Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


RAID- массивы жестких дисков (ликбез).

RAID-массивы жестких дисков (ликбез).

Впервые RAID-массивы жестких дисков организовывались лишь для SCSI-дисков серверов, затем большинство производителей материнских плат стали интегрировать в свои продукты IDE RAID-контроллеры или двухканальные SATA RAID-контроллеры и т. д.

RAID - Redundant Array of Independent (или Inexpensive) Disks - избыточныймассивнезависимыхдисков. RAID это несколько жестких дисков, объединенных в одну систему для обеспечения скорости и отказоустойчивости. Контроллер системы RAID помещается между высокоскоростным потоком данных и несколькими более медленными потоками данных, направленными в диски массива RAID. При выполнении компьютером записи на диск контроллер RAID принимает быстрый поток данных и разбивает его на несколько синхронизированных потоков, по одному на каждый диск (расщепление потока данных - stripping). При чтении контроллер RAID принимает потоки данных с каждого диска, объединяет эти потоки в один и передает более быстрый поток данных дальше. Контроллер системы RAID выполняет также функции коррекции ошибок, например, в массив из восьми дисков можно добавить девятый содержащий только информацию для коррекции ошибок. Если в таком RAID-массиве откажет диск содержащий данные, то контроллер RAID, используя корректирующие коды, восстановит потерянные данные.

Существует несколько вариантов реализации RAID, называемых уровнями, например, 0,1,2,3,4,5,6,7,8 и т. п. Разные уровни RAID обеспечивают различную производительность и устойчивость к сбоям, имеют разную стоимость. Применение RAID-массивов целесообразно в случае критически важных задач, требующих высокой надежности и производительности. Использование дискового массива RAID позволяет добиться наивысшей производительности обмена и высокой надежности хранения больших массивов данных, но это достигается либо с помощью дорогой платы RAID-контроллера, либо - программной организацией RAID-массива (например, еще средствами Windows 2000), но с ощутимым снижением производительности. В качестве решения проблемы создания недорогого и в то же время производительного RAID-массива был предложен RAID-контроллер SATA-дисков, интегрированный в микросхеме южного моста (начиная с ICH5R). RAID-контроллер SATA-дисков является программным, в организации его работы используются программы выполняемые центральным процессором, а обычный реальный аппаратный RAID-контроллер выполнялся, как правило, на отдельной микросхеме.

Повышение отказоустойчивости достигается за счет избыточности, то есть часть емкости дискового пространства отводится для служебных целей, становясь недоступной для пользователя. Повышение производительности дисковой подсистемы обеспечивается одновременной работой нескольких дисков. Совместную работу дисков в массиве можно организовать посредством либо параллельного, либо независимого доступа. При параллельном доступе дисковое пространство разбивается на блоки (страйпы) для записи данных. Аналогично информация, подлежащая записи на диск, разбивается на такие же блоки. Отдельные блоки записываются на различные диски, причем происходит это одновременно, что и приводит к увеличению производительности в операциях записи. Нужная информация также считывается отдельными блоками одновременно с нескольких дисков, что также способствует росту производительности пропорционально количеству дисков в массиве. Модель с параллельным доступом реализуется только при условии, что размер запроса на запись данных больше размера самого блока. Например, размер отдельного блока ссоставляет 4 Кбайт, а размер запроса на запись данных 32 Кбайт, то в этом случае исходная информация делится на восемь блоков по 4 Кбайт каждый. Если имеется массив из восьми дисков, то одновременно можно записать восемь блоков (32 Кбайт, за один раз). То есть скорость записи будет в восемь раз выше, чем при использовании одного диска. Подобная ситуация является идеальной, поскольку далеко не всегда размер запроса кратен размеру блока и количеству дисков в массиве. Если же размер записываемых данных меньше размера блока, то реализуется принципиально иная модель доступа - независимый доступ. Эта модель может быть реализована и в том случае, когда размер записываемых данных больше размера одного блока. При независимом доступе все данные запроса записываются на отдельный диск, то есть ситуация идентична работе с одним диском.

Минимальным требованием для использования системы RAID является наличие дисков в количестве, достаточном для поддержки необходимого уровня RAID, а применение аппаратного контроллера увеличивает производительность системы. В соответствии с различными типами доступа существуют и разные типы RAID-массивов, которые принято характеризовать уровнями RAID. Кроме типа доступа, уровни RAID различаются по способу размещения и формирования избыточной информации. Избыточная информация может либо размещаться на специально выделенном диске, либо распределяться между всеми дисками. Способов формирования этой информации немного больше. Простейший из них — это полное дублирование (100-процентная избыточность), или зеркалирование. Кроме того, используются коды с коррекцией ошибок, а также вычисление четности.


Лицензия