воскресенье, 26 июня 2011 г.

Восстановление RAID


RAID массив                                                                          
В этой статье, я расскажу что представляет собой RAID массив, типы, устройство, причины выхода из строя RAID массивов, и способы их восстановления самостоятельно.


Что такое RAID массив?

RAID (англ. redundant array of independent disks ) – это избыточный массив независимых жёстких дисков.

RAID представляет собой массив из нескольких жестких дисков, управляемых контроллером, которые взаимосвязаны скоростными каналами передачи данных и воспринимаются компьютерной системой, как единое целое (один жесткий диск-HDD). В зависимости от типа используемого RAID массива, он может обеспечивать различную степень надежности хранения данных(отказоустойчивость), и скорость чтения/записи данных (быстродействие). RAID массив служит для надежного хранения данных, и высокой скорости обмена информацией с внешними устройствами.
Восстановление RAID массивов следует начинать с выяснения причины выхода из строя дисковых массивов. Итак, рассмотрим основные причины.





 Причины выхода из строя RAID массивов: 


1 Выход из строя одного из дисков RAID массива
2 Выход из строя RAID-контроллера
3 Сбой в программном обеспечении

 Типы RAID массивов :
  

RAID 0 - Представляет собой дисковый массив, с повышенной производительностью и небольшой  отказоустойчивостью.
 
RAID 1 Представляет собой зеркальный дисковый массив.
 
RAID 2 Представляет собой дисковый массив , который применяет код и метод Хемминга.

RAID 3 Представляет собой дисковый массив с чередованием записи данных, и выделенным диском четности. 

RAID 4 Представляет собой дисковый массив с чередованием записи данных, и выделенным диском четности. 

RAID 5 Представляет собой дисковый массив с чередованием записи данных, и невыделенным диском четности. 

RAID 6 Представляет собой дисковый массив с чередованием записи данных, и двумя независимыми дисками четности.
 
RAID 10 Представляет собой дисковый массив RAID 0, построенный из дисков RAID 1.

RAID 50  Представляет собой дисковый массив RAID 0, построенный из дисков RAID 5.

RAID 60  Представляет собой дисковый массив RAID 0, построенный из дисков RAID 6.
 
RAID 0 или "Страйп" (striping — «чередование») - представляет собой дисковый массив, состоящий из двух или более жёстких дисков (в зависимости от используемого Raid контроллера), использующий чередование записи на каждый из дисков, не обладающий избыточностью (отказоустойчивостью), и с отсутствием резервирования.
Информация разбивается на блоки данных (A1,A2,A3...Ax) по 4, 8, 16, 32, 64, или 128 Кб и записывается на все диски массива одновременно.

RAID 1 или "Зеркало" (mirroring — «зеркалирование») - представляет собой дисковый массив, состоящий из двух и более жестких дисков, обладающий 100% избыточностью (отказоустойчивостью), использующий технологию зеркала, т.е. данные пишутся сразу на два диска - оба диска являются копией друг друга.В случае выхода из строя одного из дисков RAID массив продолжает работать, и все данные сохраняются.
Является самым надежным из RAID массивов, и самым медленным. В основном используется для бесперебойной работы операционной системы на серверах, или хранения очень важной информации. 

RAID представляет собой дисковый массив, состоящий из двух и более жестких дисков, обладающий почти 100% избыточностью (отказоустойчивостью), использующий метод обработки ошибок Хемминга (Hamming Code ECC), позволяющий исправлять одиночные ошибки в реальном времени, и обнаруживать двойные. Метод заключается в распределении бит данных между несколькими дисками, для вычисления битов чётности. Первый бит записывается на первый диск, второй бит записывается на второй диск, третий бит записывается на третий диск, и т.д. На данный момент RAID 2 не используются т.к. они устарели.

RAID представляет собой дисковый массив, состоящий из двух и более жестких дисков,
 с паралельной передачей данных, где данные хранятся по принципу чередования байтов с контрольной суммой (КС) на одном из дисков.Имеет меньшую избыточность (отказоустойчивость), чем RAID 2, и не имеет возможности корреции ошибок в реальном времени. В случае отказа одного из дисков массива, восстанавливает данные на 100%.
На данный момент RAID 3 устарел и вытеснен вытеснен современным RAID 5, т.к. большинство современных контоллеров, могут определить время и причину сбоя диска
и исправить ошибки в реальном времени. 

RAID 4  представляет собой усовершенствованный RAID 3 дисковый массив,также состоящий из двух и более жестких дисков, с паралельной передачей данных, где данные хранятся по принципу чередования блоков с контрольной суммой (КС) на одном диске. 
Данные массивы применяется на устройствах хранения, компании NetApp (NetApp FAS) 
c внутренней файловой системой WAFL. На данный момент также является устаревшим, и вытеснен более современным RAID 5 массивом.

RAID 5  представляет собой дисковый массив, состоящий из трех и более жестких дисковгде блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски RAID массива, без ассиметричности конфигурации дисков.
Для записи информации на массив RAID 5 затрачиваются дополнительные ресурсы, и падает производительность, т. к. требуются дополнительные вычисления и операции, но скорость чтения заметно выше чем у HDD (винчестера),из-за того что потоки данных со всех дисков могут обрабатываться паралельно.

RAID 6 представляет собой усовершенствованный RAID 5 дисковый массив, состоящий из четырех и более жестких дисков , но имеет более высокую степень надёжности. Для расчета контрольных сумм  выделяется ёмкость двух жестких дисков, и рассчитываются 2 контрольные суммы по разным алгоритмам, что дает более высокую надежность. Для данного массива требуется более  мощный RAID-контроллер. RAID 6 массив, обеспечивает 100% работоспособность после одновременного выхода из строя двух дисков. RAID 6 массив на примерно 15% менее производителен, чем аналогичный RAID 5 массив.

RAID 7  представляет собой дисковый массив, вне классификации RAID массивов.
Является зарегистрированной торговой маркой компании  Storage Computer INC..
Состоит минимум из трех жестких дисков, один из них используется для сохранения блоков отчетности данных, остальные диски используются для хранения информации (данных).

Данные на диске кэшируются и хранятся в оперативной памяти. Для работы RAID массива требуется ИБП (источник бесперебойного питания). В случае отключения электропитания, данные хранящиеся на RAID массиве повреждаются. Отличается быстродействием чтения/записи данных, но имеет слабую отказоустойчивость.

RAID 10  представляет собой зеркальный дисковый массив, состоящий минимум из 4-х дисков типа RAID 0, с элементами дисков типа RAID 1. Данные при этом записываются на несколько дисков последовательно. Является одним из самых отказоустойчивых, и производительных RAID массивов. Сохраняет свою работоспособность, даже при отказе двух дисков, если они не находятся в зеркальной паре. 


Причины выхода из строя RAID 0
 
Дисковые массивы RAID 0 выходят из строя по причине неработоспособности всего лишь одного из дисков массива, т. к. отказ одного из дисков HDD нарушает общую целостность дискового массива RAID 0, и невозможность обмена информацией. Надежность всего RAID хранилища, пропорционально падает с увеличением количества входящих в RAID 0 массив,дисков. Также возможны проблемы с контроллером RAID, т.к. он является слабым местом всех RAID массивов.



Восстановление RAID 0
 
Для восстановления данных с RAID массива, для начала необходимо привести в рабочее состояние абсолютно все жесткие диски RAID  массива, определить размер блока данных, выяснить порядок расположения, и работы жестких дисков, а также специфические особенности RAID контроллера.

Комментариев нет:

Отправить комментарий