жёсткие диски

Содержание статьи

  1. RAID 0: некритическое хранилище
  2. RAID 1: зеркалирование жесткого диска
  3. RAID 5 и 6: производительность и избыточность
  4. RAID 10: чередование и зеркальность
  5. Настройка RAID в Linux

Резервный массив независимых дисков представляет собой совокупность накопителей, которые работают цельно, чтобы обеспечить преимущества для системы. RAID может обеспечить повышение производительности или добавить избыточность, это зависит от того как он настроен. Обычными конфигурациями являются RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 и Linux RAID 10. Существуют и другие конфигурации, но они менее распространены. Независимо от того, какой именно массив вы хотите использовать, помните - RAID не является решением для резервного копирования. Хотя это может помочь вам быстро выполнить резервное копирование, запустить ещё один слой для защиты ваших данных, он не заменяет фактические резервные копии. RAID - вариант использования hdd, когда высокая доступность является обязательной. Рассмотрим основные конфигурации RAID массивов.

RAID 0: некритическое хранилище

массив raid 0

RAID 0 работает путем чередования данных на нескольких дисках. Для RAID 0 требуется минимум два диска, но теоретически вы можете добавить сколько угодно. Поскольку ваш компьютер записывает несколько дисков одновременно, это обеспечивает повышение производительности.

Вы также можете использовать диски различного размера. Однако ваш массив будет ограничен самым маленьким диском в массиве. Если у вас есть диск размером 100 ГБ и диск размером 250 ГБ в массиве RAID 0, то общее пространство для массива будет 200 ГБ. Это 100 ГБ с каждого диска.

RAID 0 отлично подходит для некритического хранилища, для которого требуется более высокая скорость чтения и записи, которую не может предложить один диск. RAID 0 не является отказоустойчивым. Если какой-либо из дисков вашего массива выходит из строя, вы потеряете все данные в этом массиве.

RAID 1: зеркалирование жесткого диска

массив raid 1

RAID 1 - простое зеркало. Все, что происходит на одном диске, будет происходить на других дисках. Несмотря на то, что RAID 1 не будет иметь преимуществ по производительности, на каждом диске имеется точная копия ваших данных, что означает, что при использовании RAID-массива существует избыточность. Пока один диск в вашем массиве жив, ваши данные будут неповрежденными.

Максимальный размер вашего массива будет равен размеру самого маленького диска в массиве. Если у вас есть диск емкостью 100 ГБ и диск емкостью 250 ГБ в массиве RAID 1, общее пространство для массива будет 100 ГБ. Это стоимостное значение просто необходимо учитывать.

RAID 5 и 6: производительность и избыточность

массив raid 5

RAID 5 и 6 обеспечат как производительность, так и избыточность. Данные чередуются по дискам вместе с информацией о четности. В RAID 5 используется общая емкость одного диска, в RAID 6 с использованием двух. Используя данные четности, компьютер может пересчитать данные одного из других блоков данных, если данные больше не будут доступны. Это означает, что RAID 5 может перенести потерю одного диска, в то время как RAID 6 может пережить потерю двух.

массив raid 6

В RAID 5 и 6 объёмы хранения равны суммарному размеру привода минус один диск и два диска соответственно. Так что, если у вас было четыре диска каждый с емкостью 100 ГБ, размер вашего массива в RAID 5 составит 300 ГБ, а RAID 6 - 200 ГБ.

Для RAID 5 требуется минимум три диска, а для RAID 6 требуется четыре. Хотя вы можете смешивать и сопоставлять размеры жесткого диска , массив увидит все диски как размер самого маленького диска в массиве. В неудачном случае, когда диск выходит из строя, ваш массив все равно будет работать, и вы сможете получить доступ ко всем данным. На этом этапе вам нужно будет заменить мертвый диск и перестроить массив.

В деградированном состоянии массив будет работать медленнее, чем обычно, и не рекомендуется использовать его до тех пор, пока массив не будет перестроен.

RAID 10: чередование и зеркальность

массив raid 10

RAID 10 является в основном RAID 1 + RAID 0. Это сочетание этих уровней. Вам понадобится пары дисков для достижения этой цели. Данные чередуются на два диска, а затем зеркально отражаются на другом наборе дисков. Вы получаете выгоду от производительности RAID 0 и избыточности RAID 1.

Настройка RAID в Linux

Настройка всего этого избыточного блага может быть выполнена на аппаратном или программном уровнях. Рассмотрим конфигурацию RAID 5 с помощью терминала linux. Для началаустановим необходимое ПО: sudo apt install mdadm

Подготовка дисков

Чтобы проверить, какие диски подключены к вашей системе можно воспользоваться помощью командой:

sudo fdisk -l

Для примера представим что у на есть три диска по 1 ГБ. В таком случае на выводе предыдущей команды мы увидим sda как загрузочный диск и диски sdb, sdd, sdc, которые подключенные к системе.

Теперь нам нужно разбить эти диски. В терминале введите:

sudo fdisk /dev/sdb

Затем выполните требуемое разбиение разделов для диска sdb с помощью команд утилиты fdisk:
n: добавляет новый раздел
p: сделать раздел основным на диске
1: присвоить этот номер разделу
t: изменить тип раздела
fd: это тип раздела RAID
w: сохранить изменения и выйти

Выполните те же самые шаги для остальных двух дисков. А именно: /dev/sdc и /dev/sdd. Теперь нам нужно сообщить нашей операционной системе об изменениях, которые мы только что сделали:

sudo partprobe /dev/sdb

затем:

sudo partprobe /dev/sdc

затем:

sudo partprobe /dev/sdd

Настройка RAID 5

Чтобы рассмотреть новую таблицу разделов опять запустите:

fdisk -l

Теперь диски и их разделы готовы к RAID-редактированию. Чтобы настроить их в режиме RAID 5 введите:

mdadm -C /dev/md0 --level=raid5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

Здесь mdadm - это инструмент, который используется, -C - это ключ для создания массива RAID, /dev/md0 - расположение, где массив будет объединен, --level - требуемый уровень RAID, --raid-devices - количество устройств и их местоположения.

Чтобы просмотреть информацию о RAID, наберите:

sudo mdadm --detail /dev/md0

Окончательные шаги будут состоять в создании файловой системы для массива и ее установке, чтобы была возможность её использования. Для форматирования массива и назначения ему места введите:

sudo mkfs.ext4 /dev/md0
sudo mkdir /data

Установка массива

Существует два варианта установки вновь созданного массива. В одном варианте массив необходимо будет монтировать каждый раз при запуске компьютера. В другом варианте монтирование постоянное, чтобы он монтировался при каждом перезапуске. Для временного монтирования введите:

mount /dev/md0 /data/

Если вы предпочитаете сохранять хранилище (сделать постоянное монтирование), вам необходимо отредактировать файл /etc/fstab, прописав в нём новые устройства.

После сохранения и закрытия файла обновите таблицу:

sudo mount -a

Затем можно просмотреть смонтированные устройства, набрав:

df -h

Устранение неполадок

Используя mdadm, вы можете удалить неисправный диск с помощью ключа -r. Если ваша материнская плата поддерживает «горячую» замену дисков, то вы можете подключить новый диск взамен неисправного.

С помощью утилиты fdisk вы можете также настроить новый диск. Просто добавьте диск в массив, используя ключ -a утилиты mdadm. Теперь ваш массив начнет восстановление. Поскольку это RAID 5, все ваши данные должны быть там и должны быть доступны даже пока недоступен диск.