↩️️ Obecně o RAIDu
RAID („Redundant Array of Independent Disks“) je technologie propojení více pevných disků do jednoho celku. Důraz se klade především na spolehlivost ukládání a čtení dat, ale také na výkon a kapacitu úložiště (podle typu RAID). Tato technologie se objevuje v diskových úložištích známé jako NAS („Network Attached Storage“), v serverech a dokonce v domácích počítačích.
Nepřijít o čerstvé změny v datech na disku při jeho závadě (bez výpadku díky jednomu či více zástupných disků dle typu RAID).
⚠️ Nezaměňovat s funkcí zálohy ⚠️
V podstatě, dokud je v RAID skupině disků při závadě ještě disk zástupný, uživatel nic nepozná. Proto je potřeba používat funkci automatického odesílání emailu při závadě disku.
To je individuální, závisle na provedení RAID úložiště jako celku. Někde stačí vyjmout vadný disk a vložit nový, kdy o vše ostatní je automaticky postaráno a jinde je potřeba konfiguračního začlenění jako například u holé implementace s mdadm. Každopádně s výměnou vadného disku neotálet. Po náhradě disku začne začleňovací proces (zrcadlení, nebo plnění paritní informací), který také nějakou dobu trvá. Až potom je RAID opět odolný závadě disku.
I když RAID může být implementován jako hardwarový (například pomocí RAID řadičů integrovaných na základních deskách nebo jako samostatné PCI karty) nebo softwarový (v Linuxu integrovaný do jádra) nebo obsažený i v některých filesystémech (Btrfs, ZFS, …), tak základní vlastnosti RAIDu jsou dány jeho typem:
RAID 0 |
💡 data se ukládají napříč disky (Striping) 💡 každý soubor je rozdělen na části, které se zapisují střídavě na všechny disky 💡 minimální počet disků: 2 💡 sporný RAID typ, nesplňuje redundantní funkci ⚠️ žádná ochrana dat |
✅ vysoký výkon při čtení i zápisu ✅ kapacity disků se sčítají |
🟥 nezabezpečený, žádné zrcadlení ⚠️ 🟥 selže-li jeden disk, všechna data jsou ztracena |
RAID 1 |
💡 data se zrcadlí (kopírují) na všechny disky (Mirroring) 💡 každý disk je přesnou kopií ostatních 💡 minimální počet disků: 2 |
✅ vysoká spolehlivost ✅ při selhání disků jsou data dostupná do posledního funkčního disku ✅ vysoký výkon při čtení (čte paralelně) |
🟥 zápis je pomalejší (zapisuje se na všechny disky) 🟥 výsledná kapacita je dána kapacitou nejmenšího z disků |
RAID 4 |
💡 data se ukládají napříč disky, ale s paritou na samostatném disku (Striping se separatní paritou) 💡 minimální počet disků: 3 |
✅ vyšší spolehlivost ✅ ochrana proti výpadku jednoho disku ✅ Dobrá rychlost čtení ✅ kapacita je součet kapacit stejných disků, ale o kapacitu jednoho disku menší |
🟥 zápis kvůli výpočtu parity a ukládaní separátně je pomalejší 🟥 minimální počet disků: 3 |
RAID 5 |
💡 data doplněna o paritu se ukládají napříč disky (Striping s paritou) 💡 minimální počet disků: 3 |
✅ vyšší spolehlivost ✅ ochrana proti výpadku jednoho disku ✅ Dobrá rychlost čtení ✅ kapacita je součet kapacit stejných disků, ale o kapacitu jednoho disku menší |
🟥 zápis je kvůli výpočtu parity pomalejší 🟥 minimální počet disků: 3 |
RAID 6 |
💡 data doplněna o dvě parity se ukládají napříč disky (Striping s paritou) 💡 minimální počet disků: 4 |
✅ vyšší spolehlivost než RAID 5 ✅ ochrana proti výpadku dvou disku ✅ Dobrá rychlost čtení ✅ kapacita je součet kapacit stejných disků, ale o kapacitu dvou disků menší |
🟥 zápis je kvůli výpočtu dvou parity pomalejší než u RAID 5 🟥 minimální počet disků: 4 |
RAID 10 |
💡 disky se rozdělí na zrcadlené páry (RAID 1) a potom se tyto páry spojí stripingem (RAID 0) 💡 sudý počet disků, minimálně: 4 |
✅ vyšší spolehlivost díky zrcadlení ✅ data jsou stále dostupná, pokud v každém páru funguje alespoň jeden disk ✅ výborný výkon čtení i zápisu díky stripingu ✅ Rychlá obnova dat při selhání disku |
🟥 kapacita je polovina celkové kapacity všech stejných disků 🟥 minimální počet disků: 4 |
RAID 01 |
💡 disky se spojí stripingem (RAID 0) dvou nebo více stripe-setů, které se zarcadlí (RAID 1) 💡 sudý počet disků, minimálně: 4 💡 od r. 2023 odstraněný z Linuxového jádra ⚠️ |
✅ spolehlivost díky zrcadlení | 🟥 zastaralý předchůdce RAID10 🟥 horší odolnost při více selháních ⚠️ 🟥 slabší výkon vůči RAID10 🟥 méně flexibilní při rozšiřování 🟥 minimální počet disků: 4 |
RAID, ať už Hardwarový nebo Softwarový, každý má své výhody a nevýhody. Záleží na individuálních potřebách i pro jaký operační systém.
Krátký přehled:
| Hardwarový | Čistě softwarový |
| ✅ nezatěžuje CPU ✅ lepší výkon v zátěži 🟥 vyšší cena (RAID řadič) 🟥 nepřenositelný na jiný typ řadiče |
✅ nízké náklady (netřeba RAID řadič) ✅ přenositelný na jiný typ řadiče 🟥 zatěžuje CPU u RAIDů s paritou 🟥 nižší výkon u RAIDů s paritou |
| RAID | Linux | Windows |
| Hardwarový | ✅ širokou podporu (LSI, Adaptec, Dell, HP) | ✅ vynikající podporu (Intel, Adaptec, LSI, Dell, HP) |
| Čistě softwarový | ✅ mdadm (klasický, stabilní) ✅ Btrfs (RAID FS) ✅ ZFS (RAID FS) |
✅ Dynamické disky 🟥 Dynamické disky – slabá přenositelnost ✅ Storage Spaces |
↩️️ RAID s mdadm
Běžně používám tento softwarový diskový RAID s mdadm a už několikrát se mi to při závadě disku vyplatilo.