RAID 1 vs. RAID 5

RAID 1 to prosta konfiguracja lustrzana, w której dwa (lub więcej) dyski fizyczne przechowują te same dane, zapewniając w ten sposób nadmiarowość i odporność na uszkodzenia. RAID 5 oferuje również odporność na uszkodzenia, ale rozdziela dane, rozrzucając je na wielu dyskach.

Przyjrzyjmy się szczegółowo konfiguracjom RAID 1 i RAID 5.

Wykres porównania

Tabela porównawcza RAID 1 a RAID 5

	RAID 1	RAID 5
Kluczowa cecha	Mirroring	Paski z parzystością
Striping	Nie; dane są w pełni przechowywane na każdym dysku.	Tak; dane są rozłożone (lub podzielone) równomiernie na wszystkie dyski w konfiguracji RAID 5. Oprócz danych przechowywane są również informacje o parzystości (jeden raz), dzięki czemu dane można odzyskać w przypadku awarii jednego z dysków.
Odbicie lustrzane, redundancja i odporność na awarie	tak	Bez dublowania lub redundancji; odporność na uszkodzenia jest osiągana przez obliczanie i przechowywanie informacji o parzystości. Może tolerować awarię 1 dysku fizycznego.
Występ	RAID 1 oferuje wolniejsze prędkości zapisu, ale może oferować taką samą wydajność odczytu jak RAID 0, jeśli kontroler RAID wykorzystuje multipleksowanie do odczytu danych z dysków.	Szybkie odczyty dzięki rozkładowi (dane rozproszone na wielu dyskach fizycznych). Zapis jest nieco wolniejszy, ponieważ należy wyliczyć informacje o parzystości. Ponieważ jednak parzystość jest rozproszona, 1 dysk nie staje się wąskim gardłem (tak jak ma to miejsce w RAID 4).
Aplikacje	Gdy utrata danych jest niedopuszczalna, np. Archiwizacja danych	Dobry bilans wydajnego przechowywania, przyzwoita wydajność, odporność na awarie i dobre bezpieczeństwo. RAID 5 jest idealny dla serwerów plików i aplikacji, które mają ograniczoną liczbę napędów danych.
Wymagana minimalna liczba dysków fizycznych	2)	3)
Dysk parzystości?	Nieużywany	Informacje o parzystości są dystrybuowane między wszystkimi dyskami fizycznymi w macierzy RAID. Jeśli jeden z dysków ulegnie awarii, informacje o parzystości są używane do odzyskiwania danych przechowywanych na tym dysku.
Zalety	Świetna wydajność, nawet jeśli zapisy są nieco wolniejsze w porównaniu z RAID 0. Odporność na awarie z łatwym odzyskiwaniem (wystarczy skopiować zawartość jednego dysku na inny)	Szybkie czytanie; niedroga redundancja i odporność na awarie; dostęp do danych (choć w wolniejszym tempie), nawet gdy dysk ulegający przebudowie jest w trakcie przebudowy.
Niedogodności	Pojemność pamięci jest skutecznie zmniejszona o połowę, ponieważ przechowywane są dwie kopie wszystkich danych. Odzyskiwanie po awarii wymaga wyłączenia RAID, aby dane nie były dostępne podczas odzyskiwania.	Odzyskiwanie po awarii jest powolne z powodu obliczeń parzystości związanych z przywracaniem danych i odbudowywaniem dysku zastępczego. Możliwe jest odczytywanie z RAID podczas tego procesu, ale operacje odczytu w tym czasie będą dość powolne.

Zawartość: RAID 1 vs RAID 5

• 1 Konfiguracja
  • 1.1 Konfiguracja RAID 1
  • 1.2 Konfiguracja RAID 5
• 2 Czyta i pisze
  • 2.1 Operacje odczytu i zapisu w macierzy RAID 1
  • 2.2 Odczytuje i zapisuje w RAID 5
• 3 Tolerancja błędów
• 4 referencje

Konfiguracja

Konfiguracja RAID 1

Konfiguracja RAID 1 jest dość prosta - przechowuj wszystkie dane identycznie na wielu dyskach fizycznych. Zwykle są tylko 2 dyski w macierzy RAID 1, ale można dodać więcej, aby uzyskać dodatkową redundancję.

Przechowywanie danych w konfiguracji RAID 1

Konfiguracja RAID 5

RAID 5 zapewnia odporność na awarie dzięki redundancji. Jednak zamiast przechowywać lustrzane odbicie wszystkich danych (jak w RAID 0), RAID 5 optymalizuje wydajność pamięci masowej, wykorzystując parzystość i sumę kontrolną, techniki obliczeniowe szeroko stosowane do wykrywania i korekcji błędów. Bloki parzystości pozwalają na odtworzenie danych, jeśli brakuje jednego z bloków danych.

Konfiguracja RAID 5 wykorzystuje rozkładanie z rozproszoną parzystością, aby zapewnić odporność na uszkodzenia. Na tym obrazie bloki są pogrupowane według kolorów, dzięki czemu można zobaczyć, który blok parzystości jest powiązany z którym blokiem danych.

W konfiguracji RAID 4 dysk dedykowany służy do przechowywania informacji o parzystości. Jednak korzysta z RAID 5 rozproszony parytet dzięki czemu bloki parzystości są przechowywane na każdym dysku fizycznym w sposób okrągły. Potrzebujesz co najmniej dwóch dysków do usuwania pasków i drugiego do przechowywania bitów parzystości; więc RAID 5 potrzebuje co najmniej 3 dysków fizycznych.

Tak wygląda RAID 5 w prawdziwym życiu:

Macierz RAID 5, w której dwa dyski uległy awarii jednocześnie, ale właściciel był w stanie odzyskać swoje dane.

Czyta i pisze

Operacje odczytu i zapisu w macierzy RAID 1

Operacje odczytu są szybsze na RAID 1 w porównaniu z użyciem tylko jednego dysku fizycznego. Wynika to z faktu, że dane można odczytywać równolegle. Żądania odczytu są wysyłane do każdego dysku fizycznego, a dysk o największej wydajności może najpierw zwrócić dane do kontrolera. Optymalizacje oprogramowania dla kontrolera mogą ułatwić prawie równoległe odczyty, dzięki czemu całkowita przepustowość RAID osiągnie wartość zbliżoną do sumy przepustowości wszystkich fizycznych dysków w RAID.

Operacje zapisu są wolniejsze na RAID 1, ponieważ operacja zapisu nie jest zakończona, dopóki dane nie zostaną zapisane na wszystkich dyskach; więc najwolniejszy dysk w macierzy staje się wąskim gardłem, podobnie jak łańcuch jest tak silny, jak jego najsłabsze ogniwo.

Odczytuje i zapisuje na RAID 5

Ponieważ RAID 5 wykorzystuje stripowanie, operacje odczytu odbywają się równolegle i są bardzo szybkie. Zapisy są również szybkie, ale wydajność zapisu jest niewielka ze względu na obciążenie związane z obliczaniem i pisaniem bloków parzystości.

Odporność na awarie

RAID 1 zapewnia doskonałą odporność na uszkodzenia. Dopóki jeden z fizycznych dysków w macierzy działa, RAID działa. RAID 1 jest wymienialny podczas pracy; tzn. możliwa jest wymiana uszkodzonego dysku przy jednoczesnym utrzymaniu działania systemu. Odzyskiwanie po awarii jest szybkie, ponieważ zbudowanie dysku zastępczego polega po prostu na skopiowaniu wszystkich danych z jednego z dysków funkcjonalnych.

RAID 5 używa stripingu, aby zapewnić korzyści wydajności RAID 1, ale oferuje również odporność na uszkodzenia. Jeśli jeden z dysków fizycznych w macierzy RAID 5 ulegnie awarii, system będzie nadal działał do odczytu. Uszkodzony dysk może być „zamieniony na gorąco”, tj. Uszkodzony dysk można wymienić na nowy bez wyłączania urządzenia. Odczyty i zapisy będą powolne podczas odzyskiwania po błędzie z powodu narzutu obliczania parzystości.

Bibliografia

• NALOT - Wikipedia
• Standardowe poziomy RAID - Wikipedia
• Kompromisy między konfiguracjami pamięci RAID 5 i RAID 10 - Dell
• Common RAID Disk Data Format (DDF) - Stowarzyszenie Przemysłu Sieci Magazynowania