RAID 5 vs. RAID 10

RAID (redundantná skupina nezávislých diskov) kombinuje viac fyzických jednotiek do jedného virtuálneho úložného zariadenia, ktoré ponúka viac úložného priestoru a vo väčšine prípadov odolnosť voči chybám, takže údaje sa dajú získať aj v prípade zlyhania jedného z fyzických diskov..

Konfigurácie RAID sú usporiadané do úrovní ako napr RAID 10RAID 5Kľúčová vlastnosť Prúžok zrkadiel: Kombinuje pruhovanie a zrkadlenie pre odolnosť voči poruchám a výkon. Pruhovanie paritou prekladania Áno; údaje sú rovnomerne rozložené (alebo rozdelené) na skupiny diskov. Každá skupina má 2 disky, ktoré sú navzájom nastavené ako zrkadlové obrazy. RAID 10 teda kombinuje funkcie RAID 0 a RAID 1. Áno; údaje sú pruhované (alebo rozdelené) rovnomerne na všetky disky v nastavení RAID 5. Okrem údajov sa paritné informácie ukladajú (raz), takže v prípade zlyhania jedného z jednotiek je možné údaje obnoviť. Zrkadlenie, redundancia a odolnosť voči poruchám Áno. Zrkadlenie údajov robí systém RAID 10 odolným voči chybám. Ak zlyhá niektorá z jednotiek, údaje sa dajú rýchlo prestavať jednoduchým kopírovaním z iných diskov. Žiadne zrkadlenie alebo redundancia; odolnosť proti chybám sa dosiahne výpočtom a uložením informácií o parite. Môže tolerovať zlyhanie 1 fyzického disku. výkon Čítanie je rýchle kvôli pruhovaniu. Zápisy sú tiež rýchle, pretože hoci každý blok údajov sa musí zapisovať dvakrát (zrkadlenie), zápisy sa vyskytujú na 2 rôznych jednotkách, aby sa mohli vyskytovať paralelne. Informácie o parite sa nemusia vypočítať. Rýchle čítanie z dôvodu stripovania (dáta distribuované na mnohých fyzických diskoch). Zápisy sú trochu pomalšie, pretože je potrebné vypočítať informácie o parite. Ale keďže je distribuovaná parita, 1 disk sa nestáva prekážkou (ako v prípade RAID 4).. aplikácia Keď je výkon dôležitý pre čítanie a zápis, a keď je dôležité rýchlo sa zotaviť zo zlyhania. Dobrá rovnováha medzi efektívnym ukladaním, slušným výkonom, odolnosťou proti poruchám a dobrou bezpečnosťou. RAID 5 je ideálny pre súborové a aplikačné servery, ktoré majú obmedzený počet dátových jednotiek. Minimálny počet požadovaných fyzických diskov 4 3 Paritný disk? nie; parita / kontrolný súčet sa nepočítajú v nastavení RAID 10. Informácie o parite sa distribuujú medzi všetky fyzické disky RAID. Ak zlyhá jeden z diskov, na obnovenie údajov uložených na jednotke sa použijú informácie o parite. výhody Rýchla obnova dát v prípade zlyhania disku. Rýchle čítanie; lacná redundancia a odolnosť voči poruchám; k údajom je možné pristupovať (aj keď pomalšie), aj keď je zlyhaný disk v procese obnovy. nevýhody Využitie disku je iba 50%, takže RAID 10 je nákladný spôsob, ako získať redundanciu úložného priestoru v porovnaní s ukladaním paritných informácií. Zotavenie po zlyhaní je pomalé z dôvodu výpočtov parity, ktoré sa podieľajú na obnove údajov a prestavbe náhradnej jednotky. Je možné čítať z RAID, zatiaľ čo sa to deje, ale operácie čítania počas tohto obdobia budú pomerne pomalé.

Obsah: RAID 5 verzus RAID 10

• 1 Konfigurácia
  • 1.1 Konfigurácia RAID 0, RAID 1 a RAID 10
  • 1.2 Konfigurácia RAID 5
• 2 Redundancia a tolerancia porúch
  • 2.1 RAID 5
  • 2.2 RAID 10
• 3 Výkon
• 4 Klady a zápory
• 5 aplikácií
• 6 Referencie

konfigurácia

Konfigurácia RAID 0, RAID 1 a RAID 10

RAID 10 sa tiež nazýva RAID 1 + 0 alebo RAID 1 & 0. Je to vnorená úroveň RAID, čo znamená, že kombinuje dve štandardné úrovne RAID: RAID 0 a RAID 1. Pozrime sa na konfigurácie týchto štandardných úrovní RAID, aby sme pochopili, ako sa zostavuje RAID 10..

Ukladanie údajov v nastavení RAID 0 Ukladanie údajov v nastavení RAID 1

Ako je uvedené vyššie, RAID 0 používa pruhovanie, t. J. Dáta sú rozdelené do blokov, ktoré sú uložené na viacerých diskoch. Tým sa výrazne zvyšuje výkon čítania a zápisu, pretože údaje a paralelné čítanie a zápis na všetky disky. Nevýhodou RAID 0 je, že neexistuje žiadna redundancia alebo odolnosť voči poruchám. Ak zlyhá niektorá z fyzických jednotiek, všetky údaje sa stratia.

RAID 1 rieši redundanciu, takže ak jeden z diskov zlyhá, je ľahké ho nahradiť kopírovaním údajov z stále fungujúcich diskov. Nevýhodou RAID 1 je však rýchlosť, pretože nemôže využiť výhody paralelizmu, ktorý ponúka RAID 0.

Keď teraz chápeme, ako fungujú RAID 0 a RAID 1, pozrime sa, ako je nakonfigurovaný RAID 10.

Konfigurácia RAID 10 je pruh zrkadiel.

RAID 10, a.k.a RAID 1 + 0 je kombináciou RAID 1 a RAID 0. Je nakonfigurovaný ako pás zrkadiel. Disky sú rozdelené do skupín (zvyčajne dvoch); disky v každej skupine sú zrkadlovými obrazmi navzájom, zatiaľ čo údaje sú prúžkované cez všetky skupiny. Pretože potrebujete najmenej dve skupiny a každá skupina potrebuje najmenej dva disky, minimálny počet fyzických diskov potrebných na konfiguráciu RAID 10 je 4.

Konfigurácia RAID 5

Teraz sa pozrime na konfiguráciu RAID 5.

Konfigurácia RAID 5 používa pruhovanie s paritou na zabezpečenie odolnosti voči chybám. Paritné bloky sú distribuované na všetky disky. Na obrázku sú bloky zoskupené podľa farieb, aby ste videli, ktorý paritný blok je spojený s ktorými dátovými blokmi.

RAID 5 používa paritné informácie, na rozdiel od úrovní 0, 1 a 10 RAID. Pre každú kombináciu blokov - ktoré sú všetky uložené na rôznych diskoch - sa paritný blok vypočíta a uloží. Každý jednotlivý paritný blok sa nachádza iba na jednom disku; paritné bloky sa však ukladajú na všetkých diskoch spôsobom kruhového spracovania. t.j. neexistuje žiadna vyhradená fyzická jednotka iba pre paritné bloky (čo sa stane v RAID 4).

Vzhľadom na to, že dátové bloky sú pruhované najmenej na dvoch diskoch a paritný blok je zapísaný na samostatnom disku, vidíme, že konfigurácia RAID 5 vyžaduje najmenej 3 fyzické jednotky..

Redundancia a tolerancia porúch

RAID 5 aj RAID 10 sú odolné voči poruchám, t. J. Dáta sa nestratia ani v prípade zlyhania jedného z fyzických diskov alebo v prípade RAID 10 viac ako 1. A čo viac, RAID 5 aj RAID 10 sa dajú použiť pri výmene zlyhaného disku. Toto sa nazýva výmena za chodu.

RAID 5

RAID 5 dokáže tolerovať zlyhanie 1 disku. Informácie o údajoch a parite uložené na zlyhanom disku sa môžu prepočítať pomocou údajov uložených na zvyšných diskoch.

V skutočnosti sú údaje prístupné a čítanie je možné z RAID 5, aj keď jeden z diskov zlyhal a obnovuje sa. Takéto čítanie však bude pomalé, pretože časť údajov (časť, ktorá bola na neúspešnej jednotke) sa počíta skôr z paritného bloku, než aby sa jednoducho čítala z disku. Obnova dát a prestavba náhradného disku sú tiež pomalé z dôvodu režijných nákladov na výpočet parity.

RAID 10

RAID 10 poskytuje vynikajúcu odolnosť proti chybám - oveľa lepšiu ako RAID 5 - vďaka 100% redundancii zabudovanej do svojho navrhnutého. Vo vyššie uvedenom príklade môžu zlyhať disk 1 aj disk 2 a údaje by sa dali obnoviť. Všetky disky v skupine RAID 1 v nastavení RAID 10 by museli zlyhať, aby došlo k strate údajov. Pravdepodobnosť zlyhania 2 diskov v tej istej skupine je oveľa menšia ako pravdepodobnosť zlyhania akýchkoľvek dvoch diskov v RAID. Preto ponúka RAID 10 vyššiu spoľahlivosť v porovnaní s RAID 5.

Obnovenie po zlyhaní je tiež oveľa rýchlejšie a ľahšie pre RAID 10, pretože údaje sa jednoducho musia kopírovať z ostatných diskov v RAID. Dáta sú prístupné počas obnovy.

výkon

RAID 10 ponúka fantastický výkon pre náhodné čítania a zápisy, pretože všetky operácie prebiehajú paralelne na samostatných fyzických diskoch.

RAID 5 tiež ponúka vynikajúci čítací výkon kvôli pruhovaniu. Zápisy sú však pomalšie kvôli réžii výpočtu parity.

Klady a zápory

RAID 5 aj RAID 10 sú hot-swap, t. j. poskytujú možnosť pokračovať v čítaní z poľa, aj keď sa vymieňa poškodený disk. V prípade RAID 5 sú však takéto čítania pomalé z dôvodu režijných nákladov na výpočet parity. Ale pre RAID 10 sú také čítania také rýchle, aké sú počas normálnej prevádzky.

Ďalšie výhody RAID 10 sú:

• Veľmi rýchle čítanie a zápis
• Veľmi rýchle zotavenie po zlyhaní
• Viac odolný voči poruchám ako RAID 5, pretože RAID 10 dokáže tolerovať zlyhania viacerých diskov súčasne.

Nevýhody RAID 10 sú:

• Drahé z dôvodu neefektívneho skladovania (50%, v dôsledku zrkadlenia)

Výhody RAID 5 zahŕňajú:

• Veľká rovnováha medzi odolnosťou voči chybám, cenou (efektívnosť ukladania) a výkonom
• Rýchle čítanie

Nevýhody RAID 5 zahŕňajú:

• Pomalé zotavenie po zlyhaní
• Môže tolerovať iba zlyhanie jednej jednotky v poli

aplikácia

Berúc do úvahy výhody a nevýhody, RAID 10 je užitočný v aplikáciách, kde je výkon dôležitý nielen pre čítanie, ale aj pre zápisy. RAID 10 sa tiež lepšie hodí ako RAID 5 v aplikáciách, kde je dôležité udržiavať výkon počas obnovy chýb, keď jeden z diskov zlyhá..

RAID 5 poskytuje zdravú rovnováhu medzi efektívnym ukladaním, slušným výkonom, odolnosťou proti poruchám a dobrou bezpečnosťou. Je to najpopulárnejšia konfigurácia RAID pre podnikové zariadenia NAS a podnikové servery. RAID 5 je ideálny pre súborové a aplikačné servery, ktoré majú obmedzený počet dátových jednotiek. Ak je počet fyzických diskov v RAID veľmi veľký, pravdepodobnosť zlyhania aspoň jedného z nich je vyššia. RAID 6 môže byť lepšou možnosťou, pretože na ukladanie parity používa dva disky.

Referencie

• Kompromisy medzi konfiguráciami úložiska RAID 5 a RAID 10 - Dell
• Štandardné úrovne RAID - Wikipedia
• Vnorené úrovne RAID - Wikipedia
• Parita pri výpočte - Wikipedia
• Bežný formát údajov o diskoch RAID (DDF) - Asociácia priemyslu úložných sietí
• Riešenie straty dát v rozsiahlych úložných systémoch - Asociácia priemyslu úložných sietí