Proračunski RAID. Testiranje zmogljivosti. Učinkovitost matrik Raid 0 z enega diska

Če vas ta članek zanima, ste očitno naleteli ali pričakujete, da boste kmalu naleteli na eno od naslednjih težav na vašem računalniku:

- očitno ni dovolj fizične prostornine trdega diska kot enega samega logičnega diska. Najpogosteje se ta težava pojavi pri delu z velikimi datotekami (video, grafika, baze podatkov);
- očitno premalo zmogljivosti trdega diska. Najpogosteje se ta težava pojavi pri delu z nelinearnimi sistemi za urejanje videa ali ko veliko število uporabnikov hkrati dostopa do datotek na trdem disku;
- očitno premalo zanesljivosti trdega diska. Najpogosteje se ta težava pojavi, ko morate delati s podatki, ki se nikoli ne smejo izgubiti ali ki morajo biti uporabniku vedno na voljo. Žalostne izkušnje kažejo, da se tudi najbolj zanesljiva oprema včasih pokvari in praviloma v najbolj neprimernem trenutku.

Te in nekatere druge težave je mogoče rešiti z ustvarjanjem sistema RAID na vašem računalniku.

Kaj je "RAID"?

Leta 1987 so Patterson, Gibson in Katz s kalifornijske univerze Berkeley objavili Primer za odvečne nize poceni diskov (RAID). Ta članek opisuje različne vrste diskovnih nizov, skrajšano kot RAID - Redundant Array of Independent (ali Inexpensive) Disks (odvečna množica neodvisnih (ali poceni) diskov). RAID temelji na naslednji ideji: z združevanjem več majhnih in/ali poceni pogonov v niz lahko dobite sistem, ki po obsegu, hitrosti in zanesljivosti prekaša najdražje pogone. Poleg tega je z vidika računalnika tak sistem videti kot en sam pogon.
Vemo, da je povprečni čas med okvarami niza pogonov enak povprečnemu času med okvarami posameznega pogona, deljeno s številom pogonov v nizu. Posledično je MTBF matrike prekratek za številne aplikacije. Vendar pa je mogoče diskovno polje na več načinov narediti tolerantno na okvaro posameznega pogona.

V zgornjem članku je bilo opredeljenih pet vrst (ravneh) diskovnih polj: RAID-1, RAID-2, ..., RAID-5. Vsak tip je zagotovil toleranco napak in različne prednosti pred enim pogonom. Skupaj s temi petimi vrstami je postalo priljubljeno tudi neredundantno diskovno polje RAID-0.

Kakšne so ravni RAID in katero naj izberem?

RAID-0. Običajno je opredeljena kot neredundantna skupina pogonov brez parnosti. RAID-0 se včasih imenuje "striping" ("črtasti" ali "telovnik") z načinom postavljanja informacij na pogone, vključene v matriko:

Ker RAID-0 ni odveč, okvara enega pogona povzroči okvaro celotnega niza. Po drugi strani RAID-0 zagotavlja največjo hitrost izmenjave in učinkovito uporabo prostora na disku. Ker RAID-0 ne zahteva zapletenih matematičnih ali logičnih izračunov, so stroški njegove implementacije minimalni.

Področje uporabe: avdio in video aplikacije, ki zahtevajo hiter neprekinjen prenos podatkov, ki ga ne more zagotoviti en sam pogon. Na primer, študije, ki jih je izvedel Mylex za določitev optimalne konfiguracije diskovnega sistema za postajo za nelinearno urejanje videa, kažejo, da v primerjavi z enim pogonom niz RAID-0 z dvema pogonoma daje 96-odstotno povečanje hitrosti zapisovanja/branja od tri pogone - za 143 % (po testu Miro VIDEO EXPERT Benchmark).
Najmanjše število pogonov v polju "RAID-0" je 2.

RAID-1. Bolj znan kot "zrcaljenje", je par pogonov, ki vsebujejo enake informacije in sestavljajo en logični pogon:

Snemanje poteka na obeh pogonih v vsakem paru. Vendar pa lahko pogoni v paru izvajajo sočasno branje. Tako lahko "zrcaljenje" podvoji hitrost branja, vendar hitrost pisanja ostane enaka. RAID-1 ima 100-odstotno redundanco in okvara enega pogona ne vodi do okvare celotnega niza – krmilnik preprosto preklopi operacije branja/pisanja na preostali pogon.
RAID-1 zagotavlja najvišjo zmogljivost med vsemi vrstami redundantnih nizov (RAID-1 - RAID-5), zlasti v okolju z več uporabniki, vendar najslabši izkoristek prostora na disku. Ker RAID-1 ne zahteva zapletenih matematičnih ali logičnih izračunov, so stroški njegove implementacije minimalni.
Najmanjše število pogonov v polju "RAID-1" je 2.
Več nizov RAID-1 je mogoče združiti v RAID-0, da povečate hitrost zapisovanja in zagotovite zanesljivost podatkov. Ta konfiguracija se imenuje "dvonivojski" RAID ali RAID-10 (RAID 0+1):

Najmanjše število pogonov v polju "RAID 0+1" je 4.
Obseg: poceni nizi, pri katerih je glavna stvar zanesljivost shranjevanja podatkov.

RAID-2. Porazdeli podatke v trakovih velikosti sektorja po skupini pogonov. Nekateri pogoni so namenjeni shranjevanju ECC (Error Correction Code). Ker večina pogonov privzeto shranjuje kode ECC po sektorju, RAID-2 ponuja malo prednosti pred RAID-3 in se zato ne uporablja široko.

RAID-3. Tako kot v primeru RAID-2 so podatki razporejeni po trakovih velikosti enega sektorja, eden od pogonov v nizu pa je dodeljen za shranjevanje informacij o parnosti:

RAID-3 se za odkrivanje napak opira na kode ECC, shranjene v vsakem sektorju. V primeru okvare enega od pogonov je mogoče podatke, shranjene na njem, obnoviti z izračunom ekskluzivnega ALI (XOR) iz informacij na preostalih pogonih. Vsak vnos je običajno porazdeljen na vse pogone, zato je ta vrsta niza dobra za aplikacije, ki zahtevajo veliko diskov. Ker vsaka V/I operacija dostopa do vseh pogonov v polju, RAID-3 ne more izvajati več operacij hkrati. Zato je RAID-3 dober za enouporabniško okolje z enim opravilom z dolgimi zapisi. Za delo s kratkimi posnetki je potrebna sinhronizacija vrtenja diskovnih pogonov, saj je v nasprotnem primeru znižanje menjalnega tečaja neizogibno. Redko se uporablja, ker. prekaša RAID-5 v smislu uporabe prostora na disku. Izvedba je draga.
Najmanjše število pogonov v polju "RAID-3" je 3.

RAID-4. RAID-4 je enak RAID-3, le da je velikost traku veliko večja od enega sektorja. V tem primeru branje poteka z enega pogona (ne šteje pogona, ki shranjuje informacije o parnosti), zato je mogoče hkrati izvesti več branj. Ker pa mora vsaka operacija pisanja posodobiti vsebino paritetnega pogona, več operacij pisanja ni mogoče izvesti hkrati. Ta vrsta matrike nima opaznih prednosti pred poljem RAID-5.
RAID-5. Ta vrsta niza se včasih imenuje "rotirajoča paritetna matrika". Ta vrsta matrike uspešno premaga pomanjkljivost, ki je značilna za RAID-4 - nezmožnost hkratnega izvajanja več operacij pisanja. Ta niz, tako kot RAID-4, uporablja črtami velika številka, vendar za razliko od RAID-4 informacije o parnosti niso shranjene na enem pogonu, ampak na vseh pogonih po vrsti:

Operacije pisanja dostopajo do enega pogona s podatki in drugega pogona z informacijami o parnosti. Ker so informacije o parnosti za različne trakove shranjene na različnih pogonih, je možno izvesti več hkratnih zapisov le v tistih redkih primerih, ko sta bodisi podatkovni ali paritetni trakovi na istem pogonu. Več pogonov je v nizu, manj pogosto se lokacija informacijskih in paritetnih trakov ujema.
Obseg: zanesljivi nizi velike prostornine. Izvedba je draga.
Najmanjše število pogonov v polju "RAID-5" je 3.

RAID-1 ali RAID-5?
V primerjavi z RAID-1 RAID-5 bolj ekonomično uporablja prostor na disku, saj ne shranjuje "kopije" informacij za redundanco, temveč kontrolno številko. Posledično je v RAID-5 mogoče kombinirati poljubno število pogonov, od katerih bo samo eden vseboval odvečne informacije.
Toda večja učinkovitost izrabe prostora na disku je dosežena na račun nižjega tečaja izmenjave informacij. Med pisanjem informacij v RAID-5 morate podatke o parnosti vsakič posodobiti. Če želite to narediti, morate določiti, kateri paritetni bit so se spremenili. Najprej se preberejo stare informacije, ki jih je treba posodobiti. Te informacije se nato pomnožijo z XOR z nove informacije. Rezultat te operacije je bitna maska, v kateri vsak bit =1 pomeni, da je treba paritetno informacijo na ustreznem položaju zamenjati z vrednostjo. Nato se posodobljene informacije o parnosti zapišejo na ustrezno mesto. Zato za vsako zahtevo programa za zapisovanje informacij RAID-5 izvede dve branji, dve zapisi in dva XOR.
Učinkovitejša uporaba prostora na disku (paritetni blok je shranjen namesto kopije podatkov) ima svoje stroške: potreben je dodaten čas za ustvarjanje in zapisovanje informacij o parnosti. To pomeni, da je hitrost pisanja na RAID-5 nižja kot na RAID-1 v razmerju 3:5 ali celo 1:3 (tj. hitrost pisanja na RAID-5 je 3/5 do 1/3 zapisa hitrost RAID-1). Zaradi tega je RAID-5 nesmiselno ustvarjati v programski opremi. Prav tako jih ni mogoče priporočiti v primerih, ko je hitrost pisanja kritična.

Kateri način izvajanja RAID - programska ali strojna oprema?

Če berete opise različnih ravni RAID-a, boste opazili, da nikjer ni posebnih zahtev strojne opreme, ki bi bile potrebne za izvajanje RAID-a. Iz tega lahko sklepamo, da je vse, kar je potrebno za implementacijo RAID-a, povezati zahtevano število pogonov na krmilnik, ki je na voljo v računalniku, in namestiti posebno programsko opremo na računalnik. To je res, vendar ne povsem!
Dejansko obstaja možnost programske izvedbe RAID. Primer bi bil OS Microsoft Windows NT 4.0 Server, ki lahko izvaja programsko opremo RAID-0, -1 in celo RAID-5 (Microsoft Windows NT 4.0 Workstation ponuja samo RAID-0 in RAID-1). Vendar je treba to rešitev obravnavati kot izjemno poenostavljeno, ki ne omogoča v celoti uresničiti zmogljivosti polja RAID. Dovolj je reči, da je s programsko izvedbo RAID celotno breme dajanja informacij na diskovne pogone, izračunavanje kontrolnih kod itd. pade na CPE, kar seveda ne poveča zmogljivosti in zanesljivosti sistema. Iz istih razlogov tukaj praktično ni nobenih servisnih funkcij in vse operacije zamenjave okvarjenega pogona, dodajanja novega pogona, spremembe ravni RAID itd. se izvajajo s popolno izgubo podatkov in s popolno prepovedjo izvajanja kakršnega koli druge operacije. Edina prednost programske implementacije RAID-a so minimalni stroški.

- specializiran krmilnik osvobodi CPE osnovnih operacij z RAID-om, učinkovitost krmilnika pa je toliko bolj opazna, višja je stopnja zahtevnosti RAID-a;
- krmilniki so praviloma opremljeni z gonilniki, ki vam omogočajo, da ustvarite RAID za skoraj vsak priljubljen operacijski sistem;
- vgrajen BIOS krmilnika in nanj priloženi nadzorni programi omogočajo skrbniku sistema enostavno povezovanje, odklop ali zamenjavo pogonov, vključenih v RAID, ustvarjanje več RAID nizov, tudi različnih nivojev, spremljanje stanja diskovnega polja , itd Pri "naprednih" krmilnikih se te operacije lahko izvajajo "na letenju", t.j. brez izklopa sistemska enota. Veliko operacij je mogoče izvesti v " ozadje«, tj. brez prekinitve tekočega dela in celo na daljavo, t.j. s katerega koli (seveda, če imate dostop) delovnega mesta;
- krmilniki so lahko opremljeni z vmesnim pomnilnikom ("cache"), ki shranjuje zadnjih nekaj blokov podatkov, ki lahko ob pogostem dostopu do istih datotek bistveno povečajo hitrost diskovnega sistema.

Pomanjkljivost strojnega RAID-a je relativno visoka cena krmilnikov RAID. Po eni strani pa je treba plačati za vse (zanesljivost, hitrost, storitev). Po drugi strani pa so pred kratkim z razvojem mikroprocesorske tehnologije stroški krmilnikov RAID (zlasti nižjih modelov) začeli močno padati in postali primerljivi s stroški običajnih diskovnih krmilnikov, kar omogoča namestitev sistemov RAID ne samo v dragih velikih računalnikih, pa tudi v strežnikih. vstopni ravni in celo delovne postaje.

Kako izbrati model RAID krmilnika?

Glede na njihovo funkcionalnost, obliko in ceno obstaja več vrst krmilnikov RAID:
1. Krmilniki pogona s funkcijo RAID.
Pravzaprav je to navaden krmilnik diska, ki vam zahvaljujoč posebni vdelani programski opremi BIOS-a omogoča združevanje pogonov v niz RAID, običajno ravni 0, 1 ali 0 + 1.

Ultra (Ultra Wide) SCSI krmilnik iz Mylex KT930RF (KT950RF).
Navzven se ta krmilnik ne razlikuje od običajnega krmilnika SCSI. Vsa "specializacija" je v BIOS-u, ki je tako rekoč razdeljen na dva dela - "Konfiguracija SCSI" / "Konfiguracija RAID". Kljub nizki ceni (manj kot 200 $) ima ta krmilnik dober nabor funkcij:

- Kombinacija do 8 pogonov v RAID 0, 1 ali 0+1;
- podpora vroča rezerva zamenjati "na letenju" okvarjen pogon;
- možnost avtomatske (brez posredovanja operaterja) zamenjave okvarjenega pogona;
- avtomatski nadzor celovitosti in identitete (za RAID-1) podatkov;
- prisotnost gesla za dostop do BIOS-a;
- program RAIDPlus, ki zagotavlja informacije o stanju pogonov v RAID;
- gonilniki za DOS, Windows 95, NT 3.5x, 4.0

Zdaj pa poglejmo, katere vrste obstajajo in kako se razlikujejo.

UC Berkeley je predstavil naslednje ravni specifikacije RAID, ki so bile sprejete kot de facto standard:

• RAID 0- visoko zmogljiv diskovni niz s črtami, brez tolerance napak;
• - zrcalni niz diskov;
• RAID 2 rezervirano za matrike, ki uporabljajo Hammingovo kodo;
• RAID 3 in 4- diskovni nizi s črtanjem in namenskim paritetnim diskom;
• - diskovno polje s črtanjem in "nedodeljenim paritetnim diskom";
• - črtasto diskovno polje z uporabo dveh kontrolnih vsot, izračunanih na dva neodvisna načina;
• - polje RAID 0, zgrajeno iz matrik RAID 1;
• - polje RAID 0, zgrajeno iz nizov RAID 5;
• - polje RAID 0, zgrajeno iz matrik RAID 6.

Krmilnik strojne opreme RAID lahko podpira več različnih nizov RAID hkrati, katerih skupno število trdih diskov ne presega števila rež zanje. Hkrati je krmilnik vgrajen v matično ploščo, v nastavitve BIOS-a ima samo dve stanji (omogočeno ali onemogočeno), zato je nov trdi disk povezan z neuporabljenim priključkom krmilnika, ko aktiviran način Sistem lahko prezre RAID, dokler ni povezan kot drugo JBOD (raztegnjeno) polje RAID, sestavljeno iz enega diska.

RAID 0 (črtasto - "izmenično")

Način, ki poveča zmogljivost. Podatki so enakomerno razporejeni po diskih matrike, diski so združeni v enega, ki ga lahko razdelimo na več. Porazdeljene operacije branja in pisanja vam omogočajo znatno povečanje hitrosti dela, saj več diskov hkrati bere / piše svoj del podatkov. Uporabniku je na voljo celoten obseg diskov, vendar se s tem zmanjša zanesljivost shranjevanja podatkov, saj se ob odpovedi enega od diskov matrika običajno uniči in je skoraj nemogoče obnoviti podatke. Obseg - aplikacije, ki zahtevajo visoke hitrosti izmenjave diskov, na primer zajem videa, urejanje videa. Priporočljivo za uporabo z visoko zanesljivimi pogoni.

(zrcaljenje - "zrcaljenje")

niz dveh diskov, ki sta popolni kopiji drug drugega. Ne smemo zamenjati z RAID 1+0, RAID 0+1 in RAID 10, ki uporabljajo več kot dva pogona in bolj izpopolnjene mehanizme zrcaljenja.

Zagotavlja sprejemljivo hitrost pisanja in povečanje hitrosti branja pri vzporedni poizvedbah.

Ima visoko zanesljivost - deluje, dokler deluje vsaj en disk v nizu. Verjetnost okvare dveh diskov naenkrat je enaka zmnožku verjetnosti okvare posameznega diska, t.j. bistveno manjša od verjetnosti okvare posameznega pogona. V praksi, če eden od diskov odpove, je treba sprejeti nujne ukrepe - ponovno obnoviti redundanco. Če želite to narediti, pri kateri koli ravni RAID (razen nič) priporočamo uporabo vročih rezervnih diskov.

Možnost razčlenjevanja diskov, podobna RAID10, ki omogoča liho število diskov (najmanj 3)

RAID 2, 3, 4

različne možnosti za porazdeljeno shranjevanje z diski, dodeljenimi za paritetne kode in različne velikosti blokov. Trenutno se praktično ne uporabljajo zaradi nizke zmogljivosti in potrebe po dodelitvi veliko prostora na disku za shranjevanje kod ECC in/ali parnosti.

Glavna pomanjkljivost ravni RAID od 2 do 4 je nezmožnost izvajanja vzporednih operacij pisanja, saj se za shranjevanje informacij o parnosti uporablja ločen disk za pariteto. RAID 5 te pomanjkljivosti nima. Podatkovni bloki in kontrolne vsote se ciklično zapisujejo na vse diske v nizu, v konfiguraciji diska ni asimetrije. Kontrolne vsote so rezultat operacije XOR (izključno ali). Xor ima funkcijo, ki omogoča zamenjavo katerega koli operanda z rezultatom in z uporabo algoritma xor, dobimo manjkajoči operand kot rezultat. Na primer: a xor b = c(kje a, b, c- trije diski matrike raid), če a zavrne, ga lahko dobimo tako, da ga postavimo na njegovo mesto c in porabili xor med c in b: xor b = a. To velja ne glede na število operandov: a xor b xor c xor d = e. Če ne uspe c potem e zasede njegovo mesto in xor kot rezultat dobimo c: a xor b xor e xor d = c. Ta metoda v bistvu zagotavlja toleranco napak različice 5. Za shranjevanje rezultata xor je potreben le 1 disk, katerega velikost je enaka velikosti katerega koli drugega diska v napadu.

Prednosti

RAID5 je postal zelo razširjen, predvsem zaradi svoje stroškovne učinkovitosti. Velikost diskovnega polja RAID5 se izračuna s formulo (n-1)*hddsize, kjer je n število diskov v nizu, hddsize pa velikost najmanjšega diska. Na primer, za niz štirih diskov po 80 GB bo skupna prostornina (4 - 1) * 80 = 240 GB. Dodatna sredstva se porabijo za zapisovanje informacij v obseg RAID 5 in zmogljivost pade, saj so potrebni dodatni izračuni in operacije pisanja, pri branju (v primerjavi z ločenim trdim diskom) pa pride do dobička, saj lahko tokovi podatkov z več diskov obdelati vzporedno.

Pomanjkljivosti

Zmogljivost RAID 5 je opazno nižja, zlasti pri operacijah naključnega pisanja (pise v naključnem vrstnem redu), pri katerih zmogljivost pade za 10-25 % od zmogljivosti RAID 0 (ali RAID 10), saj zahteva več operacij na disk (vsaka operacija piše, z razen tako imenovanega polnega zapisovanja, se strežnik na krmilniku RAID zamenja s štirimi - dvema branjem in dvema zapisovanjem). Slabosti RAID 5 se pojavijo, ko eden od diskov odpove - celoten obseg preide v kritični način (degradira), vse operacije pisanja in branja spremljajo dodatne manipulacije, zmogljivost močno pade. V tem primeru se raven zanesljivosti zmanjša na zanesljivost RAID-0 z ustreznim številom diskov (to je n-krat nižja od zanesljivosti posameznega diska). Če pride do okvare, preden je matrika popolnoma obnovljena, ali pa pride do nepopravljive napake pri branju na vsaj še enem disku, je niz uničen in podatkov na njem ni mogoče obnoviti z običajnimi metodami. Upoštevati je treba tudi, da proces rekonstrukcije RAID (obnovitev podatkov RAID zaradi redundance) po okvari diska povzroči intenzivno bralno obremenitev diskov več ur neprekinjeno, kar lahko povzroči odpoved katerega koli od preostalih diskov pri tem. najmanj zaščiteno obdobje delovanja RAID, kot tudi za odkrivanje predhodno nezaznanih napak pri branju v hladnih podatkovnih nizih (podatki, do katerih ni dostopa med normalnim delovanjem matrike, arhivirani in neaktivni podatki), kar poveča tveganje za okvaro pri obnovitvi podatkov.

Najmanjše število uporabljenih diskov je tri.

RAID 6 - podoben RAID 5, vendar ima višjo stopnjo zanesljivosti - za kontrolne vsote je dodeljena zmogljivost 2 diskov, 2 vsote se izračunata z različnimi algoritmi. Potrebuje zmogljivejši krmilnik RAID. Zagotavlja delovanje po hkratni okvari dveh diskov - zaščito pred večkratno okvaro. Za organizacijo matrike so potrebni najmanj 4 diski. Običajno uporaba RAID-6 povzroči približno 10-15 % padec zmogljivosti skupine diskov v primerjavi z RAID 5, kar je posledica velike količine obdelave za krmilnik (potreba izračunati drugo kontrolno vsoto ter prebrati in prepisati več diskov). blokov, ko je vsak blok napisan).

RAID 0+1

RAID 0+1 lahko v bistvu pomeni dve možnosti:

• dva RAID 0 sta združena v RAID 1;
• trije ali več diskov so združeni v niz, vsak podatkovni blok pa je zapisan na dva diska tega niza; tako je pri tem pristopu, tako kot pri "čistem" RAID 1, uporabna prostornina matrike polovica celotne prostornine vseh diskov (če so to diski enake zmogljivosti).

RAID 10 (1+0)

RAID 10 je zrcaljeni niz, v katerem se podatki zaporedno zapisujejo na več diskov, kot pri RAID 0. Ta arhitektura je matrika tipa RAID 0, katere segmenti so matrike RAID 1 namesto posameznih diskov. mora vsebovati vsaj 4 diske (in vedno sodo število). RAID 10 združuje visoko toleranco napak in zmogljivost.

Trditev, da je RAID 10 najbolj zanesljiva možnost za shranjevanje podatkov, je utemeljena z dejstvom, da bo polje po izpadu vseh pogonov v istem polju ukinjeno. Pri okvari enega pogona je možnost okvare drugega v istem nizu 1/3*100=33%. RAID 0+1 ne bo uspel, če dva pogona ne uspeta v različnih nizih. Možnost okvare pogona v sosednjem polju je 2/3*100=66%, ker pa se pogon v polju s pogonom, ki je že odpovedal, ne uporablja več, obstaja možnost, da bo naslednji pogon onemogočil celoten niz je 2/2 *100=100%

niz, podoben RAID5, vendar se poleg porazdeljenega shranjevanja paritetnih kod uporablja porazdelitev rezervnih območij - dejansko se uporablja trdi disk, ki se lahko doda matriki RAID5 kot rezervni (taki nizi se imenujejo 5+ ali 5+spare). V polju RAID 5 je rezervni pogon v mirovanju, dokler eden od primarnih pogonov ne odpove. trdi diski, medtem ko je v polju RAID 5EE ta disk ves čas v skupni rabi s preostalim trdim diskom, kar pozitivno vpliva na zmogljivost matrike. Na primer, niz RAID5EE s 5 trdimi diski lahko izvede 25 % več V/I operacij na sekundo kot niz RAID5 s 4 primarnimi in enim rezervnim trdim diskom. Najmanjše število diskov za takšno matriko je 4.

združevanje dveh (ali več, vendar se to izjemno redko uporablja) nizov RAID5 v trak, t.j. kombinacija RAID5 in RAID0, ki delno popravi glavno slabost RAID5 - nizka hitrost zapisovanje podatkov z vzporedno uporabo več takih nizov. Skupna zmogljivost matrike je zmanjšana za kapaciteto dveh pogonov, vendar za razliko od RAID6 lahko prenaša samo okvaro enega pogona brez izgube podatkov, najmanjše število pogonov, ki je potrebno za ustvarjanje polja RAID50, pa je 6. Skupaj z RAID10, to je najbolj priporočljiva raven RAID za uporabo v aplikacijah, kjer je potrebna visoka zmogljivost v kombinaciji s sprejemljivo zanesljivostjo.

združitev dveh nizov RAID6 v trak. Hitrost zapisovanja je približno dvakrat večja od hitrosti zapisovanja v RAID6. Najmanjše število diskov za ustvarjanje takšne matrike je 8. Informacije se ne izgubijo, če dva diska iz vsakega polja RAID 6 ne uspeta.

RAID 00

RAID 00 je zelo redek, srečal sem ga na krmilnikih LSI. Skupina diskov RAID 00 je sestavljena skupina diskov, ki ustvari črtasti niz iz serije
diskovni nizi RAID 0. RAID 00 ne zagotavlja redundance podatkov, vendar skupaj z RAID 0 ponuja najboljšo zmogljivost vseh ravni RAID. RAID 00 razdeli podatke na manjše segmente in nato razčleni segmente podatkov na vsakem disku v skupini za shranjevanje. Velikost vsakega podatkovnega segmenta je določena z velikostjo traku. RAID 00 ponuja visoko pasovno širino. RAID 00 ni odporen na napake. Če disk v skupini diskov RAID 0 odpove, celoten
virtualni disk (vsi diski, povezani z virtualni disk) ne bo uspelo. Z razdelitvijo velike datoteke na manjše segmente lahko krmilnik RAID uporablja oba SAS
krmilnik za hitrejše branje ali pisanje datoteke. RAID 00 ne predvideva, da izračuni parnosti zapletejo operacije pisanja. Zaradi tega je RAID 00 idealen za
aplikacije, ki zahtevajo visoko pasovno širino, vendar ne zahtevajo tolerance napak. Lahko je sestavljen iz 2 do 256 diskov.

Kateri je hitrejši RAID 0 ali RAID 00?

Izvedel sem svoje testiranje, opisano v članku o optimizaciji hitrosti pogonov SSD na krmilnikih LSI, in dobil te številke na nizih 6 SSD-jev

Primerjava zmogljivosti rešitev iste cenovne ravni

Zanimivo dejstvo: tako imenovani indeks izkušenj v sistemu Windows 7, ki ocenjuje zmogljivost glavnih podsistemov osebnega računalnika, za tipičen pogon SSD (SSD) in daleč od najpočasnejšega (približno 200 MB/s za branje in pisanje). , naključni dostop - 0,1 ms) , kaže vrednost 7,0, medtem ko indeksi vseh ostalih podsistemov (procesor, pomnilnik, grafika, grafika iger) v istih namiznih sistemih temeljijo na starejših procesorjih (s povprečno 4 GB DDR3-1333 današnji pomnilnik in povprečno enaka igralna grafična kartica, kot je AMD Radeon HD 5770) so ocenjeni z vrednostmi, ki so bistveno višje od 7,0 (in sicer 7,4-7,8; ta kriterij v sistemu Windows 7 ima logaritemsko lestvico, tako da je razlika v desetinkah pomeni več deset odstotkov absolutnih vrednosti). To pomeni, da je hiter "gospodinjski" SSD na vodilu SATA, glede na Windows 7, ozko grlo tudi v ne najbolj vrhunskih namiznih računalnikih današnjega časa. Kakšna bi morala biti (nezaslišana?) zmogljivost sistemskega diska, da bi ga "veliki in mogočni" "Sedem" menili, da je vreden preostalih komponent takega osebnega računalnika? .. :)

To vprašanje je očitno retorično, saj se malo ljudi zdaj pri izbiri konfiguracije namizja vodi po "indeksu izkušenj" sistema Windows 7. In SSD-ji so že trdno zakoreninjeni v glavah uporabnikov kot nesporna možnost, če želite iz diskovnega podsistema iztisniti maksimum in dobiti udobno delo brez zavor. Toda ali je res tako? Ali je Windows 7 sam pri svoji oceni resnične uporabnosti SSD-jev? In ali obstaja alternativa za SSD v zmogljivih namiznih računalnikih? Še posebej, če ne želite zares videti brezupne praznine v svoji denarnici ... Upamo si ponuditi enega od opcije zamenjave.

Katere so glavne pomanjkljivosti sodobnih SSD diskov? Če ne upoštevamo "dolgotrajnih" sporov o njihovi zanesljivosti, trajnosti in degradaciji sčasoma, potem obstajata na splošno dve takšni pomanjkljivosti: majhna zmogljivost in precej visoka cena. Dejansko povprečen 128 GB MLC SSD zdaj stane približno 8.000 rubljev. (cena v času pisanja; seveda je močno odvisna od modela, a vrstni red cen je zaenkrat). To seveda ni 600 rubljev na 1 GB, kot za pomnilnik DDR3, ampak red velikosti, vendar še vedno ni tako majhen kot pri tradicionalnih magnetnih trdih diskih. Dejansko je zelo produktiven "sedemtisočak" 1000 GB z največjo hitrostjo branja / pisanja približno 150 MB / s (kar mimogrede ni veliko manj kot SSD za 8 tisoč rubljev!) Zdaj lahko kupite manj kot 2000 rubljev. (na primer Hitachi 7K1000.C ali kaj korejskega). Stroški enote gigabajta prostora v tem primeru bodo le 2 (dva) rublja! Ali čutite razliko s SSD diskom s svojimi 60 rubljev na gigabajt? ;) In ali je "prepad" med njima res tako velik v tipičnih namiznih aplikacijah z velikim številom zaporednih dostopov? Na primer, pri delu z videom, zvokom, grafiko itd. Konec koncev, tipična hitrost zaporednega branja MLC SSD (160-240 MB / s) ne presega hitrosti prvih 120 gigabajtov prostora v istem " sedem tisoč terabajtov" (150 MB / z). In glede hitrosti zaporednega pisanja imajo na splošno približno pariteto (enakih 150 MB / s v primerjavi s 70-190 za SSD). Da, glede na čas naključnega dostopa so povsem neprimerljivi, a navsezadnje si ne gradimo strežnika na namizju.

Poleg tega je za namizje enakih 128 GB trenutno izjemno neresna količina (v 80 GB je na splošno smešno). Komaj bo ustrezal eni ali dvema sistemskima particijama z OS in glavnimi aplikacijami. In kam shraniti številne večpredstavnostne datoteke? Kam postaviti igrače, od katerih bo vsaka zdaj razpakirala 5-20 GB? Skratka, brez običajnega prostornega "vijaka" še vedno nikjer. Vprašanje je le, ali bo sistemski ali dodatni v računalniku.

Kaj pa, če pristopite z druge strani? Ker brez trdega diska (se spomnite dobre stare okrajšave - trdi diski ali preprosto "trdi diski") z osebnim računalnikom kjerkoli, zakaj jih potem ne bi združili v RAID polje? Poleg tega so mnogi od nas dobili preprost krmilnik RAID, pravzaprav "zastonj" - na južnem mostu matičnih plošč, ki temeljijo na čipih AMD, Intel ali Nvidia. Na primer, enakih 8.000 rubljev lahko porabite ne za SSD, ampak za 4 "terabajte". Združimo jih v niz (-e) - potem nam ne bo treba kupiti zmogljivega trdega diska za shranjevanje podatkov, torej bomo celo prihranili. Ali kot druga možnost - skupaj z nakupom enega SSD in enega diska 2-3 TB lahko kupite 4 diske po 1,5-2 TB ...

Še več, recimo, da bo RAID 0 s štirimi diski imel ne le štirikratno zmogljivost, ampak tudi štirikratno linearno hitrost branja/pisanja. In to je že 400-600 MB / s, kar je en sam SSD enaka cena niti sanjalo se ni! Tako bo tak niz deloval veliko hitreje kot SSD vsaj, s pretočnimi podatki (branje/pisanje/urejanje videa, kopiranje velikih datotek itd.). Možno je, da pri drugih tipičnih težavah osebni računalnik tak niz se ne bo obnašal nič slabše kot SSD - navsezadnje je odstotek zaporednih operacij pri takšnih opravilih zelo visok, naključni dostopi pa se praviloma izvajajo na dokaj kompaktnem delu tako zmogljivega pogona (datoteka ostranjevalnika, začasna datoteka urejevalnika fotografij itd.), to pomeni, da bo premikanje glav znotraj tega razdelka veliko hitrejše od povprečja za disk - v nekaj milisekundah), kar bo seveda pozitivno vplivalo na njegovo delovanje. Če je v operacijskem sistemu predpomnjeno tudi polje RAID z več diski, potem lahko od njega pričakujete impresivno hitrost tudi pri operacijah z majhnimi podatkovnimi bloki.

Da bi preverili naše predpostavke, smo testirali matrike RAID 0 in RAID 5 s štirimi diski terabajtnih pogonov Hitachi Deskstar E7K1000 s 7200 vrt/min in 32 MB medpomnilnika. Da, glede hitrosti plošč so nekoliko počasnejši od novejših in tistih, ki se trenutno prodajajo po 1800-1900 rubljev za kos. Pogoni Hitachi 7K1000.C enake zmogljivosti. Vendar je njihova vdelana programska oprema bolje optimizirana za diske v nizih, zato bomo z malo manj kot želenih 600 MB / s za največjo hitrost branja 4-disk RAID 0 dosegli boljšo zmogljivost pri opravilih s precejšnjim številom naključni dostopi. In vzorce, ki smo jih našli, je mogoče razširiti na nize hitrejših (in bolj prostornih) modelov diskov različnih proizvajalcev.

Z uporabo plošč na osnovi Intelovih naborov čipov z južnim mostom ICH8R/ICH9R/ICH10R (in pozneje) lahko štiri terabajtne diske po našem mnenju optimalno organiziramo na naslednji način. Zahvaljujoč tehnologiji Intel Matrix RAID iz prve polovice prostornine vsakega od diskov naredimo 2 TB RAID 0 polje (da ga lahko brez posebnih trikov razumejo operacijski sistemi pod Vista), ki nam bo zagotovil najvišja zmogljivost sistemskih particij, Hitri zagon aplikacije in igre ter hitro operativno delo z večpredstavnostnimi in drugimi vsebinami. In za zanesljivejše shranjevanje podatkov, ki so nam pomembni, bomo drugo polovico prostornine teh diskov združili v polje RAID 5 (mimogrede, tudi zmogljivost je daleč od najslabšega, kot bomo videli spodaj) . Tako za samo 8 tisoč rubljev. dobili bomo tako super hiter sistemski disk 2 TB kot zanesljiv in zmogljiv 1,5 TB "arhivski" nosilec. V tej konfiguraciji dveh nizov, ki smo jih ustvarili s privzetimi vrednostmi, bomo izvedli naše nadaljnje testiranje. Vendar pa lahko posebej sumljivi sovražniki RAID5 na Intelovih krmilnikih namesto tega zgradijo RAID10 krat in pol manjši - njegova zmogljivost za branje podatkov bo nižja kot pri RAID5, pri pisanju (s predpomnjenjem) sta približno enakovredni, vendar sta zanesljivost in podatki boljša bo možnost pridobivanja, ko se matrika sesede (v polovici primerov se RAID10 lahko oživi, ​​če odpoveta celo dva diska).

Pripomoček Intel Matrix Storage Manager vam omogoča, da omogočite in onemogočite predpomnjenje pisanja na takih diskovnih nizih z uporabo operacijskega sistema (tj. Oven PC), glejte tretjo vrstico od zgoraj v desnem Informacijskem polju na posnetku zaslona:

Predpomnjenje lahko drastično pospeši delovanje nizov z majhnimi datotekami in podatkovnimi bloki ter hitrost zapisovanja v polje RAID 5 (kar je včasih zelo kritično). Zato smo zaradi jasnosti izvedli teste z omogočenim in onemogočenim predpomnjenje. Za referenco se bomo dotaknili tudi težav z obremenitvijo CPE z omogočenim predpomnilnikom spodaj.

Teste smo izvedli na testnem sistemu, ki predstavlja tipično, ne najzmogljivejše namizje v sodobnem času:

• procesor Intel Core 2 Duo E8400 (3 GHz);
• 2 GB sistemskega pomnilnika DDR2-800;
• Plošča ASUS P5Q-E, ki temelji na naboru čipov Intel P45 Express z ICH10R;
• video pospeševalnik AMD Radeon HD 5770.

Sistemski pogon Seagate ST950042AS je vseboval Windows 7 x64 Ultimate in Windows XP SP3 Pro (preizkušeni nizi in pogoni so bili preizkušeni v "čistem" stanju). Kot merila smo uporabili ATTO Disk Benchmark 2.41, Futuremark PCMark05, Futuremark PCMark Vantage x86, Intel NAS Performance Toolkit 1.7 itd., na podlagi katerih bomo presojali rivalstvo SSD diskov s tradicionalnim RAID-om. Testi so bili izvedeni petkrat in rezultati so bili povprečni. Za orientacijo so na dnu diagramov z rezultati testov podani podatki za hitri posamezen pogon Seagate Barracuda XT ST32000641AS s kapaciteto 2 TB, torej enako kot "sistemski" RAID 0 štirih Hitachi Deskstar E7K1000 HDE721010SLA330 smo testirali.

Čast poceni, a zelo produktivnega SSD-ja z zmogljivostjo 128 GB in ceno (v času pisanja) v območju 8000 rubljev. zaščiten model PNY Optima SSD 128 GB MLC. Poglejmo si ga najprej pobliže.

SSD PNY Optima 128 GB Gen2

Številka modela P-SSD2S128GM-CT01 (vdelana programska oprema 0309) je tipičen 2,5-palčni SATA SSD v elegantnem 9,5 mm debelem črnem kovinskem ohišju. Njegov proizvajalec je podjetje, ki je bolj znano po svojih bliskovnih pogonih in pomnilniških modulih.

PNYOptimaSSD 128GBMLC

Pogon temelji na bliskovnem pomnilniku Intel 29F64G08CAMDB s celicami MLC in krmilnikom JMicron JMF612, ki omogoča, da ta SSD deluje ne samo prek Serial ATA, ampak tudi prek USB 2.0 (slednji mini konektor se nahaja poleg vrat SATA v zadnji del ohišja diska).

To pomeni, da se ta pogon SSD lahko uporablja tudi kot prenosni pomnilnik, odporen na udarce. Res je, USB kabel ni vključen v paket. Toda cene izdelka ni mogoče imenovati precenjena.

Kartica pogonaPNYOptimaSSD 128GBMLC

Proizvajalec za ta model obljublja hitrost branja 235 MB / s in hitrost pisanja 150 MB / s (v praksi se je izkazalo, da je celo nekoliko višja). Predpomnilnik diska je 64MB, vgrajena je podpora TRIM, zahtevana je odpornost na udarce 1500g, temperaturno območje delovanja je od -10 do +70°C. Proizvajalec daje 3-letno garancijo za ta model z MTBF 1,5 milijona ur.

Mimogrede, ne gre se zmotiti in priljubljene MLC SSD diske, ki temeljijo na krmilniku JMicron JMB612, obravnavamo kot rešitve nižjega razreda. Kot je prikazano, pogoni na tem krmilniku v povprečju ne izgledajo slabše od diskov SSD s podobno zmogljivostjo in ceno na krmilnikih Indilinx (IDX110), Intel, SandForce (SF1222) in Samsung, pri čemer jih celo prekašajo v številnih merilih diskov.

Rezultati testov

Največja hitrost zaporednega branja in pisanja koristnih podatkov za PNY Optima 128 GB SSD glede na rezultate testa ATTO Disk Benchmark 2.41 (pisanje in branje 256 MB datoteke v blokih od 64 KB do 8 MB) je bila 238 in 155 MB / s, kar je nekoliko višje od vrednosti, ki jih je navedel proizvajalec (glej diagram).

Zanimivo je, da je nizkonivojski test HD Tach RW 3.0, ki uporablja dostop do pogona mimo datotečnega sistema, pokazal vrednosti 217 oziroma 165 MB/s za ta dva parametra (glej graf). Kar zadeva par RAID nizov s štirimi diski, ki smo jih preizkusili, je RAID 0 pokazal največjo hitrost branja/pisanja velikih datotek pod 450 MB/s (to potrjuje tudi graf HD Tach RW 3.0), kar je dva do trikrat hitreje kot ta SSD! Res je, omogočite predpomnjenje pisanja (WC=da na diagramih) Windows orodja nekoliko zmanjša hitrost zaporednega pisanja, pa tudi branja, vendar ne tako kritično, da bi se lahko štelo za nesprejemljivo.

Kar se tiče RAID 5, organiziranega na drugi polovici naših testnih trdih diskov, torej največja hitrost zaporedno branje tega niza presega 270 MB / s (kar je opazno višje kot pri katerem koli sodobnem magnetnem trdem disku!), Hitrost zaporednega pisanja pa je v osnovi odvisna od predpomnjenja v sistemu Windows: brez njega komaj doseže popolnoma nesprejemljivih 40-50 MB/s, potem pa kako se z njim več kot potroji (glej tudi graf HD Tach RW 3.0), čeprav tega še vedno ne doseže pri branju RAID-a 5, kot je bilo pri RAID-u 0. Vsekakor pa tukaj naš RAID 5 deluje opazno hitreje kot ena sama "sedemtisočaka" Seagate Barracuda XT.

Druga pomembna prednost predpomnjenja diskovnih nizov v sistemu Windows je dramatično pospešitev dela z majhnimi (manj kot 64 KB) datotekami in podatkovnimi bloki. To je jasno razvidno iz rezultatov testa ATTO Disk Benchmark 2.41 (vertikale na levi označujejo velikost podatkovnega bloka v KB; stolpci na desni so vrednosti hitrosti v KB / s).

RAID 0 brez predpomnjenja

RAID 0 s predpomnjenjem

RAID 5 brez predpomnjenja

RAID 5 s predpomnjenjem

Kot lahko vidite, to pospeši delo ne le pri pisanju, ampak tudi pri branju. Na splošno je uporaba predpomnilnika matrik v operacijskem sistemu pravzaprav nujen pogoj, če želite na njih doseči dobro zmogljivost, ne samo s pretočnimi podatki, ampak v vsem drugem (kot je na primer sistemski disk).

Delo predpomnilnih operacij z RAID-om prek RAM-a računalnika (tako pri branju kot pri pisanju) nazorno prikazuje naslednji diagram, ki ga običajno podajamo kot ponazoritev hitrosti diskovnega vmesnika (SATA, SAS itd.).

Hitrosti branja v medpomnilniku 3-5 GB/s so enakega reda velikosti kot pasovna širina sistemskega pomnilnika v osebnem računalniku, kot je naš tester. Vodilo DMI, preko katerega južni most Intelovih čipov komunicira s sistemom, ima veliko manjši potencial, ki je pravzaprav enak vodilu PCI Express x4 prve generacije (tj. 1 GB/s v eno smer). Drugi koristen zaključek iz tega diagrama je, da se pri nizih RAID (tudi brez predpomnilnika) hitrost prenosa podatkov prek vodila (več vodil SATA) od gostitelja do pogonov pogojno poveča sorazmerno s številom diskov v polju. In za RAID 0 je na primer večkrat višja od hitrosti izmenjave podatkov z enim SSD diskom na vodilu SATA. Zaključek je na splošno precej očiten.

Mimogrede, povprečni čas naključnega dostopa do matrik (majhnih blokov) pri branju ni odvisen od predpomnilnika sistema Windows, pri pisanju pa se bistveno spremeni (glej diagram). Poleg tega je za najpreprostejši (programski) RAID 5 brez predpomnjenja nespodobno velik.

Kar se tiče vprašanja dodatne obremenitve procesorja zaradi predpomnjenja, zagotovo obstaja, vendar za bolj ali manj sodobna namizna računalnika tega ne moremo imenovati preveč obremenjujoče. Oglejmo si grafe porabe CPE pri izvajanju istega testa ATTO:

RAID 0
RAID 5
Grafi porabe CPE brez predpomnilnika RAID

Za RAID 0 in RAID 5 je poraba CPE-ja za branje in pisanje brez predpomnilnika Windows RAID nekaj odstotkov. Če je predpomnjenje omogočeno, se na majhnih blokih obremenitev CPE poveča na desetine odstotkov, včasih preseže 50% (levi deli spodnjih grafov).

RAID 0

RAID 5
Grafi obremenitve CPU s predpomnjenjem RAID

Zanimivo je, da je pri RAID 5 obremenitev procesorja nekoliko nižja kot pri RAID 0 - očitno vpliva višja hitrost branja / pisanja v drugem primeru. Poleg tega se s povečanjem velikosti bloka obremenitev procesorja zmanjša in se približa tisti z onemogočenim predpomnjenjem za bloke velikosti 64 KB in več. Seveda je to le ocena, ponazoritev problematike. Ta vidik bi lahko raziskali bolj natančno, v "čisti obliki". Toda v tem primeru nam to ni namen članka, saj nas tukaj zanima vprašanje, kakšna je zmogljivost pogonov.

Slednje smo ovrednotili predvsem s kompleksnimi testi, ki simulirajo delo različnih nalog v sistemu Windows - PCMark Vantage, PCMark05 in Intel NAS Performance Toolkit. Podrobni rezultati za vsak vzorec teh testov so navedeni v splošni tabeli. In v telesu članka bomo predstavili le končne diagrame, ki dajejo predstavo o povprečni zmogljivosti pogonov v sistemu Windows.

V testu PCMark05 je ta model SSD manj kot dvakrat hitrejši od RAID 0 s 4 pogoni. Da, to je opazna prednost, vendar ne tako usodna kot v primerjavi z enim trdim diskom. Zanimivo je, da je ta prednost dosežena le v treh od petih vzorcev PCMark05 (v glavnem Zagon sistema Windows in aplikacije), medtem ko je v vzorcu skeniranja virusov naš RAID 0 10 % hitrejši od SSD-ja, v vzorcu pisanja datotek pa je na splošno hitrejši od SSD-ja, več kot trikrat!

Predpomnilni nizi povečajo njihovo zmogljivost v tem merilu uspešnosti za približno poldrugi krat, čeprav je en sam Seagate Barracuda XT še vedno nekoliko hitrejši od tukaj testiranega RAID 5. Vendar vam nismo predlagali, da uporabite tega RAID 5 za glavne sistemske particije in zagon aplikacije. ;) Toda pri pisanju na ta "arhivski" obseg datotek (vzorec pisanja datoteke) je njegova hitrost očitno višja od hitrosti posameznega diska.

V novejšem testu PCMark Vantage pod operacijskim sistemom Windows 7 je prednost SSD-jev pred našimi nizi izjemna (v povprečju vsaj trikrat). Očitno je, da vzorci tega merila uspešnosti zelo aktivno delujejo s psevdonaključnimi dostopi do pogonov, pri katerih je SSD izven konkurence.

Vendar pa analiza rezultatov po vzorcih (glej tabelo) kaže, da "ni vse Maslenica" - pri številnih nalogah ima naš RAID 0 ne le podobno hitrost kot SSD (Movie Maker, torej urejanje videa), lahko pa tudi bistveno prekaša njegovega (Medijski center). Tako je vsaj za medijsko središče niz donosnejši od SSD (to velja tudi za njegovo veliko večjo zmogljivost). Predpomnjenje tukaj tudi doda 20-30 % k povprečni zmogljivosti nizov, zaradi česar je celo programski RAID 5 precej konkurenčen enemu vrhunskemu dvoterabajtnemu nizu.

V novejšem in po našem mnenju bolj realističnem testu je Intel NAS Performance Toolkit, ki uporablja nekoliko drugačno filozofijo primerjalnega testiranja kot »track« PCMark – namreč neposredno delo z datotečni sistem preizkušanega pogona, namesto da bi predvajali vnaprej posnete (na drugem sistemu) ukaze za dostop do diska znotraj vnaprej ustvarjene začasne datoteke - situacija je še bolj naklonjena RAID-u z več diski. V povprečju je naš RAID 0 tukaj pred SSD-jem ne le s predpomnjenjem (en in pol!), ampak tudi brez njega! Programski "arhivski" RAID 5 s predpomnjenjem je hitrejši od enega samega pogona Barracuda XT.

Po natančnejšem pregledu (glej tabelo) se izkaže, da je v 10 od 12 vzorcev predpomnjeni RAID 0 hitrejši od SSD! To velja tudi za delo z videoposnetki in ustvarjanje vsebine (ustvarjanje vsebine), pisarniško delo in obdelavo fotografij (foto album) ter kopiranje datotek. Samo s 4-tokovnim predvajanjem videa in kopiranjem imenika z veliko datotekami z diska je pogon SSD zmagal nad RAID 0 s tradicionalnih trdih diskov. Na tej optimistični noti bomo prišli do zaključka.

Zaključek

Pravzaprav je bilo vse že povedano zgoraj. S pravo izbiro tradicionalnih pogonov z magnetnimi ploščami so njihovi nizi 4 pogonov z enim samim SSD diskom zmožni trditi za zmogljivost pri tipičnih opravilih namiznih računalnikov. enak strošek! Poleg tega so po ceni na gigabajt prostora in po zmogljivosti takšna polja neprimerno donosnejša od polprevodniških pogonov. In možnost (v primeru Intelovih čipsetov) hkrati s hitrim RAID 0 na delu trdega diska ustvariti tudi zmogljiv zaščiten "arhivski" RAID 5 za shranjevanje najpomembnejših podatkov, nima analogov po primerni ceni med SSD diski. Izbira je torej vaša. Ne pozabite omogočiti predpomnjenja matrik RAID z ustreznim pripomočkom v sistemu Windows - brez tega bo užitek uporabe produktivne, zmogljive in ekonomične rešitve na namizju nepopoln.

In še nekaj pripomb - glede porabe energije in zanesljivosti teh rešitev. Seveda se 0,5-3 W porabe enega SSD ne more primerjati z 20-40 W požrešnosti niza štirih trdih diskov. Vendar ne razmišljamo o prenosnem računalniku / nettopu, temveč o polnopravnem namizju (sicer pravzaprav ni treba ograjevati takšnega RAID-a). Zato je treba porabo oceniti skupno. In v ozadju veliko večje požrešnosti tipičnih namiznih procesorjev (100-200 W skupaj z matično ploščo) in grafične kartice (50-300 W) se še nekaj deset vatov za pogone sploh ne zdi odpadek (le paranoik bo odvečne kilovatne ure od njih štel na domačem električnem števcu :)). Še posebej, če upoštevate, da morate še vedno kupiti enega ali dva trda diska za SSD (za oceno: 20W 8 ur 30 dni = 4,8 kWh, torej največ 15-20 dodatnih rubljev za elektriko na mesec) . Kar se tiče zanesljivosti obeh rešitev, je v spletu mogoče najti številne pritožbe glede SSD-jev, RAID-ov na krmilnikih čipov in celo trdih diskov, čeprav proizvajalci zanje obljubljajo milijon-urni MTBF. Zato v vsakem primeru najboljša zaščita pred izgubo podatkov je njihovo redno varnostno kopiranje na neodvisnih medijih. In tega se nikoli ne sme pozabiti.

Za prigrizek - diagram, ki geometrijsko povpreči zmogljivost (v MB/s) testiranih pogonov za vseh 26 testnih vzorcev PCMark05 (5 vzorcev), PCMark Vantage x86 (7 vzorcev), Intel NAS Performance Toolkit (12 vzorcev) in branje / pisanje velikih datotek v ATTO Disk Benchmark (2 vzorca). Glejte in razmišljajte. ;)

Vse sodobne matične plošče so opremljene z integriranim RAID krmilnikom, vrhunski modeli pa imajo celo več integriranih RAID krmilnikov. Koliko integriranih krmilnikov RAID povprašujejo domači uporabniki, je ločeno vprašanje. V vsakem primeru sodobna matična plošča uporabniku omogoča ustvarjanje matrike RAID iz več diskov. Vendar pa vsak domači uporabnik ne ve, kako ustvariti matriko RAID, katero raven matrike izbrati, in na splošno ima slabo predstavo o prednostih in slabostih uporabe matrik RAID.
V tem članku vam bomo dali hiter vodnik za ustvarjanje matrik RAID na domačih računalnikih in uporabili poseben primer, da vam pokažemo, kako lahko sami preizkusite delovanje polja RAID.

Zgodovina ustvarjanja

Izraz "matrika RAID" se je prvič pojavil leta 1987, ko so ameriški raziskovalci Patterson, Gibson in Katz s kalifornijske univerze Berkeley v svojem članku "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Discs, RAID") opisali, kako lahko na ta način združite več poceni trdih diskov v eno samo logično napravo, tako da je rezultat povečana zmogljivost in hitrost sistema, izpad posameznih pogonov pa ne vodi v odpoved celotnega sistema.

Od objave tega članka je minilo več kot 20 let, vendar tehnologija za gradnjo matrik RAID še danes ni izgubila svoje pomembnosti. Edina stvar, ki se je od takrat spremenila, je dekodiranje kratice RAID. Dejstvo je, da sprva polja RAID sploh niso bila zgrajena na poceni diskih, zato je bila beseda Inexpensive (poceni) spremenjena v Independent (neodvisna), kar je bilo bolj res.

Načelo delovanja

Torej je RAID redundantni niz neodvisnih diskov (Redundant Arrays of Independent Discs), ki mu je zaupana naloga zagotavljanja tolerance napak in izboljšanja zmogljivosti. Toleranca napak je dosežena z redundanco. To pomeni, da se del zmogljivosti prostora na disku dodeli za storitvene namene in uporabniku postane nedostopen.

Povečanje zmogljivosti diskovnega podsistema je zagotovljeno s hkratnim delovanjem več diskov in v tem smislu je več diskov v nizu (do določene meje), tem bolje.

Pogone v nizu je mogoče deliti z vzporednim ali neodvisnim dostopom. Z vzporednim dostopom je prostor na disku razdeljen na bloke (trakove) za zapisovanje podatkov. Podobno so informacije, ki jih je treba zapisati na disk, razdeljene na iste bloke. Pri pisanju se posamezni bloki zapisujejo na različne diske, več blokov pa na različne diske hkrati, kar vodi do povečanja zmogljivosti pri operacijah pisanja. Potrebne informacije se berejo tudi v ločenih blokih hkrati z več diskov, kar prav tako prispeva k rasti zmogljivosti sorazmerno s številom diskov v polju.

Treba je opozoriti, da se model vzporednega dostopa izvaja le pod pogojem, da je velikost zahteve za zapisovanje podatkov večja od velikosti samega bloka. V nasprotnem primeru je praktično nemogoče pisati več blokov vzporedno. Predstavljajte si situacijo, ko je velikost posameznega bloka 8 KB, velikost zahteve za zapisovanje podatkov pa 64 KB. V tem primeru so izvorne informacije razrezane na osem blokov po 8 KB. Če obstaja niz štirih diskov, lahko hkrati zapišete štiri bloke ali 32 KB. Očitno bosta v tem primeru hitrost zapisovanja in branja štirikrat višji kot pri uporabi enega diska. To velja le za idealno situacijo, vendar velikost zahteve ni vedno večkratnik velikosti bloka in števila diskov v polju.

Če je velikost zapisanih podatkov manjša od velikosti bloka, se izvaja bistveno drugačen model - neodvisen dostop. Poleg tega je ta model mogoče uporabiti tudi, če je velikost podatkov, ki jih je treba zapisati, večja od velikosti enega bloka. Z neodvisnim dostopom se vsi podatki določene zahteve zapišejo na ločen disk, kar pomeni, da je situacija enaka delu z enim diskom. Prednost modela neodvisnega dostopa je v tem, da če hkrati pride več zahtev za pisanje (branje), se bodo vse izvajale na ločenih diskih neodvisno drug od drugega. Ta situacija je značilna na primer za strežnike.

V skladu z različnimi vrstami dostopa obstajajo različne vrste RAID nizov, za katere so običajno značilne ravni RAID. Poleg vrste dostopa se ravni RAID razlikujejo po načinu postavitve in oblikovanja odvečnih informacij. Odvečne informacije je mogoče namestiti na namenski disk ali porazdeliti po vseh diskih. Obstaja veliko načinov za ustvarjanje teh informacij. Najpreprostejša od teh je popolno podvajanje (100-odstotna redundanca) ali zrcaljenje. Poleg tega se uporabljajo kode za popravljanje napak in izračun parnosti.

Ravni RAID

Trenutno obstaja več ravni RAID, ki jih lahko štejemo za standardizirane, to so RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5 in RAID 6.

Uporabljajo se tudi različne kombinacije nivojev RAID, kar omogoča združevanje njihovih prednosti. To je običajno kombinacija neke vrste sloja, odpornega na napake, in ničelne ravni, ki se uporablja za izboljšanje zmogljivosti (RAID 1+0, RAID 0+1, RAID 50).

Upoštevajte, da vsi sodobni krmilniki RAID podpirajo funkcijo JBOD (Just a Bench Of Disks), ki ni namenjena ustvarjanju matrik – omogoča povezavo posameznih diskov s krmilnikom RAID.

Treba je opozoriti, da krmilniki RAID, vgrajeni v matične plošče za domače osebne računalnike, ne podpirajo vseh ravni RAID. Krmilniki RAID z dvema vratima podpirajo samo ravni 0 in 1, medtem ko krmilniki RAID z velikim številom vrat (na primer 6-portni krmilnik RAID, integriran v južni most nabora čipov ICH9R/ICH10R) podpirajo tudi ravni 10 in 5.

Poleg tega, če govorimo o matičnih ploščah, ki temeljijo na čipih Intel, potem izvajajo tudi funkcijo Intel Matrix RAID, ki omogoča ustvarjanje na več trdi diski x hkrati RAID-matrike več nivojev, ki vsakemu od njih dodelijo del prostora na disku.

RAID 0

RAID nivo 0, strogo gledano, ni redundantno polje in zato ne zagotavlja zanesljivosti shranjevanja podatkov. Kljub temu se ta raven aktivno uporablja v primerih, ko je treba zagotoviti visoko zmogljivost diskovnega podsistema. Pri ustvarjanju matrike RAID ravni 0 se informacije razdelijo na bloke (včasih se ti bloki imenujejo trakovi), ki so zapisani na ločene diske, torej se ustvari sistem z vzporednim dostopom (če seveda velikost bloka to omogoča ). Z zmožnostjo sočasnega V/I z več pogonov zagotavlja RAID 0 najhitrejše hitrosti prenosa podatkov in najučinkovitejšo uporabo prostora na disku, saj za shranjevanje kontrolnih vsot ni potreben prostor. Izvedba te stopnje je zelo preprosta. RAID 0 se uporablja predvsem na področjih, kjer je potreben hiter prenos velikih količin podatkov.

RAID 1 (zrcalni disk)

RAID nivo 1 je polje dveh diskov s 100-odstotno redundanco. To pomeni, da so podatki preprosto popolnoma podvojeni (zrcaljeni), zaradi česar je zelo visoka stopnja zanesljivost (pa tudi stroški). Upoštevajte, da implementacija sloja 1 ne zahteva predhodne particije diskov in podatkov na bloke. V najpreprostejšem primeru dva pogona vsebujeta enake informacije in sta en logičen pogon. Ko en disk odpove, drugi opravlja svoje funkcije (kar je uporabniku popolnoma pregledno). Obnovitev matrike se izvede s preprostim kopiranjem. Poleg tega ta raven podvoji hitrost branja informacij, saj je to operacijo mogoče izvajati hkrati z dveh diskov. Takšna shema za shranjevanje informacij se uporablja predvsem v primerih, ko je cena varnosti podatkov veliko višja od stroškov implementacije sistema za shranjevanje.

RAID 5

RAID 5 je diskovno polje, odporno na napake, z porazdeljenim shranjevanjem kontrolne vsote. Pri pisanju se podatkovni tok razdeli na bloke (trakove) na bajtni ravni in se hkrati v cikličnem vrstnem redu zapiše na vse diske v matriki.

Recimo, da matrika vsebuje n diski in velikost trakov d. Za vsako porcijo n–1 izračuna se kontrolna vsota trakov str.

Črta d1 posneto na prvi plošči, trak d2- na drugem in tako naprej do črte d n–1, ki je napisan na ( n–1)-ti disk. Naprej naprej n kontrolna vsota zapisovanja na disk p n, postopek pa se ciklično ponavlja od prvega diska, na katerem je trak zapisan d n.

Postopek snemanja (n–1) trakov in njihova kontrolna vsota se izdela istočasno za vse n diski.

Za izračun kontrolne vsote se za podatkovne bloke, ki se zapisujejo, uporablja bitna operacija XOR. Ja, če obstaja n trdi diski, d- podatkovni blok (stripe), potem se kontrolna vsota izračuna po naslednji formuli:

p n = d 1 d2 ... d 1–1.

V primeru okvare katerega koli diska je mogoče podatke na njem obnoviti iz kontrolnih podatkov in iz podatkov, ki ostanejo na zdravih diskih.

Za ilustracijo si oglejte bloke s štirimi biti. Recimo, da obstaja samo pet diskov za shranjevanje podatkov in zapisovanje kontrolnih vsot. Če obstaja zaporedje bitov 1101 0011 1100 1011, razdeljeno na bloke po štiri bite, je treba za izračun kontrolne vsote izvesti naslednjo pobitno operacijo:

1101 0011 1100 1011 = 1001.

Tako je kontrolna vsota, zapisana na disk 5, 1001.

Če eden od diskov, na primer četrti, odpove, potem blok d4= 1100 bo neberljivo. Vendar pa je njegovo vrednost mogoče enostavno obnoviti iz kontrolne vsote in iz vrednosti preostalih blokov z isto operacijo XOR:

d4 = d1 d2d4p 5 .

V našem primeru dobimo:

d4 = (1101) (0011) (1100) (1011) = 1001.

V primeru RAID 5 so vsi diski v polju enake velikosti, vendar se skupna zmogljivost diskovnega podsistema, ki je na voljo za zapisovanje, zmanjša za natanko en disk. Na primer, če je pet diskov 100 GB, potem je dejanska velikost matrike 400 GB, ker je 100 GB dodeljenih za informacije o parnosti.

RAID 5 je mogoče zgraditi na treh ali več trdih diskih. Ko se število trdih diskov v nizu povečuje, se redundanca zmanjša.

RAID 5 ima neodvisno arhitekturo dostopa, ki omogoča hkratno izvajanje več branj ali zapisov.

RAID 10

RAID 10 je kombinacija ravni 0 in 1. Najmanjša zahteva za to raven so štirje pogoni. V polju RAID 10 s štirimi pogoni so združeni v parih v matrike ravni 0, obe pa sta logični pogoni se združijo v matriko nivoja 1. Možen je tudi drug pristop: sprva se diski združijo v zrcaljene matrike nivoja 1, nato pa se logični diski, ki temeljijo na teh nizih, združijo v matriko ravni 0.

Intel Matrix RAID

Obravnavani nizi RAID ravni 5 in 1 se doma redko uporabljajo, kar je predvsem posledica visokih stroškov tovrstnih rešitev. Najpogosteje se za domače osebne računalnike uporablja niz ravni 0 na dveh diskih. Kot smo že omenili, raven RAID 0 ne zagotavlja varnosti shranjevanja, zato se končni uporabniki soočajo z izbiro: ustvariti hitro, a nezanesljivo matriko RAID ravni 0 ali, podvojiti stroške prostora na disku, - RAID-a matrika stopnje 1, ki zagotavlja zanesljivost shranjevanja podatkov, vendar ne zagotavlja bistvenega povečanja zmogljivosti.

Za rešitev tega težkega problema je Intel razvil tehnologijo Intel Matrix Storage Technology, ki združuje prednosti nizov Tier 0 in Tier 1 na samo dveh fizičnih pogonih. In da bi poudarili, da v tem primeru ne govorimo le o polju RAID, temveč o polju, ki združuje fizične in logične diske, je v imenu tehnologije namesto besede »matrika« uporabljena beseda »matrika«. ”.

Torej, kaj je matrika RAID z dvema diskoma, ki temelji na Intel Matrix Storage Technology? Osnovna ideja je, da če ima sistem več trdih diskov in matično ploščo z Intelovim naborom čipov, ki podpira tehnologijo Intel Matrix Storage, je mogoče razdeliti prostor na disku na več delov, od katerih bo vsak deloval kot ločen niz RAID.

Razmislite o preprostem primeru matrike RAID dveh 120 GB diskov. Vsak disk lahko razdelimo na dva logična diska, na primer po 40 in 80 GB. Nato lahko dva logična pogona enake velikosti (na primer po 40 GB) združita v matriko ravni RAID 1, preostale logične pogone pa v matriko ravni RAID 0.

Načeloma je z uporabo dveh fizičnih diskov mogoče ustvariti tudi samo eno ali dve matriki RAID nivoja 0, vendar je nemogoče pridobiti samo matrike nivoja 1. To pomeni, da če ima sistem samo dva diska, potem tehnologija Intel Matrix Storage omogoča ustvarjanje naslednjih vrst matrik RAID:

• ena matrika ravni 0;
• dve matriki ravni 0;
• matrika ravni 0 in matrika ravni 1.

Če so v sistemu nameščeni trije trdi diski, je mogoče ustvariti naslednje vrste matrik RAID:

• ena matrika ravni 0;
• ena matrika stopnje 5;
• dve matriki ravni 0;
• dve matrici stopnje 5;
• matrika ravni 0 in matrika stopnje 5.

Če so v sistemu nameščeni štirje trdi diski, je možno dodatno ustvariti matriko RAID stopnje 10, pa tudi kombinacije stopnje 10 in stopnje 0 ali 5.

Od teorije do prakse

Če govorimo o domačih računalnikih, potem so najbolj priljubljeni in priljubljeni nizi RAID nivojev 0 in 1. Uporaba RAID nizov treh ali več diskov v domačih računalnikih je prej izjema od pravila. To je posledica dejstva, da se po eni strani stroški polj RAID povečujejo sorazmerno s številom vključenih diskov, po drugi strani pa je za domače računalnike zmogljivost diskovnega polja izjemnega pomena. , in ne njegove zmogljivosti in zanesljivosti.

Zato bomo v nadaljevanju obravnavali matrike RAID ravni 0 in 1, ki temeljijo samo na dveh diskih. Namen naše študije bo primerjati zmogljivost in funkcionalnost matrik RAID 0 in 1, ki temeljijo na več integriranih RAID krmilnikih, ter preučiti odvisnost hitrostnih značilnosti RAID polja od velikosti traku.

Dejstvo je, da čeprav bi se teoretično pri uporabi matrike RAID 0 hitrost branja in pisanja morala podvojiti, je v praksi povečanje hitrostnih lastnosti veliko manj skromno in je različno za različne krmilnike RAID. Enako velja za polje RAID stopnje 1: kljub temu, da bi se teoretično morala hitrost branja podvojiti, v praksi vse ni tako gladko.

Za naš primerjalno testiranje Za krmilnike RAID smo uporabili matično ploščo Gigabyte GA-EX58A-UD7. Ta plošča temelji na naboru čipov Intel X58 Express z južnim mostom ICH10R, ki ima vgrajen šestvratni krmilnik SATA II RAID, ki podpira ravni RAID 0, 1, 10 in 5 s funkcijo Intel Matrix RAID. Poleg tega je na ploščo Gigabyte GA-EX58A-UD7 integriran krmilnik GIGABYTE SATA2 RAID, na podlagi katerega sta implementirana dva priključka SATA II z možnostjo organiziranja RAID nizov ravni 0, 1 in JBOD.

Plošča GA-EX58A-UD7 integrira tudi krmilnik Marvell 9128 SATA III, na podlagi katerega sta implementirana dva vrata SATA III z možnostjo organiziranja RAID nizov ravni 0, 1 in JBOD.

Tako ima plošča Gigabyte GA-EX58A-UD7 tri ločene RAID krmilnike, na podlagi katerih lahko ustvarite RAID nize nivojev 0 in 1 ter jih primerjate med seboj. Spomnimo se, da je standard SATA III nazaj združljiv s standardom SATA II, zato lahko na podlagi krmilnika Marvell 9128, ki podpira pogone SATA III, ustvarite tudi nize RAID s pogoni SATA II.

Testno stojalo je imelo naslednjo konfiguracijo:

• procesor - Intel Core i7-965 Extreme Edition;
• matična plošča - Gigabyte GA-EX58A-UD7;
• Različica BIOS-a - F2a;
• trdi diski- dva pogona Western Digital WD1002FBYS, en pogon Western Digital WD3200AAKS;
• integrirani RAID krmilniki:
• ICH10R,
• GIGABYTE SATA2,
• Marvell 9128;
• pomnilnik - DDR3-1066;
• velikost pomnilnika - 3 GB (trije moduli po 1024 MB);
• način delovanja pomnilnika - DDR3-1333, trikanalni način delovanja;
• grafična kartica - Gigabyte GeForce GTS295;
• napajalnik - Tagan 1300W.

Testiranje je potekalo pod nadzorom operacijske sobe Microsoftovi sistemi Windows 7 Ultimate (32-bit). operacijski sistem je bil nameščen na pogon Western Digital WD3200AAKS, ki je bil priključen na krmilna vrata SATA II, integrirana v južni most ICH10R. Niz RAID je bil sestavljen na dveh diskih WD1002FBYS z vmesnikom SATA II.

Za merjenje hitrostnih značilnosti ustvarjenih nizov RAID smo uporabili pripomoček IOmeter, ki je industrijski standard za merjenje zmogljivosti diskovnih sistemov.

Pripomoček IOmeter

Ker smo ta članek zasnovali kot nekakšen uporabniški priročnik za ustvarjanje in preizkušanje RAID nizov, bi bilo logično začeti z opisom pripomočka IOmeter (Input / Output meter), ki je, kot smo že omenili, neke vrste industrijski standard za merjenje zmogljivosti diskovnih sistemov. Ta pripomoček je brezplačen in ga lahko prenesete s spletnega mesta http://www.iometer.org.

Pripomoček IOmeter je sintetični test in vam omogoča delo s trdimi diski, ki niso particionirani na logične particije, tako da lahko testirate pogone ne glede na strukturo datotek in zmanjšate vpliv operacijskega sistema na nič.

Pri testiranju je mogoče ustvariti poseben model dostopa ali "vzorec", ki vam omogoča, da na trdem disku določite zmogljivost določenih operacij. V primeru ustvarjanja določenega modela dostopa je dovoljeno spremeniti naslednje parametre:

• velikost zahteve za prenos podatkov;
• naključna/zaporedna porazdelitev (v %);
• porazdelitev operacij branja/pisanja (v %);
• število posameznih V/I operacij, ki tečejo vzporedno.

Pripomoček IOmeter ne zahteva namestitve v računalnik in je sestavljen iz dveh delov: samega IOmeter in Dynamo.

IOmeter je nadzorni del programa z uporabniškim grafičnim vmesnikom, ki omogoča vse potrebne nastavitve. Dynamo je generator obremenitve, ki nima vmesnika. Vsakič, ko zaženete IOmeter.exe, se samodejno zažene tudi generator obremenitve Dynamo.exe.

Če želite začeti delati s programom IOmeter, samo zaženite datoteko IOmeter.exe. S tem se odpre glavno okno programa IOmeter (slika 1).

riž. 1. Glavno okno programa IOmeter

Opozoriti je treba, da vam pripomoček IOmeter omogoča testiranje ne samo lokalnih diskovnih sistemov (DAS), temveč tudi omrežnih pogonov (NAS). Na primer, lahko se uporablja za testiranje delovanja diskovnega podsistema strežnika (datotečni strežnik) z uporabo več omrežnih odjemalcev. Zato se nekateri zavihki in orodja v oknu pripomočka IOmeter nanašajo posebej na omrežne nastavitve programi. Jasno je, da pri testiranju diskov in matrik RAID teh funkcij programa ne bomo potrebovali, zato ne bomo razlagali namena vseh zavihkov in orodij.

Torej, ko zaženete program IOmeter, bo drevesna struktura vseh generatorjev obremenitve (primerkov Dynamo) prikazana na levi strani glavnega okna (v oknu Topologija). Vsak delujoči primerek generatorja obremenitve Dynamo se imenuje upravitelj. Poleg tega je program IOmeter večniten in vsaka posamezna nit primerka generatorja obremenitve Dynamo se imenuje delavec. Število delujočih Workers vedno ustreza številu logičnih procesorskih jeder.

V našem primeru je samo en računalnik s štirijedrnim procesorjem, ki podpira tehnologijo Hyper-Threading, zato se zažene le en upravitelj (en primerek Dynamo) in osem (po številu logičnih procesorskih jeder) Workers.

Pravzaprav za testiranje diskov v tem oknu ni treba ničesar spreminjati ali dodajati.

Če z miško označite ime računalnika v drevesni strukturi zagnanih primerkov Dynamo, nato v oknu cilj zavihek cilj diska Prikazani bodo vsi diski, diskovni nizi in drugi pogoni (vključno z omrežnimi pogoni), nameščeni v računalniku. To so pogoni, s katerimi lahko deluje program IOmeter. Mediji so lahko označeni z rumeno ali modro. Rumena označuje logične medijske particije, modra pa fizične naprave brez ustvarjenih logičnih particij. Logična particija je lahko prečrtana ali pa tudi ne. Dejstvo je, da je treba program za delo z logično particijo najprej pripraviti tako, da na njej ustvarite posebno datoteko, ki je po velikosti enaka zmogljivosti celotne logične particije. Če je logična particija prečrtana, to pomeni, da particija še ni pripravljena za testiranje (na prvi stopnji testiranja bo pripravljena samodejno), če pa particija ni prečrtana, potem to pomeni, da je datoteka je že ustvarjen na logični particiji, popolnoma pripravljen za testiranje.

Upoštevajte, da je kljub podprti zmožnosti dela z logičnimi particijami optimalno preizkusiti diske, ki niso particionirani na logične particije. Logično particijo diska lahko izbrišete zelo preprosto - s pomočjo snap-in Upravljanje diskov. Samo kliknite za dostop do njega. desni klik miško na ikoni računalnik na namizju in v meniju, ki se odpre, izberite element Upravljaj. V odprtem oknu upravljanje računalnika na levi strani izberite Skladiščenje, in v njem - Upravljanje diskov. Po tem na desni strani okna upravljanje računalnika prikazani bodo vsi povezani pogoni. Z desnim klikom na želeni disk in izberite v meniju, ki se prikaže Izbriši glasnost..., lahko izbrišete logično particijo na fizičnem disku. Ne pozabite, da ko izbrišete logično particijo z diska, se vsi podatki na njej izbrišejo brez možnosti obnovitve.

Na splošno lahko z uporabo pripomočka IOmeter samo preizkusite prazni diski ali diskovnih nizov. To pomeni, da ne morete preizkusiti diska ali diskovnega polja, na katerem je nameščen operacijski sistem.

Torej, nazaj k opisu pripomočka IOmeter. V oknu cilj zavihek cilj diska morate izbrati disk (ali niz diskov), ki bo preizkušen. Nato morate odpreti zavihek Specifikacije dostopa(slika 2), na kateri bo mogoče določiti testni scenarij.

riž. 2. Odprite zavihek Specifikacije v pripomočku IOmeter

V oknu Specifikacije globalnega dostopa obstaja seznam vnaprej določenih testnih skriptov, ki jih je mogoče dodeliti upravitelju prenosov. Vendar teh skriptov ne bomo potrebovali, zato jih lahko vse izberete in izbrišete (za to obstaja gumb). Izbriši). Po tem kliknite na gumb Novo da ustvarite nov testni skript. V odprtem oknu Uredi specifikacijo dostopa lahko definirate scenarij zagona diska ali RAID.

Recimo, da želimo ugotoviti odvisnost hitrosti zaporednega (linearnega) branja in pisanja od velikosti bloka zahteve za prenos podatkov. Da bi to naredili, moramo ustvariti zaporedje skriptov za nalaganje v načinu zaporednega branja pri različnih velikostih blokov in nato zaporedje skriptov za nalaganje v načinu zaporednega pisanja pri različnih velikostih blokov. Običajno so velikosti blokov izbrane kot niz, katerega vsak član je dvakrat večji od prejšnjega, prvi član te serije pa je 512 bajtov. To pomeni, da so velikosti blokov naslednje: 512 bajtov, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 MB. Za zaporedne operacije ni smiselno, da bi bila velikost bloka večja od 1 MB, saj se pri tako velikih velikostih podatkovnih blokov hitrost zaporednih operacij ne spremeni.

Torej, ustvarimo skript zaporednega branja za nalaganje bloka 512 bajtov.

Na terenu ime okno Uredi specifikacijo dostopa vnesite ime skripta za prenos. Na primer, Sequential_Read_512. Dalje v polje Velikost zahteve za prenos nastavite velikost podatkovnega bloka na 512 bajtov. Drsnik Odstotna naključna/zaporedna porazdelitev(odstotno razmerje med zaporednimi in selektivnimi operacijami) premaknemo do konca v levo, tako da so vse naše operacije samo zaporedne. No, drsnik , ki določa odstotek med operacijami branja in pisanja, premaknemo do konca v desno, tako da so vse naše operacije samo za branje. Druge možnosti v oknu Uredi specifikacijo dostopa ni treba spreminjati (slika 3).

riž. 3. Okno Uredi specifikacijo dostopa za ustvarjanje skripta zaporednega nalaganja branja
z velikostjo podatkovnega bloka 512 bajtov

Kliknite na gumb V redu, in prvi skript, ki smo ga ustvarili, bo prikazan v oknu Specifikacije globalnega dostopa zavihek Specifikacije dostopa Pripomočki za IOmeter.

Podobno morate ustvariti skripte za preostale podatkovne bloke, vendar je za lažje delo lažje, da ne ustvarite skripta vsakič s klikom na gumb Novo, in po izbiri zadnjega ustvarjenega skripta pritisnite gumb Uredi kopijo(uredi kopijo). Po tem se bo okno znova odprlo. Uredi specifikacijo dostopa z nastavitvami našega zadnjega ustvarjenega skripta. V njem bo dovolj, da spremenite samo ime in velikost bloka. Ko ste naredili podoben postopek za vse druge velikosti blokov, lahko začnete generirati skripte za zaporedno snemanje, kar se izvede na popolnoma enak način, le da drsnik Odstotna porazdelitev branja/pisanja, ki določa odstotno razmerje med branjem in pisanjem, je treba premakniti do konca v levo.

Podobno lahko ustvarite skripte za selektivno pisanje in branje.

Ko so vsi skripti pripravljeni, jih je treba dodeliti upravitelju zagona, torej navesti, s katerimi skripti bo deloval Dinamo.

Da bi to naredili, to še enkrat preverimo v oknu topologija ime računalnika je označeno (to je upravitelj obremenitve na lokalnem računalniku) in ne ločen Delavec. To zagotavlja, da so scenariji obremenitve dodeljeni vsem delavcem hkrati. Naslednji v oknu Specifikacije globalnega dostopa izberite vse scenarije nalaganja, ki smo jih ustvarili, in pritisnite gumb Dodaj. Vsi izbrani scenariji nalaganja bodo dodani v okno (slika 4).

riž. 4. Dodelitev ustvarjenih scenarijev obremenitve upravitelju obremenitve

Po tem morate iti na zavihek Test Setup(slika 5), ​​kjer lahko nastavite čas izvedbe za vsak skript, ki smo ga ustvarili. Za to je skupina čas delovanja nastavite čas izvedbe scenarija nalaganja. Dovolj bo, da nastavite čas na 3 minute.

riž. 5. Nastavitev časa izvedbe scenarija nalaganja

Poleg tega na terenu opis testa morate navesti ime celotnega testa. Načeloma ima ta zavihek veliko drugih nastavitev, vendar za naše naloge niso potrebne.

Po opravljenih vseh potrebnih nastavitvah priporočamo, da ustvarjeni test shranite s klikom na gumb s sliko diskete v orodni vrstici. Test je shranjen z razširitvijo *.icf. Nato lahko ustvarjeni skript za nalaganje uporabite tako, da ne zaženete datoteke IOmeter.exe, temveč shranjeno datoteko s pripono *.icf.

Zdaj lahko nadaljujete neposredno s testiranjem s klikom na gumb s sliko zastave. Pozvani boste, da poimenujete datoteko z rezultati testa in izberete njeno lokacijo. Rezultati testa se shranijo v datoteko CSV, ki jo nato enostavno izvozite v Excel in z nastavitvijo filtra v prvem stolpcu izberete želene podatke z rezultati testa.

Med testiranjem lahko na zavihku opazite vmesne rezultate prikaz rezultata, na zavihku pa lahko določite, kateremu scenariju nalaganja pripadajo Specifikacije dostopa. V oknu Specifikacija dodeljenega dostopa skript, ki se izvaja, je prikazan v zeleni barvi, dokončani skripti v rdeči, skripti, ki še niso bili izvedeni, pa v modri barvi.

Tako smo pokrili osnovne tehnike dela s pripomočkom IOmeter, ki bo potreben za testiranje posameznih diskov ali matrik RAID. Upoštevajte, da nismo govorili o vseh funkcijah pripomočka IOmeter, vendar opis vseh njegovih funkcij presega obseg tega članka.

Ustvarjanje RAID polja, ki temelji na krmilniku GIGABYTE SATA2

Tako začnemo ustvarjati RAID polje z dvema diskoma z uporabo krmilnika GIGABYTE SATA2 RAID, ki je vgrajen na ploščo. Seveda Gigabyte sam ne proizvaja čipov, zato je pod čipom GIGABYTE SATA2 skrit ponovno označen čip drugega podjetja. Kot lahko vidite iz datoteke INF gonilnika, je to krmilnik serije JMicron JMB36x.

Dostop do menija z nastavitvami krmilnika je možen v fazi zagona sistema, za kar morate pritisniti kombinacijo tipk Ctrl + G, ko se na zaslonu prikaže ustrezen napis. Seveda morate najprej v nastavitvah BIOS-a definirati način delovanja dveh vrat SATA, povezanih s krmilnikom GIGABYTE SATA2, kot RAID (v nasprotnem primeru bo dostop do menija konfiguratorja polja RAID nemogoč).

Nastavitveni meni GIGABYTE SATA2 RAID Controller je precej preprost. Kot smo že omenili, je krmilnik z dvojnimi vrati in omogoča ustvarjanje RAID nizov ravni 0 ali 1. Preko menija z nastavitvami krmilnika lahko odstranite ali ustvarite polje RAID. Pri ustvarjanju matrike RAID je mogoče določiti njegovo ime, izbrati raven matrike (0 ali 1), nastaviti velikost traku za RAID 0 (128, 84, 32, 16, 8 ali 4K) in določiti tudi velikost niza.

Ko je niz ustvarjen, ga ni mogoče spremeniti. To pomeni, da za ustvarjeno matriko naknadno ne morete spremeniti, na primer njene ravni ali velikosti traku. Če želite to narediti, morate najprej izbrisati matriko (z izgubo podatkov) in jo nato znova ustvariti. Pravzaprav to ni edinstveno za krmilnik GIGABYTE SATA2. Nemožnost spreminjanja parametrov ustvarjenih RAID matrik je značilnost vseh krmilnikov, kar izhaja iz samega principa implementacije RAID polja.

Ko je ustvarjen niz, ki temelji na krmilniku GIGABYTE SATA2, si lahko trenutne informacije o njem ogledate s pomočjo pripomočka GIGABYTE RAID Configurer, ki se samodejno namesti z gonilnikom.

Ustvarjanje RAID matrike, ki temelji na krmilniku Marvell 9128

Konfiguriranje krmilnika RAID Marvell 9128 je možno samo prek nastavitev BIOS plošče Gigabyte GA-EX58A-UD7. Na splošno je treba povedati, da je meni konfiguratorja krmilnika Marvell 9128 nekoliko surov in lahko zavede neizkušene uporabnike. Vendar bomo o teh manjših pomanjkljivostih govorili nekoliko kasneje, za zdaj pa bomo upoštevali glavne. funkcionalnost Krmilnik Marvell 9128.

Čeprav ta krmilnik podpira pogone SATA III, je popolnoma združljiv tudi s pogoni SATA II.

Krmilnik Marvell 9128 vam omogoča ustvarjanje niza RAID ravni 0 in 1 na podlagi dveh diskov. Za matriko ravni 0 lahko podate velikost traku 32 ali 64 KB in določite lahko tudi ime matrike. Poleg tega obstaja možnost Gigabyte Rounding, ki potrebuje razlago. Kljub imenu, ki je skladno z imenom proizvajalca, funkcija Gigabyte Rounding nima nič opraviti s tem. Poleg tega nima nobene zveze z nizom ravni RAID 0, čeprav ga je mogoče definirati v nastavitvah krmilnika posebej za matriko te ravni. Pravzaprav je to prva od tistih pomanjkljivosti konfiguratorja krmilnika Marvell 9128, ki smo jih omenili. Gigabyte Rounding je opredeljen samo za raven RAID 1. Omogoča vam uporabo dveh pogonov (na primer različnih proizvajalcev ali različnih modelov) z nekoliko različnimi zmogljivostmi, da ustvarite polje RAID ravni 1. Funkcija Gigabyte Rounding samo nastavi razliko v velikostih dveh diskov, uporabljenih za ustvarjanje matrike RAID ravni 1. V krmilniku Marvell 9128 funkcija Gigabyte Rounding omogoča, da nastavite razliko v velikostih diskov na 1 ali 10 GB.

Druga pomanjkljivost konfiguratorja krmilnika Marvell 9128 je, da ima uporabnik pri ustvarjanju matrike RAID nivo 1 možnost izbire velikosti traku (32 ali 64 KB). Vendar koncept traku sploh ni definiran za polje RAID ravni 1.

Ustvarjanje RAID matrike na podlagi krmilnika, vgrajenega v ICH10R

Krmilnik RAID, vgrajen v južni most ICH10R, je najpogostejši. Kot smo že omenili, je ta krmilnik RAID 6-portni in podpira ne samo ustvarjanje matrik RAID 0 in RAID 1, temveč tudi RAID 5 in RAID 10.

Dostop do menija z nastavitvami krmilnika je možen v fazi zagona sistema, za kar morate pritisniti kombinacijo tipk Ctrl + I, ko se na zaslonu prikaže ustrezen napis. Seveda morate v nastavitvah BIOS-a najprej definirati način delovanja tega krmilnika kot RAID (v nasprotnem primeru bo dostop do menija konfiguratorja polja RAID nemogoč).

Meni za nastavitev krmilnika RAID je precej preprost. V meniju z nastavitvami krmilnika lahko izbrišete ali ustvarite polje RAID. Ko ustvarjate matriko RAID, lahko določite njegovo ime, izberete raven matrike (0, 1, 5 ali 10), nastavite velikost traku za RAID 0 (128, 84, 32, 16, 8 ali 4K) in določite velikost matrike.

Primerjava zmogljivosti RAID

Za testiranje nizov RAID s pomočjo pripomočka IOmeter smo ustvarili scenarije zaporednega branja, zaporednega pisanja, selektivnega branja in selektivnega pisanja. Velikosti podatkovnih blokov v vsakem scenariju nalaganja so bile naslednje zaporedje: 512 bajtov, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 MB.

Na vsakem od krmilnikov RAID je bilo ustvarjeno polje RAID 0 z vsemi dovoljenimi velikostmi trakov in polje RAID 1. Poleg tega smo, da bi lahko ocenili povečanje zmogljivosti, pridobljeno z uporabo polja RAID, preizkusili tudi en disk na vsakem od krmilnikov RAID.

Torej, obrnimo se na rezultate našega testiranja.

Krmilnik GIGABYTE SATA2

Najprej si oglejmo rezultate testiranja RAID nizov, ki temeljijo na krmilniku GIGABYTE SATA2 (slika 6-13). Na splošno se je krmilnik izkazal za dobesedno skrivnostnega, njegova zmogljivost pa je bila preprosto razočarana.

riž. 6. Dosledna hitrost in selektivne diskovne operacije Western Digital WD1002FBYS	riž. 7. Dosledna hitrost z velikostjo črte 128 KB (Krmilnik GIGABYTE SATA2)
riž. 12. Zaporedna hitrost in selektivne operacije za RAID 0 z velikostjo črte 4 KB (Krmilnik GIGABYTE SATA2)	riž. 13. Zaporedna hitrost in selektivne operacije za RAID 1 (krmilnik GIGABYTE SATA2)

Če pogledamo zmogljivost enega pogona (brez RAID), je največja hitrost zaporednega branja 102 MB/s, največja hitrost zaporednega pisanja pa 107 MB/s.

Pri ustvarjanju matrike RAID 0 z velikostjo traku 128 KB se največja hitrost zaporednega branja in pisanja poveča na 125 MB / s, to je približno 22-odstotno povečanje.

Pri velikosti traku 64, 32 ali 16 KB je največja hitrost zaporednega branja 130 MB/s, največja hitrost zaporednega pisanja pa 141 MB/s. To pomeni, da se pri določenih velikostih trakov največja hitrost zaporednega branja poveča za 27%, največja hitrost zaporednega pisanja pa za 31%.

Pravzaprav to ni dovolj za matriko ravni 0 in želel bi, da je največja hitrost zaporednih operacij višja.

Pri velikosti traku 8 KB ostaja največja hitrost zaporednih operacij (branje in pisanje) približno enaka kot pri velikosti traku 64, 32 ali 16 KB, vendar so očitne težave s selektivnim branjem. Ko se velikost podatkovnega bloka poveča na 128 KB, se selektivna hitrost branja (kot bi morala biti) poveča sorazmerno z velikostjo podatkovnega bloka. Vendar pa pri velikosti podatkovnega bloka več kot 128 KB selektivna hitrost branja pade na skoraj nič (na približno 0,1 MB/s).

Pri velikosti traku 4 KB ne pade le hitrost selektivnega branja z velikostjo bloka več kot 128 KB, temveč tudi hitrost zaporednega branja z velikostjo bloka več kot 16 KB.

Uporaba matrike RAID 1 na krmilniku GIGABYTE SATA2 je majhna razlika (v primerjavi z enim pogonom) pri hitrosti zaporednega branja, vendar največja hitrost zaporednega pisanja pade na 75 MB/s. Spomnimo se, da bi se morala za polje RAID 1 hitrost branja povečati, hitrost pisanja pa se ne sme zmanjšati v primerjavi s hitrostjo branja in pisanja posameznega diska.

Na podlagi rezultatov testiranja krmilnika GIGABYTE SATA2 lahko potegnemo le en sklep. Uporaba tega krmilnika za ustvarjanje polj RAID 0 in RAID 1 je smiselna le, če so vsi drugi krmilniki RAID (Marvell 9128, ICH10R) že omogočeni. Čeprav si je takšno situacijo precej težko predstavljati.

Krmilnik Marvell 9128

Krmilnik Marvell 9128 je pokazal veliko hitrejše delovanje v primerjavi s krmilnikom GIGABYTE SATA2 (slika 14-17). Pravzaprav se razlike pojavijo tudi, če krmilnik deluje z enim diskom. Medtem ko ima krmilnik GIGABYTE SATA2 največjo hitrost zaporednega branja 102 MB/s in je dosežen z velikostjo podatkovnega bloka 128 KB, je za krmilnik Marvell 9128 največja hitrost zaporednega branja 107 MB/s in je dosežena s podatkovnim blokom. velikost 16 KB.

Ko ustvarite polje RAID 0 z velikostjo traku 64 in 32 KB, se največja hitrost zaporednega branja poveča na 211 MB / s, zaporedno pisanje pa na 185 MB / s. To pomeni, da se pri določenih velikostih trakov največja hitrost zaporednega branja poveča za 97%, največja hitrost zaporednega pisanja pa za 73%.

Med nizi RAID 0 z velikostjo traku 32 in 64 KB ni bistvene razlike v hitrosti, vendar je uporaba traku 32 KB bolj zaželena, saj je v tem primeru hitrost zaporednih operacij z velikostjo bloka manjšo od 128 KB bo nekoliko višja.

Pri ustvarjanju matrike RAID 1 na krmilniku Marvell 9128 je največja hitrost zaporednega delovanja skoraj nespremenjena v primerjavi z enim pogonom. Torej, če je za en disk največja hitrost zaporednega delovanja 107 MB / s, potem je za RAID 1 105 MB / s. Upoštevajte tudi, da je pri RAID 1 selektivna hitrost branja nekoliko zmanjšana.

Na splošno je treba opozoriti, da ima krmilnik Marvell 9128 dobre hitrostne lastnosti in se lahko uporablja tako za ustvarjanje nizov RAID kot za povezavo posameznih diskov z njim.

Krmilnik ICH10R

Krmilnik RAID, vgrajen v ICH10R, se je izkazal za najzmogljivejšega, kar smo jih kdaj preizkusili (slika 18-25). Pri uporabi z enim pogonom (brez ustvarjanja matrike RAID) je njegova zmogljivost dejansko enaka kot pri krmilniku Marvell 9128. Največja hitrost zaporednega branja in pisanja je 107 MB in je dosežena z velikostjo podatkovnega bloka 16 KB.

riž. 18. Zaporedna hitrost in selektivne operacije za pogon Western Digital WD1002FBYS (krmilnik ICH10R) Če govorimo o nizu RAID 0 na krmilniku ICH10R, potem največja hitrost zaporednega branja in pisanja ni odvisna od velikosti traku in znaša 212 MB / s. Od velikosti traku je odvisna le velikost podatkovnega bloka, pri kateri je dosežena največja vrednost zaporedne hitrosti branja in pisanja. Kot kažejo rezultati testa, je za RAID 0, ki temelji na krmilniku ICH10R, optimalno uporabiti trak velikosti 64 KB. V tem primeru je največja hitrost zaporednega branja in pisanja dosežena z velikostjo podatkovnega bloka le 16 KB. Torej, če povzamemo, še enkrat poudarjamo, da krmilnik RAID, vgrajen v ICH10R, po zmogljivosti bistveno prekaša vse druge integrirane krmilnike RAID. In glede na to, da ima tudi več funkcionalnosti, je optimalno uporabiti ta krmilnik in preprosto pozabiti na obstoj vseh ostalih (če seveda v sistemu niso uporabljeni pogoni SATA III).

Nizi RAID so bili zasnovani za izboljšanje zanesljivosti shranjevanja podatkov, povečanje hitrosti in omogočanje združevanja več diskov v en velik disk. različni tipi RAID rešuje različne težave, tukaj si bomo ogledali nekaj najpogostejših konfiguracij RAID nizov enake velikosti.

RAID 0

RAID 0(Strip). Način, ki poveča zmogljivost. Podatki so enakomerno razporejeni po diskih matrike, združeni v eno, ki jo lahko razdelimo na več. Porazdeljene operacije branja in pisanja lahko znatno povečajo hitrost dela, saj več hkrati bere/piše svoj del podatkov. Uporabniku je na voljo celoten obseg, vendar se s tem zmanjša zanesljivost shranjevanja podatkov, saj se ob odpovedi enega od diskov matrika običajno uniči in je skoraj nemogoče obnoviti podatke. Obseg - aplikacije, ki zahtevajo visoke hitrosti izmenjave diskov, na primer zajem videa, urejanje videa. Priporočljivo za uporabo z visoko zanesljivimi pogoni.

RAID 1

RAID 1(Ogledalo). Več diskov (običajno 2), ki delujejo sinhrono za snemanje, torej popolnoma podvajajo drug drugega. Izboljšanje učinkovitosti se pojavi le pri branju. Najbolj zanesljiv način za zaščito informacij pred okvaro enega od diskov. Zaradi visoke cene se običajno uporablja pri shranjevanju zelo pomembnih podatkov. Visoki stroški so posledica dejstva, da je uporabniku na voljo le polovica celotne zmogljivosti.

RAID 10

RAID 10, včasih imenovan tudi RAID 1+0- kombinacija prvih dveh možnosti. (matrika RAID0 iz matrik RAID1). Ima vse prednosti hitrosti RAID0 in prednosti zanesljivosti RAID1, hkrati pa ohranja pomanjkljivost - visoke stroške diskovnega polja, saj je efektivna zmogljivost polja polovica zmogljivosti diskov, uporabljenih v njem. Za izdelavo takega niza so potrebni najmanj 4 diski. (V tem primeru mora biti njihovo število sodo).

RAID 0+1- Niz RAID1 nizov RAID0. Pravzaprav se ne uporablja zaradi pomanjkanja prednosti pred RAID10 in manj tolerance napak.

RAID 1E

RAID 1E- Podobno kot RAID10, različica distribucije podatkov po diskih, ki omogoča uporabo lihega števila (najmanjše število je 3)

RAID 2, 3, 4- različne možnosti za porazdeljeno shranjevanje podatkov z diski, dodeljenimi za paritetne kode in različne velikosti blokov. Trenutno se praktično ne uporabljajo zaradi nizke zmogljivosti in potrebe po dodelitvi veliko prostora na disku za shranjevanje kod ECC in/ali parnosti.


RAID 5

RAID 5- niz, ki uporablja tudi porazdeljeno shranjevanje podatkov, podobno kot RAID 0 (in združevanje v eno veliko logično) + porazdeljeno shranjevanje kode paritete za obnovitev podatkov v primeru okvar. V primerjavi s prejšnjimi konfiguracijami se je velikost bloka Stripe še povečala. Možno je tako branje kot pisanje hkrati. Prednost te možnosti je, da je zmogljivost polja, ki je na voljo uporabniku, zmanjšana za kapaciteto samo enega diska, čeprav je zanesljivost shranjevanja podatkov nižja kot pri RAID 1. Pravzaprav gre za kompromis med RAID0 in RAID1, ki zagotavlja dokaj visoka hitrost z dobro zanesljivostjo shranjevanja podatkov. Če en pogon iz matrike odpove, je mogoče podatke obnoviti brez izgube v samodejnem načinu. Najmanjše število diskov za takšno matriko je 3.
"Programske" izvedbe RAID5, vgrajene v južne mostove matičnih plošč, nimajo visoke hitrosti zapisovanja, zato niso primerne za vse aplikacije.


RAID 5EE

RAID 5EE- niz, podoben RAID5, vendar se poleg porazdeljenega shranjevanja paritetnih kod uporablja porazdelitev rezervnih območij - dejansko se uporablja, ki se lahko doda v polje RAID5 kot rezervna (takšna polja se imenujejo 5 + ali 5+rezervni). V polju RAID 5 rezervni pogon miruje, dokler eden od primarnih pogonov ne odpove, medtem ko je v polju RAID 5EE ta pogon ves čas v skupni rabi s preostalim trdim diskom, kar pozitivno vpliva na delovanje diska. niz. Na primer, niz RAID5EE s 5 trdimi diski lahko izvede 25 % več V/I operacij na sekundo kot niz RAID5 s 4 primarnimi in enim rezervnim trdim diskom. Najmanjše število diskov za takšno matriko je 4.


RAID 6

RAID 6- analog RAID5 z visoko stopnjo redundance - informacije se ne izgubijo, če katera koli dva diska ne uspeta, oziroma se skupna zmogljivost matrike zmanjša za zmogljivost dveh diskov. Najmanjše število diskov, potrebnih za ustvarjanje matrike te ravni, je 4. Na splošno je hitrost delovanja približno enaka kot RAID5. Priporočljivo za aplikacije, kjer je pomembna največja zanesljivost.


RAID 50

RAID 50- združevanje dveh (ali več, vendar se to redko uporablja) nizov RAID5 v trak, t.j. kombinacija RAID5 in RAID0, ki delno popravi glavno slabost RAID5 - nizko hitrost zapisovanja podatkov zaradi vzporedne uporabe več takšnih nizov. Skupna zmogljivost matrike je zmanjšana za kapaciteto dveh, vendar za razliko od RAID6 ta niz lahko prenaša samo okvaro enega pogona brez izgube podatkov, najmanjše število pogonov, potrebnih za ustvarjanje polja RAID50, pa je 6. Skupaj z RAID10, to je najbolj priporočljiva raven RAID za uporabo v aplikacijah, kjer je potrebna visoka zmogljivost v kombinaciji s sprejemljivo zanesljivostjo.


RAID 60

RAID 60- Kombinacija dveh nizov RAID6 v trak. Hitrost zapisovanja je približno dvakrat večja od hitrosti zapisovanja v RAID6. Najmanjše število diskov za ustvarjanje takšne matrike je 8. Informacije se ne izgubijo, če dva diska iz vsakega polja RAID 6 ne uspeta.

Matrični RAID- tehnologija, ki jo je Intel implementiral na svojih južnih mostovih, začenši z ICH6R, ki omogoča organiziranje več nizov RAID0 in RAID1 na samo dveh diskih, hkrati pa ustvarja particije s povečano hitrostjo in večjo zanesljivostjo shranjevanja podatkov.

JBOD(Iz angleškega "Just a Bunch Of Disks") - zaporedna kombinacija več fizičnih v eno logično, kar ne vpliva na zmogljivost (zanesljivost se v tem primeru zmanjša podobno kot RAID0), medtem ko so lahko različnih velikosti. Trenutno se praktično ne uporablja.