RAID 1 это простая зеркальная конфигурация, в которой два (или более) физических диска хранят одинаковые данные, обеспечивая таким образом избыточность и отказоустойчивость. RAID 5 также предлагает отказоустойчивость, но распределяет данные, распределяя их по нескольким дискам.
Давайте посмотрим на конфигурации RAID 1 и RAID 5 в деталях.
RAID 1 | RAID 5 | |
---|---|---|
Ключевой особенностью | Зеркальное | Чередование с паритетом |
Чередование | Нет; данные полностью хранятся на каждом диске. | Да; данные распределяются (или разделяются) равномерно по всем дискам в настройке RAID 5. В дополнение к данным, информация о четности также сохраняется (один раз), так что данные могут быть восстановлены в случае отказа одного из дисков.. |
Зеркальное отображение, резервирование и отказоустойчивость | да | Нет зеркалирования или избыточности; Отказоустойчивость достигается путем расчета и хранения информации о четности. Может терпеть сбой 1 физического диска. |
Производительность | RAID 1 предлагает более низкую скорость записи, но может предложить такую же производительность чтения, как RAID 0, если контроллер RAID использует мультиплексирование для чтения данных с дисков. | Быстрое чтение из-за чередования (данные распределены по многим физическим дискам). Пишет немного медленнее, потому что информация о четности должна быть рассчитана. Но так как четность распределена, 1 диск не становится узким местом (как в RAID 4). |
Приложения | Где потеря данных неприемлема, например Архив данных | Хороший баланс эффективного хранения, достойной производительности, устойчивости к сбоям и хорошей безопасности. RAID 5 идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений с ограниченным количеством дисков с данными.. |
Требуется минимальное количество физических дисков | 2 | 3 |
Паритетный диск? | Не используется | Информация о четности распределяется между всеми физическими дисками в RAID. Если один из дисков выходит из строя, информация о четности используется для восстановления данных, которые были сохранены на этом диске. |
преимущества | Отличная производительность, даже если запись немного медленнее по сравнению с RAID 0. Отказоустойчивость с простым восстановлением (просто скопируйте содержимое одного диска на другой) | Быстрое чтение; недорогое резервирование и отказоустойчивость; доступ к данным (хотя и с более медленной скоростью) возможен даже в том случае, если неисправный диск находится в процессе восстановления. |
Недостатки | Емкость хранилища фактически уменьшается вдвое, поскольку хранятся две копии всех данных. Восстановление после сбоя требует выключения RAID, чтобы данные не были доступны во время восстановления. | Восстановление после сбоя происходит медленно из-за вычислений четности, связанных с восстановлением данных и восстановлением заменяющего диска. Во время этого можно читать с RAID, но операции чтения в это время будут довольно медленными. |
Конфигурация RAID 1 довольно проста - все данные хранятся одинаково на нескольких физических дисках. Обычно в RAID 1 только 2 диска, но можно добавить еще для дополнительной избыточности.
Хранение данных в настройке RAID 1RAID 5 обеспечивает отказоустойчивость за счет избыточности. Однако вместо того, чтобы хранить зеркальное отображение всех данных (как в RAID 0), RAID 5 оптимизирует эффективность хранения, используя четность и контрольную сумму, вычислительные методы, широко используемые для обнаружения и исправления ошибок. Блоки четности позволяют восстанавливать данные, если один из блоков данных отсутствует.
Конфигурация RAID 5 использует чередование с распределенной четностью для обеспечения отказоустойчивости. На этом рисунке блоки сгруппированы по цвету, поэтому вы можете видеть, какой блок четности связан с какими блоками данных..В конфигурации RAID 4 для хранения информации о четности используется выделенный диск. Тем не менее, RAID 5 использует распределенный паритет так что блоки четности хранятся на каждом физическом диске в циклическом порядке. Вам нужно как минимум два диска для чередования и еще один для хранения битов четности; поэтому для RAID 5 нужно минимум 3 физических диска.
Вот как выглядит RAID 5 в реальной жизни:
Массив RAID 5, где два диска, казалось, сломались одновременно, но владелец смог восстановить свои данные.Операции чтения на RAID 1 выполняются быстрее по сравнению с использованием только одного физического диска. Это потому, что данные могут быть прочитаны параллельно. Запросы на чтение отправляются на каждый физический диск, и диск с самой высокой производительностью может сначала вернуть данные в контроллер. Оптимизация программного обеспечения для контроллера может облегчить почти параллельное чтение, так что общая пропускная способность RAID-массива приближается к сумме пропускных способностей всех физических дисков в RAID-массиве..
Операции записи на RAID 1 выполняются медленнее, поскольку операция записи не завершена, пока данные не будут записаны на все диски; поэтому самый медленный диск в массиве становится узким местом, точно так же, как цепочка настолько же сильна, насколько и ее самое слабое звено.
Поскольку RAID 5 использует чередование, операции чтения выполняются параллельно и очень быстро. Запись также выполняется быстро, но производительность записи немного снижается из-за накладных расходов, связанных с вычислением и записью блоков четности..
RAID 1 обеспечивает отличную отказоустойчивость. Пока один из физических дисков в массиве функционирует, RAID работает. RAID 1 поддерживает горячую замену; то есть можно заменить неисправный диск при сохранении работоспособности системы. Восстановление после сбоя происходит быстро, потому что создание запасного диска - это просто копирование всех данных с одного из функциональных дисков..
RAID 5 использует чередование для обеспечения производительности RAID 1, но также обеспечивает отказоустойчивость. Если один из физических дисков в RAID 5 выходит из строя, система продолжит работу для чтения. Неисправный диск может быть заменен в «горячем» режиме, то есть неисправный диск может быть заменен на новый без отключения устройства. Чтение и запись будут медленными во время восстановления после ошибок из-за затрат на вычисление четности.