RAID 5 против RAID 10

RAID (избыточный массив независимых дисков) объединяет несколько физических дисков в одно виртуальное устройство хранения, которое предлагает больше места для хранения и, в большинстве случаев, отказоустойчивость, так что данные могут быть восстановлены, даже если один из физических дисков выходит из строя.

Конфигурации RAID организованы в такие уровни, как RAID 10RAID 5Ключевой особенностью Полоса зеркал: совмещает полосу и зеркалирование для обеспечения отказоустойчивости и производительности. Чередование с паритетом Чередование Да; данные распределяются (или разделяются) равномерно по группам дисков. Каждая группа имеет 2 диска, которые настроены как зеркальные отображения друг друга. Таким образом, RAID 10 сочетает в себе функции RAID 0 и RAID 1. 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. Зеркальное отображение данных делает систему RAID 10 отказоустойчивой. В случае отказа одного из дисков данные можно быстро восстановить, просто скопировав их с других дисков.. Нет зеркалирования или избыточности; Отказоустойчивость достигается путем расчета и хранения информации о четности. Может терпеть сбой 1 физического диска. Производительность Читает быстро из-за чередования. Запись также выполняется быстро, потому что хотя каждый блок данных необходимо записать дважды (зеркальное отображение), запись происходит на 2 разных носителях, поэтому они могут выполняться параллельно. Информация о четности не должна рассчитываться. 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 Когда производительность важна для чтения и записи, и когда важно быстро восстановиться после сбоя. 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 4 3 Паритетный диск? Нет; четность / контрольная сумма не рассчитываются в настройке RAID 10. 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 Быстрое восстановление данных в случае сбоя диска. 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 Использование диска составляет всего 50%, поэтому RAID 10 является дорогим способом получения избыточности хранилища по сравнению с хранением информации о четности. 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.

Содержание: RAID 5 против RAID 10

• 1 Конфигурация
  • 1.1 Конфигурация RAID 0, RAID 1 и RAID 10
  • 1.2 Конфигурация RAID 5
• 2 Избыточность и отказоустойчивость
  • 2.1 RAID 5
  • 2.2 RAID 10
• 3 Производительность
• 4 за и против
• 5 приложений
• 6 Ссылки

конфигурация

Конфигурация RAID 0, RAID 1 и RAID 10

RAID 10 также называется RAID 1 + 0 или RAID 1 & 0. Это вложенный уровень RAID, что означает, что он объединяет два стандартных уровня RAID: RAID 0 и RAID 1. Давайте рассмотрим конфигурации этих стандартных уровней RAID, чтобы понять, как устроен RAID 10..

Хранение данных в настройке RAID 0 Хранение данных в настройке RAID 1

Как показано выше, RAID 0 использует чередование, то есть данные разделяются на блоки, которые хранятся на нескольких дисках. Это значительно повышает производительность чтения и записи, поскольку данные и читаются и записываются параллельно на всех дисках. Недостатком RAID 0 является отсутствие избыточности и отказоустойчивости. Если один из физических дисков выходит из строя, все данные теряются.

RAID 1 решает проблему избыточности, поэтому в случае отказа одного из дисков его легко заменить, скопировав данные с диска (дисков), который все еще работает. Однако недостатком RAID 1 является скорость, поскольку он не может использовать преимущества параллелизма, предлагаемого RAID 0..

Теперь, когда мы понимаем, как работают RAID 0 и RAID 1, давайте посмотрим, как настроен RAID 10.

Конфигурация RAID 10 представляет собой полосу зеркал.

RAID 10, a.k.a. RAID 1 + 0 представляет собой комбинацию RAID 1 и RAID 0. Он настроен как полоса зеркал. Диски делятся на группы (обычно из двух); диски в каждой группе являются зеркальными отображениями друг друга, а данные распределяются по всем группам. Поскольку вам нужно как минимум две группы, а каждой группе нужно как минимум два диска, минимальное количество физических дисков, необходимых для конфигурации RAID 10, составляет 4.

Конфигурация RAID 5

Теперь давайте посмотрим на конфигурацию RAID 5.

Конфигурация RAID 5 использует чередование с четностью для обеспечения отказоустойчивости. Блоки четности распределяются по всем дискам. На рисунке блоки сгруппированы по цвету, поэтому вы можете видеть, какой блок четности связан с какими блоками данных..

RAID 5 использует информацию о четности, в отличие от уровней RAID 0, 1 и 10. Для каждой комбинации блоков, которые все хранятся на разных дисках, вычисляется и сохраняется блок четности. Каждый отдельный блок контроля четности находится только на одном диске; однако блоки четности хранятся в циклическом порядке на всех дисках. то есть, нет выделенного физического диска только для блоков четности (что происходит в RAID 4).

Учитывая, что блоки данных расположены как минимум на двух дисках, а блок четности записан на отдельном диске, мы можем видеть, что для конфигурации RAID 5 требуется как минимум 3 физических диска.

Избыточность и отказоустойчивость

И RAID 5, и RAID 10 являются отказоустойчивыми, то есть данные не теряются даже при сбое одного или, в случае RAID 10, более 1 физического диска. Более того, RAID 5 и RAID 10 могут использоваться при замене неисправного диска. Это называется горячей заменой.

RAID 5

RAID 5 может выдержать сбой 1 диска. Данные и информация о четности, хранящиеся на неисправном диске, могут быть пересчитаны с использованием данных, хранящихся на оставшихся дисках..

На самом деле, данные доступны, и чтение возможно с RAID 5, даже если один из дисков вышел из строя и восстанавливается. Однако такое чтение будет медленным, поскольку часть данных (часть, находившаяся на неисправном диске) рассчитывается из блока четности, а не просто считывается с диска. Восстановление данных и восстановление заменяющего диска также выполняются медленно из-за накладных расходов при расчете четности.

RAID 10

RAID 10 обеспечивает отличную отказоустойчивость - намного лучше, чем RAID 5 - благодаря 100% -ной избыточности, встроенной в его проект. В приведенном выше примере, диск 1 и диск 2 могут выйти из строя, и данные все равно будут восстановлены. Все диски в группе RAID 1 установки RAID 10 должны были выйти из строя для потери данных. Вероятность сбоя двух дисков в одной группе намного ниже, чем вероятность отказа двух любых дисков RAID. Вот почему RAID 10 предлагает большую надежность по сравнению с RAID 5.

Восстановление после сбоя также намного быстрее и проще для RAID 10, поскольку данные просто необходимо скопировать с других дисков RAID. Данные доступны во время восстановления.

Производительность

RAID 10 обеспечивает фантастическую производительность при произвольном чтении и записи, поскольку все операции выполняются параллельно на отдельных физических дисках.

RAID 5 также предлагает отличную производительность чтения из-за чередования. Однако записи выполняются медленнее из-за накладных расходов при расчете четности.

Плюсы и минусы

И RAID 5 и RAID 10 являются с возможностью горячей замены, то есть они предоставляют возможность продолжить чтение из массива даже при замене неисправного диска. Однако в случае RAID 5 такие чтения выполняются медленно из-за накладных расходов, связанных с вычислением четности. Но для RAID 10 такие операции чтения выполняются так же быстро, как и при обычной работе..

Другие преимущества RAID 10:

• Очень быстро читает и пишет
• Очень быстрое восстановление после сбоя
• Более отказоустойчив, чем RAID 5, потому что RAID 10 может переносить сбои нескольких дисков одновременно.

Недостатками RAID 10 являются:

• Дорого из-за неэффективного хранения (50%, из-за зеркалирования)

Преимущества RAID 5 включают в себя:

• Отличный баланс отказоустойчивости, цены (эффективности хранения) и производительности
• Быстро читает

К недостаткам RAID 5 относятся:

• Медленное восстановление после сбоя
• Может только терпеть сбой 1 диска в массиве

Приложения

Учитывая плюсы и минусы, RAID 10 полезен в приложениях, где производительность важна не только для чтения, но и для записи. RAID 10 также лучше подходит, чем RAID 5, в приложениях, где важно поддерживать производительность во время восстановления после сбоя одного из дисков..

RAID 5 обеспечивает здоровый баланс эффективного хранилища, достойной производительности, устойчивости к сбоям и хорошей безопасности. Это самая популярная конфигурация RAID для корпоративных NAS-устройств и бизнес-серверов. RAID 5 идеально подходит для файловых серверов и серверов приложений, которые имеют ограниченное количество дисков с данными. Если количество физических дисков в RAID очень велико, вероятность сбоя хотя бы одного из них выше. Таким образом, RAID 6 может быть лучшим вариантом, потому что он использует два диска для хранения четности.

Ссылки

• Компромиссы между конфигурациями хранения RAID 5 и RAID 10 - Dell
• Стандартные уровни RAID - Википедия
• Вложенные уровни RAID - Википедия
• Паритет в вычислительной технике - Википедия
• Общий формат данных диска RAID (DDF) - Ассоциация сетей хранения данных
• Решение проблемы потери данных в массовых системах хранения - Ассоциация сетей хранения данных