RAID (избыточный массив независимых дисков) — это технология, объединяющая как минимум два диска в единый логический блок. Совместная работа нескольких дисков повышает эффективность и скорость системы. Существует несколько уровней RAID, среди которых наиболее распространены RAID 0 и RAID 1.
RAID 0 использует метод чередования данных (striping), при котором информация распределяется по всем дискам с высокой скоростью, но без защиты данных. В отличие от него, RAID 1 обеспечивает избыточность посредством зеркального отображения, то есть данные записываются на два диска одновременно. Это повышает безопасность хранения информации, но уменьшает доступный объем памяти вдвое.
В данной статье мы обсудим особенности RAID 0 и RAID 1, их комбинацию RAID 0 + 1, а также процесс преобразования RAID 0 в RAID 1 и наоборот.
Часть 1. RAID 0 или RAID 1 – Сравнительная таблица
1. Различия между RAID 0 и RAID 1
| Уровень Raid | RAID 0 | RAID 1 |
|---|---|---|
| Чередование | Да | Нет |
| Избыточность | Нет | Да |
| Зеркальное отображение | Нет | Да |
| Производительность | Теоретически, он обеспечивает более высокую скорость чтения и записи. | Он предлагает более медленные скорости записи, но может иметь такую же производительность чтения, как RAID 0. |
| Отказоустойчивость | Нет | Да |
| Преимущества | Он обладает высокой производительностью «чтения и записи», полностью использует диск и не требует дополнительных затрат на вычисление четности. | Благодаря зеркальному отображению он обладает отказоустойчивостью, что позволяет легко восстанавливать данные в случае сбоя накопителя. Кроме того, его производительность по-прежнему остается выдающейся, даже несмотря на то, что он медленнее, чем RAID 0. |
| Недостатки | Без зеркалирования, избыточности и отказоустойчивости очень велика вероятность потери данных, и ваши файлы не в безопасности. Если один диск выйдет из строя, вы потеряете не только данные, но и вся система станет недоступной. | При зеркалировании есть две копии всех файлов; следовательно, емкость хранилища сокращается вдвое. Его восстановление требует отключения дисков RAID. |
| Основные моменты | Акцент на скорости доступа к данным. | Акцент на скорости доступа к данным. |
| Применение | Он используется там, где надежность данных не так важна, а важна скорость, например, в видеотрансляциях. | Он используется для хранения жизненно важных данных, таких как архивирование данных. |
| Цена | Низкая цена | Умеренная стоимость |
2. Сходство между RAID 0 и RAID 1
| Уровень Raid | RAID 0 | RAID 1 |
|---|---|---|
| Метод RAID-массивов | Используйте сингулярный метод | Используйте сингулярный метод |
| Диск четности | Не используйте и не требуйте | Не используйте и не требуйте |
| Минимальные требуемые физические диски | 2 | 2 |
Часть 2. RAID 0 или RAID 1 в организации данных
Чередование: RAID 0 применяет метод чередования для организации данных, что подразумевает запись файлов на несколько дисков в массиве.
Чередование позволяет RAID-массивам использовать общий объем дискового пространства дисков меньшего размера, а RAID 0 является единственным уровнем RAID, который использует чередование без четности или зеркалирования. Этот метод разбивает файлы на небольшие части, которые записываются по частям на каждом диске в массиве. Это эффективный способ увеличения емкости хранилища, однако система становится уязвимой при выходе из строя даже одного диска.
Зеркальное отображение дисков: RAID 1 использует зеркальное отображение дисков, что означает, что данные хранятся на двух дисках, создавая реплику или клон.
Функция основного резервирования обеспечивает безопасную копию данных, так как диск RAID функционирует в режиме реального времени. В случае сбоя одного из дисков RAID 1, восстановление данных происходит быстро и без потерь.
Часть 3. RAID 0 или RAID 1 по производительности
Запись данных:
Данные в RAID 0 разделяются и записываются на несколько дисков параллельно, что обеспечивает быструю запись. В то же время запись в RAID 1 выполняется медленнее, почти аналогично записи на один диск, из-за необходимости дублирования информации.
Считывание данных:
Чтение в RAID 0 происходит очень быстро, так как объединение скоростей всех дисков создает высокую общую скорость массива, ограниченную только скоростью контроллера RAID.
Однако в случае RAID 1 скорость чтения зависит от контроллера RAID и может варьироваться. С «интеллектуальными» контроллерами, которые распределяют задачи чтения, можно достичь производительности, сопоставимой с RAID 0.
Емкость хранилища:
RAID 0 использует всю доступную емкость дисков без избыточности. В то время как массив RAID 1 хранит реплику данных, что позволяет использовать только половину общего объема хранилища.
Приложения:
RAID 0 не обеспечивает сохранность данных, поэтому идеально подходит для использования, когда потеря файлов не критична, а требуется высокая скорость хранения, например, для трансляций, захвата видео и их записи на жесткий диск. В отличие от него, RAID 1 предпочтителен для хранения важных данных, где безопасность имеет первостепенное значение, таких как архивы.
Часть 4. Объединение RAID 0 и RAID 1
RAID 01: Также известный как RAID 0 + 1, это уровень RAID, который сочетает в себе зеркалирование и чередование данных, обеспечивая как репликацию, так и совместное использование данных между дисками. Он обладает той же полезной емкостью, что и массив RAID 1, с зеркальной конфигурацией полос, называемой «вложенными уровнями RAID».
RAID 10: Сочетание уровней RAID 0 и RAID 1 позволяет создать полосу зеркал, конфигурацию RAID 10. Этот уровень обеспечивает большую отказоустойчивость по сравнению с RAID 01, поэтому RAID 10 используется гораздо чаще. RAID 01 применяется редко, так как RAID 10 обладает лучшими характеристиками.
Часть 5. Как изменить RAID 0 на RAID 1?
Иногда возникает необходимость преобразовать конфигурацию RAID без потери данных. Вопрос: возможно ли изменить RAID 0 на RAID 1 без потери информации?
Ответ — да. Вы можете преобразовать RAID 0 в RAID 1, не теряя системных файлов и настроек. Для этого необходимо:
1. Создать образ текущего RAID 0 и сохранить его на внешнем жестком диске.
2. Удалить старые диски.
3. Настроить новые диски.
4. Создать массив как RAID 1.
5. Восстановить данные из созданного образа системы.
Часть 6. Как изменить RAID 1 на RAID 0?
Рассмотрим обратный случай: возможно ли преобразовать RAID 1 в RAID 0 без потери данных?
К сожалению, нет. Хотя можно увеличивать уровень RAID, уменьшение уровня невозможно без потери данных. В таком случае рекомендуется:
1. Сделать резервную копию всех данных.
2. Отменить текущую конфигурацию RAID.
3. Настроить новый массив RAID 0.
4. Восстановить данные из резервной копии.
В данной статье мы сравнили RAID 0 и RAID 1, рассмотрели их особенности, методы организации данных, производительность и применение. Это поможет определить, какой из уровней RAID наиболее подходит для ваших нужд и системы.
