen. Den logiska enheten förblir på RAID 5E. Efter att ha ersatt en defekt disk med en ny, data logisk enhet veckla ut sig initialtillståndet HDD distributionsscheman. När du använder en logisk RAID 5E-disk i failover-klusterscheman kommer den inte att utföra sina funktioner under datakomprimering-dekomprimering.

Fördelar:

• hög datasäkerhet;
• användbar kapacitetsutnyttjande är högre än RAID 1 eller RAID 1E;
• bättre prestanda än RAID 5.

Brister:

• prestanda är lägre än RAID 1E;
• kan inte dela en reservenhet med andra arrayer.

RAID 5EE

Obs: Stöds inte på alla kontroller RAID level-5EE liknar en RAID-5E-array, men med effektivare användning av reservenheten och snabbare återställningstid. I likhet med RAID-nivå-5E skapar denna RAID-nivå data och kontrollsummorader över alla enheter i arrayen. RAID-5EE-arrayen har förbättrad säkerhet och prestanda. När du använder RAID-nivå-5E är kapaciteten för en logisk volym begränsad till kapaciteten för två fysiska hårddiskar i arrayen (en för kontroll, en för säkerhetskopiering). Reservenheten är en del av en RAID-nivå-5EE-array. Men till skillnad från RAID level-5E, som använder odelat ledigt utrymme för reservdelen, har RAID level-5EE kontrollsummablock insatta i reservdisken, som visas i följande exempel. Detta gör att du snabbt kan bygga om data i händelse av ett fysiskt diskfel. Med den här konfigurationen kommer du inte att kunna använda den med andra arrayer. Om du behöver en reservdisk för en annan array bör du ha en annan extra hårddisk. RAID level-5E kräver minst fyra enheter och, beroende på firmwarenivå och deras kapacitet, stöder 8 till 16 enheter. RAID level-5E har en specifik firmware. Obs: För RAID-nivå-5EE kan du bara använda en logisk volym per array.

Fördelar:

• 100 % dataskydd
• Stor fysisk diskkapacitet jämfört med RAID-1 eller RAID-1E
• Bättre prestanda än RAID-5
• Snabbare RAID-återställning än RAID-5E

Brister:

• Lägre prestanda än RAID-1 eller RAID-1E
• Stöd för endast en logisk volym per array
• omöjlighet delning reservenhet med andra arrayer
• Inte alla kontroller stöds

RAID 6

RAID 6 - liknande RAID 5, men har en högre grad av tillförlitlighet - kapaciteten på 2 diskar allokeras för kontrollsummor, 2 summor beräknas med olika algoritmer. Kräver en kraftfullare RAID-kontroller. Ger funktionsduglighet efter samtidiga fel på två diskar - skydd mot flera fel. Minst 4 diskar krävs för att organisera en array. Vanligtvis orsakar användning av RAID-6 cirka 10-15 % nedgång i diskgruppsprestanda jämfört med RAID-5, vilket orsakas av en stor mängd bearbetning för styrenheten (behovet av att beräkna en andra kontrollsumma och läsa och skriva om fler diskblock när varje block skrivs).

RAID 7

RAID 7 är ett registrerat varumärke som tillhör Storage Computer Corporation och är inte en separat RAID-nivå. Arraystrukturen är som följer: data lagras på diskar, en disk används för att lagra paritetsblock. Skrivningar till diskar cachelagras med hjälp av random access minne, själva arrayen kräver en obligatorisk UPS; vid strömavbrott är data skadad.

RAID 10 eller RAID 1+0 (mycket hög tillförlitlighet med hög prestanda)

En kombination av en speglad raid och en striped disk raid. I denna typ av raid kombineras diskar i par till speglade raids (RAID 1) och sedan kombineras alla dessa speglade par till en randig array (RAID 0). Endast ett jämnt antal diskar kan kombineras till en raid, minst - 4, max - 16. Från RAID 1 ärver vi tillförlitlighet, från RAID 0 - hastighet.

Fördelar – hög feltolerans och prestanda

Nackdelar - hög kostnad

RAID 50 eller RAID 5+0 (höga I/O-hastigheter och dataöverföringsprestanda)

Det är också RAID 50, detta är en kombination av RAID 5 och RAID 0. Arrayen kombinerar hög prestanda och feltolerans.

Fördelar - hög feltolerans, dataöverföringshastighet och sökexekvering

Nackdelar - hög kostnad

RAID 60

RAID-nivå 60 kombinerar egenskaperna för nivåerna 6 och 0. RAID 60 kombinerar direkt striping på blocknivå i RAID 0 med distribuerad dubbel paritet i RAID 6, nämligen: en RAID 0-array är fördelad mellan RAID 6-element. RAID 60 virtuell disk kan överleva förlusten av två hårddiskar i var och en av RAID 6-uppsättningarna utan dataförlust. Det är mest effektivt med data, behöver hög tillförlitlighet, hög begäran hastigheter, hög dataöverföring och medelstor till stor kapacitet. Minsta antal diskar är 8.

Linjär RAID

Linjär RAID är en enkel gruppering av diskar som skapar en stor virtuell disk. I linjär RAID tilldelas block först på en disk som ingår i arrayen, sedan, om denna är full, på en annan, och så vidare. Sådan konsolidering ger ingen prestandavinst, eftersom I/O-operationerna troligen inte kommer att fördelas mellan diskar. Linjär RAID innehåller heller ingen redundans och ökar faktiskt risken för fel - om bara en enhet misslyckas kommer hela arrayen att misslyckas. Arrayens kapacitet är lika med den totala kapaciteten för alla diskar.

Den huvudsakliga slutsatsen som kan dras är att varje nivå i raiden har sina för- och nackdelar.

Ännu viktigare är slutsatsen att en raid inte garanterar integriteten hos dina data. Det vill säga, om någon tar bort filen eller den skadas av någon process, kommer raiden inte att hjälpa oss. Därför fritar raiden oss inte från behovet att göra säkerhetskopior. Men det hjälper när det är problem med diskar på fysisk nivå.

RÄD- en förkortning som står för Redundant Array of Independent Disks - "en feltolerant array of independent disks" (tidigare användes ibland ordet Inexpensive istället för Independent). Konceptet med en struktur som består av flera skivor grupperade tillsammans för att ge feltolerans föddes 1987 i Pattersons, Gibsons och Katz' framträdande verk.

Inbyggda RAID-typer

RAID-0
Om vi ​​tror att RAID är "feltolerans" (Redundant ...), så är RAID-0 "noll feltolerans", dess frånvaro. RAID-0-strukturen är en "striped disk array". Datablock skrivs ett efter ett till alla diskar som ingår i arrayen, i ordning. Detta förbättrar prestandan, helst med lika mycket som antalet diskar i arrayen, eftersom skrivningar är parallelliserade över flera enheter.
Tillförlitligheten minskar dock med samma faktor, eftersom data går förlorade om någon av enheterna i arrayen går sönder.

RAID-1
Detta är den så kallade "spegeln". Skrivoperationer utförs på två diskar parallellt. Tillförlitligheten för en sådan array är högre än för en enda enhet, men prestandaökningen är obetydlig (eller inte alls).

RAID-10
Ett försök att kombinera fördelarna med de två typerna av RAID och beröva dem deras inneboende nackdelar. Om vi ​​tar en RAID-0-grupp med ökad prestanda, och ger var och en av dem (eller hela arrayen) "spegeldiskar" för att skydda data från förlust på grund av fel, kommer vi att få en feltolerant array med ökad prestanda som ett resultat av striping.
Det är en av de mest populära RAID-typerna i det vilda idag.
Nackdelar - vi betalar för alla ovanstående fördelar med halva den totala kapaciteten för diskarna som ingår i arrayen.

RAID-2
Förblev helt teoretisk. Detta är en array där data kodas med en felkorrigerande Hamming-kod, vilket gör det möjligt att återställa enskilda felaktiga fragment på grund av dess redundans. Förresten, olika modifieringar av Hamming-koden, såväl som dess efterföljare, används i processen för att läsa data från magnethuvudena på hårddiskar och optiska CD / DVD-läsare.

RAID 3 och 4
"Kreativ utveckling" av idén om dataskydd med redundant kod. Hamming-koden är oumbärlig i fallet med en "ständigt opålitlig" ström mättad med kontinuerliga dåligt förutsägbara fel, som till exempel bullriga sändningskanal anslutningar. Men när det gäller hårddiskar är huvudproblemet inte läsfel (vi antar att data ges ut hårddiskar i den form vi spelade in dem i, om det fungerar), och i fel på hela disken.
För sådana förhållanden kan du kombinera ett schema med striping (RAID-0) och, för att skydda mot fel på en av diskarna, komplettera informationen som skrivs med redundans, vilket gör att du kan återställa data om någon del av den går förlorad, allokera ytterligare disk.
Om någon av datadiskarna försvinner kan vi återställa data som lagrats på den genom enkla matematiska operationer på redundansdata; i händelse av ett diskfel med redundansdata har vi fortfarande data som läses från en RAID-0-diskarray.
Varianter av RAID-3 och RAID-4 skiljer sig åt genom att i det första fallet interfolieras enskilda byte, och i det andra - grupper av byte, "block".
Den största nackdelen med dessa två scheman är den extremt låga skrivhastigheten till arrayen, eftersom varje skrivoperation orsakar en uppdatering av "kontrollsumman", ett redundansblock för den skrivna informationen. Uppenbarligen, trots den randiga strukturen, är prestandan för en RAID-3 och RAID-4-array begränsad av prestandan hos en enda disk, den som "redundansblocket" ligger på.

RAID-5
Ett försök att kringgå denna begränsning gav upphov till nästa typ av RAID, som för närvarande är den mest använda, tillsammans med RAID-10. Om skrivning av ett "redundansblock" till disk begränsar hela arrayen, låt oss också sprida det över diskarna i arrayen, skapa en icke-allokerad disk för denna information, därigenom kommer att distribueras över alla diskar i arrayen. Det vill säga, som i fallet med RAID-3 (4), tar vi diskar för att lagra N information i mängden N + 1 disk, men till skillnad från typ 3 och 4, används denna disk också för att lagra data blandat med redundansdata, som resten N.
Brister? Och vad sägs om utan dem. Problemet med långsam inspelning var delvis löst, men fortfarande inte helt. Men att skriva till en RAID-5-array är långsammare än att skriva till en RAID-10-array. Men RAID-5 är mer "kostnadseffektivt". För RAID-10 betalar vi exakt hälften av diskarna för feltolerans, och i fallet med RAID-5 är detta bara en disk.

Skrivhastigheten minskar dock i proportion till ökningen av antalet diskar i arrayen (till skillnad från RAID-0, där den bara växer). Detta beror på det faktum att när du skriver ett datablock måste arrayen beräkna redundansblocket om, för vilket den läser de återstående "horisontella" blocken och beräknar redundansblocket om i enlighet med deras data. Det vill säga, för en skrivoperation kommer en array med 8 diskar (7 datadiskar + 1 ytterligare) att göra 6 läsningar till cachen (de återstående datablocken från alla diskar för att beräkna redundansblocket), beräkna redundansblocket från dessa block och göra 2 skrivningar (skriva datablocket som skrivs och redundansblocket skrivas över). I moderna system Delvis tas skärpan bort på grund av cachning, men ändå förlängningen av RAID-5-gruppen, även om det orsakar en proportionell ökning av läshastigheten, men också en motsvarande minskning av skrivhastigheten.
Situationen med minskningen av prestanda när man skriver till RAID-5 ger ibland upphov till nyfiken extremism, till exempel http://www.baarf.com/ ;)

Men eftersom RAID-5 är den mest effektiva RAID-strukturen när det gäller diskförbrukning per megabyte, används den ofta där skrivhastighetsminskning inte är en kritisk parameter, t.ex. långtidsförvaring data eller för data som övervägande är läsbara.
Separat bör det nämnas att en utvidgning av en RAID-5-diskarray genom att lägga till en extra disk orsakar en fullständig omräkning av hela RAID, vilket kan ta timmar, och i vissa fall dagar, under vilka prestandan för matrisen sjunker katastrofalt.

RAID-6
Vidareutveckling av RAID-5-idén. Om vi ​​beräknar den extra redundansen enligt en annan lag än den som används i RAID-5, så kommer vi att kunna behålla åtkomst till data om två diskar i arrayen misslyckas.
Priset för detta är en extra disk för data från det andra "redundansblocket". Det vill säga, för att lagra data lika med volymen av N diskar, kommer vi att behöva ta N + 2 diskar. "Matematiken" för att beräkna redundansblock blir mer komplicerad, vilket orsakar en ännu större minskning av skrivhastigheten jämfört med RAID-5, men tillförlitligheten ökar. Och i vissa fall överstiger den till och med tillförlitlighetsnivån för RAID-10. Det är lätt att se att RAID-10 också klarar fel på två diskar i en array, dock om dessa diskar tillhör samma "spegel" eller olika, men inte två speglade diskar. Och sannolikheten för just en sådan situation kan inte uteslutas.

En ytterligare ökning av antalet RAID-typer uppstår på grund av "hybridisering", så det finns RAID-0 + 1, som redan har betraktats som RAID-10, eller alla typer av chimära RAID-51, och så vidare.
Lyckligtvis förekommer de inte i vilda djur, de förblir vanligtvis en "sömn av sinnet" (nåja, förutom RAID-10 som redan beskrivits ovan).

En kort översikt av RAID-teknik

Det här dokumentet beskriver de grundläggande delarna av RAID-teknik och ger en kort översikt över de olika nivåerna av RAID.

• RAID 2, 3

  RAID 4, 5

  Tabell: Fördelar och nackdelar med grundläggande RAID-nivåer

RÄDär en akronym för Redundant matris av oberoende diskar.

En diskarray är en samling diskenheter som arbetar tillsammans för att öka hastigheten och tillförlitligheten hos ett I/O-system. Denna uppsättning enheter styrs av en speciell RAID-kontroller ( array-kontroller), som kapslar in funktionerna för att placera data i en array; och för resten av systemet låter det dig representera hela arrayen som en logisk I/O-enhet. Genom att utföra läsningar och skrivningar över flera enheter parallellt, levererar arrayen snabbare överföringshastigheter än en enda stor enhet.

Arrayer kan också tillhandahålla redundant datalagring så att data inte går förlorade om en av enheterna går sönder. Beroende på RAID-nivån utförs antingen spegling eller distribution av data över diskar.

RAID-nivåer

Var och en av de fyra grundläggande RAID-nivåerna använder en unik metod för att skriva data till diskar, och därför ger varje nivå olika fördelar. RAID-nivåerna 1,3 och 5 tillhandahåller spegling eller lagring av paritetsbitar; och låter dig därför återställa information i händelse av ett fel på en av diskarna.

RAID nivå 0

RAID 0 är också känd som data striping ( data striping). Med användningen av denna teknik bryts informationen i bitar (fasta mängder data, vanligtvis kallade block); och dessa bitar skrivs till skivor och läses från dem parallellt. När det gäller prestanda betyder detta två huvudsakliga fördelar:

stiger genomströmning seriell I/O genom att samtidigt ladda flera gränssnitt.

latensen för direktåtkomst reduceras; flera förfrågningar till olika små segment av information kan utföras samtidigt.

Fel: RAID 0 är endast avsedd för prestandasyften och ger inte dataredundans. Därför kommer alla diskfel att kräva återställning av information från backupmedia.

ris. 1. Schema för arraydrift och distribution av data över diskar för RAID 0. Obs: segmentetär 2 diskblock på 512 byte.

RAID nivå 1

RAID 1-teknik är också känd som spegling ( diskspegling). I detta fall lagras kopior av varje del av information på en separat disk; eller, vanligtvis har varje (använd) disk en "tvilling" som lagrar exakt kopia denna disk. Om en av huvuddiskarna misslyckas, ersätts denna av sin "dubbla". Slumpmässig läsprestanda kan förbättras om en av "tvillingarna" vars huvud är placerat närmare det önskade blocket används för att läsa information.

Inspelningstiden kan vara några tillän för en enda disk, beroende på skrivstrategin: skrivning till två diskar kan göras antingen parallellt (för hastighet) eller strikt sekventiellt (för tillförlitlighet).

RAID 1 är väl lämpad för applikationer som kräver hög tillförlitlighet, låg läsfördröjning och där kostnadsminimering inte krävs. RAID 1 ger redundant lagring av information, men i alla fall bör du behålla en säkerhetskopia av data, eftersom. Detta det enda sättetåterställa av misstag raderade filer eller kataloger.

ris. 2. Distribution av data över diskar för RAID 1.

RAID nivå 2 och 3

Tekniken för RAID nivå 2 och 3 ger parallell ("unisont") drift av alla diskar. Denna arkitektur kräver lagring av paritetsbitar för varje del av information som distribueras över diskar. RAID 3 skiljer sig från RAID 2 endast genom att RAID 2 använder flera diskar för att lagra paritetsbitar, medan RAID 3 bara använder en. RAID 2 används sällan.

Om en datadisk misslyckas kan systemet återställa dess innehåll från innehållet på de andra datadiskarna och paritetsdisken.

Prestandan i detta fall är mycket hög för stora volymer information, men kan vara ganska blygsamma för små volymer, eftersom överlappande läsning av flera små informationssegment är omöjligt.

ris. 3. Distribution av data över diskar för RAID 3.

RAID nivå 4 och 5

RAID 4 korrigerar några av bristerna i RAID 3 genom att använda stora bitar av information som är spridda över alla enheter förutom paritetsenheten. I det här fallet, för små mängder information, används endast den disk på vilken den nödvändiga informationen finns. Detta innebär att flera läsbegäranden kan utföras samtidigt. Skrivförfrågningar genererar dock lås vid skrivning av paritetsinformation. RAID 4 används sällan.

RAID 5 är mycket lik RAID 4 men tar bort blockeringen som är förknippad med den. Skillnaden är att paritetsinformationen är fördelad över alla diskar i arrayen. I detta fall är både samtidiga läs- och skrivoperationer möjliga.

Denna teknik är väl lämpad för applikationer som arbetar med små mängder data, såsom transaktionsbearbetningssystem.

ris. 4. Distribution av data på diskar för RAID 5.

Fördelar och nackdelar med grundläggande RAID-nivåer

© Andrey Egorov, 2005, 2006. TIM företagsgrupp.

Forumbesökare ställer oss frågan: "Vilken är den mest tillförlitliga RAID-nivån?" Alla vet att RAID5 är den vanligaste nivån, men den saknar inte på något sätt allvarliga brister som inte är uppenbara för icke-specialister.

RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID6, RAID 10 eller vad är RAID-nivåer?

I min artikel kommer jag att försöka karakterisera de mest populära RAID-nivåerna och sedan formulera rekommendationer för att använda dessa nivåer. För att illustrera den här artikeln har jag byggt ett diagram som placerar dessa nivåer i ett tredimensionellt utrymme av tillförlitlighet, prestanda och kostnadseffektivitet.

JBOD(Just a Bunch of Disks) är en enkel spännvidd av hårddiskar, som formellt sett inte är en RAID-nivå. En JBOD-volym kan vara en array av en enda disk eller en kombination av flera diskar. RAID-styrenheten behöver inte utföra några beräkningar för att arbeta med en sådan volym. I vårt diagram fungerar JBOD som den "vanliga" eller startpunkten - dess tillförlitlighet, prestanda och kostnadsvärden är desamma som för en enda disk. hårddisk.

RAID 0("Striping") har ingen redundans och distribuerar information på en gång över alla diskar som ingår i arrayen i form av små block ("stripes"). Detta förbättrar prestandan avsevärt, men lider av tillförlitlighet. Som i fallet med JBOD, för våra pengar får vi 100% av diskkapaciteten.

Låt mig förklara varför tillförlitligheten för datalagring på alla sammansatta volymer minskar - eftersom om någon av hårddiskarna som ingår i den misslyckas, går all information helt och oåterkalleligt förlorad. I enlighet med sannolikhetsteorin är matematiskt sett tillförlitligheten för en RAID0-volym lika med produkten av tillförlitligheten hos dess ingående diskar, som var och en är mindre än en, så den totala tillförlitligheten är uppenbarligen lägre än tillförlitligheten för någon disk.

Bra nivå - RAID 1("Spegling", "spegel"). Den har skydd mot fel på hälften av den tillgängliga hårdvaran (i det allmänna fallet en av de två hårddiskarna), ger en acceptabel skrivhastighet och ökad läshastighet på grund av frågeparallellisering. Nackdelen är att du måste betala kostnaden för två hårddiskar och få den användbara kapaciteten för en hårddisk.

Det antas initialt att HDD- en pålitlig sak. Följaktligen är sannolikheten för fel på två diskar samtidigt lika (enligt formeln) med produkten av sannolikheterna, dvs. storleksordningar lägre! Tyvärr är det verkliga livet ingen teori! Två hårddiskar tas från samma batch och fungerar under samma förhållanden, och om en av diskarna misslyckas ökar belastningen på den återstående, därför, i praktiken, om en av diskarna misslyckas, bör brådskande åtgärder vidtas - för att återställa redundansen igen. För att göra detta, med vilken RAID-nivå som helst (förutom noll), rekommenderas att använda heta reservdiskar hotspare. Fördelen med detta tillvägagångssätt är upprätthållandet av konstant tillförlitlighet. Nackdelen är ännu större kostnader (dvs kostnaden för 3 hårddiskar för att lagra volymen på en disk).

Spegel på många enheter är en nivå RAID 10. När du använder den här nivån ställs speglade diskpar upp i en "kedja", så volymen på den resulterande volymen kan överstiga kapaciteten för en enda hårddisk. För- och nackdelarna är desamma som för RAID1-nivån. Som i andra fall rekommenderas det att inkludera HotSpare-varma reservdelar i arrayen med en hastighet av en reserv för fem arbetare.

RAID 5, faktiskt, den mest populära av nivåerna - främst på grund av dess ekonomi. Genom att för redundansens skull offra kapaciteten på endast en disk från arrayen får vi skydd mot fel på någon av volymens hårddiskar. Ytterligare resurser spenderas på att skriva information till en RAID5-volym, eftersom ytterligare beräkningar krävs, men vid läsning (jämfört med en separat hårddisk) finns det en vinst, eftersom dataströmmar från flera array-enheter parallelliseras.

Nackdelarna med RAID5 uppträder när en av diskarna misslyckas - hela volymen går in i kritiskt läge, alla skriv- och läsoperationer åtföljs av ytterligare manipulationer, prestandan sjunker kraftigt, diskarna börjar värmas upp. Om brådskande åtgärder inte vidtas kan du förlora hela volymen. Därför (se ovan) måste en Hot Spare-enhet användas med en RAID5-volym.

Förutom grundläggande nivåer RAID0 - RAID5, beskrivet i standarden, det finns kombinerade nivåer RAID10, RAID30, RAID50, RAID15, som olika tillverkare tolkar på sitt eget sätt.

Kärnan i sådana kombinationer är i korthet följande. RAID10 är en kombination av ett och noll (se ovan). RAID50 är en gruppering av "0"-volymer på den 5:e nivån. RAID15 är en "spegel" av "femmor". Och så vidare.

Således ärver kombinerade nivåer sina "föräldrars" fördelar (och nackdelar). Så, utseendet på en "nolla" i nivån RAID 50 tillför ingen tillförlitlighet till det, men det har en positiv effekt på prestandan. Nivå RAID 15, förmodligen mycket pålitlig, men den är inte den snabbaste och dessutom extremt oekonomisk (volymens användbara kapacitet är mindre än hälften så stor som den ursprungliga diskarrayen).

RAID 6 skiljer sig från RAID 5 genom att varje rad med data (på engelska Ränder) har inte en, men två kontrollsumma block. Kontrollsummor är "flerdimensionella", d.v.s. oberoende av varandra, så även fel på två diskar i arrayen låter dig spara originaldata. Reed-Solomon kontrollsummaberäkning kräver mer intensiva beräkningar jämfört med RAID5, så den sjätte nivån användes praktiskt taget inte tidigare. Nu stöds det av många produkter, eftersom de började installera specialiserade mikrokretsar som utför alla nödvändiga matematiska operationer.

Enligt vissa studier slutar återhämtning efter ett enda diskfel på en RAID5-volym som består av stora SATA-enheter (400 och 500 gigabyte) i 5 % av fallen med dataförlust. Med andra ord, i ett fall av tjugo, under regenereringen av en RAID5-array på en Hot Spare-disk, kan en andra disk misslyckas ... Därav rekommendationerna från de bästa RAID-drivrutinerna: 1) Alltid do säkerhetskopior; 2) använda RAID6!

Nya nivåer RAID1E, RAID5E, RAID5EE har nyligen dykt upp. "E" i namnet står för Förbättrad.

RAID level-1 Enhanced (RAID level-1E) kombinerar spegling och datastripning. Denna blandning av nivåerna 0 och 1 är anordnad enligt följande. Datan i raden fördelas exakt som i RAID 0. Det vill säga att raden med data inte har någon redundans. Nästa rad med datablock kopierar det föregående med en förskjutning av ett block. Således, som i standard RAID 1-läge, har varje datablock en spegelkopia på en av diskarna, så den användbara volymen för arrayen är hälften av den totala volymen av hårddiskarna som ingår i arrayen. RAID 1E kräver en sammanslagning av tre eller fler enheter.

Jag gillar verkligen RAID1E-nivån. För kraftfull grafik arbetsstation eller till och med för hemdator – optimalt val! Den har alla fördelar med noll och första nivåer - utmärkt hastighet och hög tillförlitlighet.

Låt oss gå vidare till nivån RAID level-5 Enhanced (RAID level-5E). Detta är samma sak som RAID5, bara med en reservenhet inbyggd i arrayen. reservdrev. Denna inbäddning utförs enligt följande: på alla diskar i arrayen lämnas 1/N av utrymmet ledigt, vilket, om en av diskarna misslyckas, används som en hot-spare. På grund av detta uppvisar RAID5E bättre prestanda tillsammans med tillförlitlighet, eftersom läsning/skrivning utförs parallellt från ett större antal enheter samtidigt och reservenheten inte är ledig, som i RAID5. Uppenbarligen kan reservdisken som ingår i volymen inte delas med andra volymer (dedikerad vs. delad). En RAID 5E-volym är byggd på minst fyra fysiska diskar. Den användbara storleken på en logisk volym beräknas med formeln N-2.

RAID level-5E Enhanced (RAID level-5EE) liknar RAID level-5E, men den har mer effektiv distribution reservdrift och, som ett resultat, mer snabb tidåterhämtning. Liksom RAID5E-nivån distribuerar denna RAID-nivå block av data och kontrollsummor i rader. Men den allokerar också lediga extra enhetsblock och lämnar inte bara en del av diskutrymmet för dessa ändamål. Detta minskar tiden som krävs för att rekonstruera integriteten hos en RAID5EE-volym. Reservdisken som ingår i volymen kan inte delas med andra volymer - som i föregående fall. En RAID 5EE-volym är byggd på minst fyra fysiska diskar. Den användbara storleken på en logisk volym beräknas med formeln N-2.

Konstigt nog nämns inget om nivån RAID 6E Jag hittade det inte på Internet - än så länge erbjuds eller tillkännages inte denna nivå av någon av tillverkarna. Men nivån RAID6E (eller RAID6EE?) kan föreslås på samma princip som den föregående. Disk hotspare Nödvändigtvis måste följa med vilken RAID-volym som helst, inklusive RAID 6. Naturligtvis kommer vi inte att förlora information om en eller två diskar misslyckas, men det är oerhört viktigt att börja regenerera arrayens integritet så snart som möjligt för att snabbt få systemet ur det ”kritiska” läget. Eftersom behovet av en Hot Spare-disk är utom tvivel för oss skulle det vara logiskt att gå längre och "smutsa" den på det sätt som det görs i RAID 5EE för att få fördelarna med att använda Mer diskar (bättre läs-skrivhastighet och snabbare integritetsåterställning).

RAID-nivåer i "siffror".

Jag har samlat några viktiga parametrar för nästan alla RAID-nivåer i en tabell så att du kan jämföra dem med varandra och bättre förstå deras väsen.

Alla "spegelnivåer" är RAID 1, 1+0, 10, 1E, 1E0.

Låt oss återigen försöka förstå hur dessa nivåer skiljer sig?

RAID 1.
Detta är en klassisk spegel. Två (och bara två!) hårddiskar fungerar som en och är en komplett kopia av varandra. Fel på någon av dessa två enheter leder inte till att dina data går förlorade, eftersom styrenheten fortsätter att arbeta med den återstående enheten. RAID1 i antal: 2x redundans, 2x tillförlitlighet, 2x kostnad. Skrivprestandan är likvärdig med en enda hårddisk. Läsprestandan är bättre eftersom styrenheten kan sprida läsningar över två enheter.

RAID 10.
Kärnan i denna nivå är att diskarna i arrayen kombineras i par till "speglar" (RAID 1), och sedan kombineras alla dessa spegelpar i sin tur till en gemensam randig array (RAID 0). Det är därför det ibland kallas RAID 1+0. Viktig poäng– I RAID 10 kan endast ett jämnt antal diskar kombineras (minst - 4, max - 16). Fördelar: tillförlitlighet ärvs från "spegeln", från "noll" - både läs- och skrivprestanda.

RAID 1E.
Bokstaven "E" i namnet betyder "Förbättrad", dvs. "förbättrad". Principen för denna förbättring är som följer: data "strippas" i block på alla diskar i arrayen och "interfolieras" igen med en förskjutning med en disk. I RAID 1E kan du kombinera från tre till 16 diskar. Tillförlitligheten motsvarar "tiotalet", och prestandan på grund av den större "växlingen" blir lite bättre.

RAID 1E0.
Denna nivå implementeras enligt följande: vi skapar en "null"-array från RAID1E-arrayer. Därför måste det totala antalet diskar vara en multipel av tre: minst tre och högst sextio! I det här fallet är det osannolikt att vi får en fördel i hastighet, och komplexiteten i implementeringen kan påverka tillförlitligheten negativt. Den största fördelen är möjligheten att kombinera ett mycket stort (upp till 60) antal diskar i en array.

Likheten mellan alla RAID 1X-nivåer ligger i deras redundansindikatorer: exakt 50 % av den totala diskkapaciteten i arrayen offras för tillförlitlighetens skull.