RAID -tyypit NAS: Kumpi tarjoaa paremman turvallisuuden ja nopeuden

Mihin RAIDia käytetään NAS -palvelimellani?

NAS -palvelimissa on yleensä kaksi paikkaa tai enemmän kiintolevyjä, loogisesti ne ovat myös yhteensopivia SSD asemat, mutta pohjimmiltaan se on sama, tallennuslevyt. Yksinkertaisin kokoonpano, jonka voimme tehdä NAS -laitteessamme, on olla määrittämättä minkään tyyppistä RAIDia, toisin sanoen voimme määrittää levyt yksinkertaisiksi niin, että ne toimivat täysin itsenäisesti, mutta menetät kaikki RAID -edut .

Jos määritämme NAS -laitteemme tallennustilan erityyppisillä RAID -tyypeillä, joita aiomme nyt selittää sinulle, voimme saada parempi tietojen eheys , välttääksesi tietojen häviämisen yhden tai useamman kiintolevyn tai SSD -aseman vian sattuessa. Meillä on myös vikasietoisuus , vaikka kiintolevy rikkoutuu, ongelmaa ei ole, koska järjestelmä voi jatkaa toimintaansa oikein, vaikka loogisesti on suositeltavaa vaihtaa tämä rikki levy tai SSD -levy uuteen mahdollisimman pian, jotta tiedot voidaan luoda uudelleen ja että käyttöjärjestelmä älä tarkista, että RAID on heikentynyt. Jos vietät pitkään aikaa rikkoutuneen levyn kanssa, on mahdollista, että toinen levy rikkoutuu, jolloin voimme menettää tietoja, joten on erittäin tärkeää vaihtaa rikkoutunut kiintolevy mahdollisimman pian. RAIDit tarjoavat meille myös a suurempi siirtonopeus , joko tietojen lukemisessa, tietojen kirjoittamisessa tai lukemisessa ja kirjoittamisessa käytetyn RAID -tyypin mukaan meillä on joitain ominaisuuksia tai muita ominaisuuksia. Lopuksi RAID antaa meille a suurempi kapasiteetti , voimme "liittää" useita levyjä ikään kuin se olisi yksi, ja meillä on kaikki tallennustila ja parannamme yleistä suorituskykyä.

Erittäin tärkeä näkökohta, jonka avulla voimme tehdä käyttöjärjestelmästä RAID -tiedostot, on varaa kiintolevy, joka on "valmiustilassa" aktivoidaksesi sen juuri silloin, kun RAIDiin kuuluva kiintolevy epäonnistuu, tämä varalevy on suunniteltu käytettäväksi heti vian jälkeen, jotta voidaan vähentää altistumista toisen kiintolevyn toiselle katastrofaaliselle vialle ja myös palata mahdollisimman pian saadaksesi RAID täydellisessä kunnossa.

Kun määritämme RAID -levylle useita levyjä, käyttöjärjestelmä näkee yhden loogisen yksikön, NAS -palvelimissa, kuten QNAP, tätä kutsutaan tallennustilaksi, ja (RAID) tallennusaltaassa voimme luoda taltioita tai tietojoukkoja riippuen käytämme EXT4- tai ZFS -tiedostojärjestelmää. RAID -levyissä käytetään yleensä kiintolevyjä tai SSD -levyjä, joilla on sama kapasiteetti. Jos emme käytä samaa kapasiteettia, on mahdollista, että tuhlaamme kapasiteettia. Kaikissa esimerkeissä, jotka annamme sinulle myöhemmin, oletamme, että kaikilla levyillä on täsmälleen sama kapasiteetti.

RAID -tiedostot ovat hyvin yleisiä, kun asennetaan palvelin yritykseen tai kotitason NAS -laitteeseen, ja niitä on erityyppisiä eri RAID -tiedostot, joista jokaisella on omat ominaisuutensa etsimämme tarkoituksen ja käytettävien levyjen lukumäärän mukaan.

Yleisimmät RAID -tyypit

Tällä hetkellä meillä on monia RAID -tyyppejä, jotka voimme määrittää palvelimille. RAID -tyypistä riippuen tarvitsemme vähimmäismäärän kiintolevyjä toimimaan ja enimmäismäärän kiintolevyjä.Lisäksi meillä on myös erilaisia ​​ominaisuuksia kiintolevyjen lukumäärän suhteen, jotta ne voidaan rikkoa menettämättä tietoja , lukunopeutta ja kirjoittamista ja paljon muuta. Teoreettisia ja todellisia kapasiteettiesimerkkejä varten käytämme esimerkkejä, joissa kussakin on 4 Tt: n kapasiteetin kiintolevyt.

JBOD

JBOD (vain joukko levyjä) ei ole sellainen RAID -tyyppi, se on yleensä yksi kokoonpanoista, joka tulee näkyviin määritettäessä kiintolevyjä palvelimelle tai NAS -laitteelle. Tämäntyyppinen ”RAID” määrittää levyt siten, että jokainen niistä toimii itsenäisesti ikään kuin ne olisivat kiintolevyt, jotka on kytketty tietokoneeseen erikseen, ja pääominaisuus on, että ne näkyvät käyttöjärjestelmässä ikään kuin yksittäisenä levynä. Jos meillä on kaksi 4 Tt levyä JBOD: ssa, näemme, että meillä on 8 Tt: n kapasiteettilevy.

JBODissa 100% kunkin laitteen levystä on käytettävissä, ja jos jokin kiintolevyistä epäonnistuu, menetämme siihen tallennetut tiedot, mutta emme muiden kiintolevyjen tietoja. Tämän tyyppisessä RAIDissa meillä ei ole tietojen redundanssia eikä nopeusparannuksia, joita muiden RAID -tyyppien tarjoamat ominaisuudet tarjoavat. Seuraavaksi sinulla on yhteenveto kapasiteetista, suurimmasta luku- ja kirjoituskyvystä sekä tietojen eheydestä yhden tai useamman levyn vikaantumista vastaan.

• Koko : jos meillä on kaksi 4 Tt: n kiintolevyä, JBOD: n kapasiteetti on yhteensä 8 Tt.
• Lue suorituskyky : nopeus on yksinkertaisen levyn nopeus, lukunopeutta ei paranneta.
• Kirjoita suorituskyky : nopeus on yksinkertaisen levyn nopeus, kirjoitusnopeus ei parane.
• Tietojen eheys : levyn kaatuminen johtaa vain kyseisen levyn sisältämien tietojen menettämiseen, ei koko JBOD -levylle.

Kuten olet nähnyt, tietyissä olosuhteissa saatat olla kiinnostunut JBOD: n määrittämisestä, mutta se ei ole tavallisin asia saada RAID 0 tai RAID 1, jonka näemme pian.

RAID 0

RAID 0 tai tunnetaan myös nimellä "tietojen poistaminen" on yksi RAID: n perustyypeistä, niin paljon, että monet käyttäjät eivät edes pidä sitä tyypinä sellaisenaan. Tässä kokoonpanossa kaikki kiintolevyt toimivat yhtenä taltiona, ja niiden kokonaistila on kaikkien kiintolevyjen tilan summa, mikä tarkoittaa, että kaikki tiedot jaetaan tasan kahdelle kiintolevylle, jotka ovat RAID. , mitään pariteettitietoja ei ole.

Toisin kuin JBOD, tämä kokoonpano tarjoaa nopeuden parannuksen, koska se kirjoittaa dataa samanaikaisesti molemmille levyille (erityisesti kaksinkertainen luku- ja kirjoitusnopeus), mutta ei tarjoa mitään vikasietoisuutta; Jos kiintolevy hajoaa, menetämme kaikki tiedot kaikista levyistä.

Seuraavaksi sinulla on yhteenveto kapasiteetista, suurimmasta luku- ja kirjoituskyvystä sekä tietojen eheydestä yhden tai useamman levyn vikaantumista vastaan.

• Koko : jos meillä on kaksi 4 Tt: n kiintolevyä, RAID 0: n kapasiteetti on yhteensä 8 Tt.
• Lue suorituskyky : lukunopeus on kaksi kertaa yksinkertaisen levyn nopeus, parantaa x2.
• Kirjoita suorituskyky : kirjoitusnopeus on kaksi kertaa yksinkertaisen levyn nopeus, parantaa x2.
• Tietojen eheys : Levyn kaatuminen johtaa kaikkien tietojen menettämiseen koko RAIDissa.

Jos käytetään ZFS -tiedostojärjestelmää, vastaavaa RAID -tyyppiä kutsutaan nimellä STRIPE, tämän tyyppisessä RAIDissa meillä on täsmälleen samat ominaisuudet kuin RAID 0: ssa, mutta voimme määrittää yli kaksi kiintolevyä STRIPE -tilassa, mikä lisää kapasiteettia ja luku- ja kirjoitusnopeus, tässä tapauksessa levyn vika aiheuttaa kaiken tiedon menetyksen.

Kuten olet nähnyt, tietyissä tilanteissa saatat olla kiinnostunut RAID 0: n tai STRIPE: n määrittämisestä, varsinkin jos haluat parhaan mahdollisen suorituskyvyn.

RAID 1

RAID 1 tai "tietojen peilaus" on yksi yleisimmin käytetyistä RAID -tyypeistä niille, jotka haluavat kopioida tietoja varmistaakseen, ettei tietoja koskaan menetetä. Tämän tyyppisessä RAIDissa tiedot kopioidaan kiintolevyille ikään kuin ne olisivat peili. Tällä tavalla, vaikka meillä ei ole suorituskyvyn parannusta kirjoitusnopeuksissa, lukunopeus on kaksinkertainen, koska tiedot luetaan samanaikaisesti kahdesta yksiköstä. Lisäksi meillä on ehdoton turvallisuus, joten jos jokin kiintolevyistä vioittuu, tiedot pysyvät ennallaan toisessa ja korvaamalla vahingoittuneet tiedot, ne kopioidaan uudelleen.

Toisin kuin RAID 0, tämä kokoonpano parantaa tietojen eheyttä, koska jos yksi levy rikkoutuu, tiedot pysyvät turvassa toisella levyllä. Lisäksi meillä on kaksinkertainen lukunopeus, mutta ei kaksinkertainen kirjoitusnopeus, se tarjoaa vikasietoisuuden.

Seuraavaksi sinulla on yhteenveto kapasiteetista, suurimmasta luku- ja kirjoituskyvystä sekä tietojen eheydestä yhden tai useamman levyn vikaantumista vastaan.

• Koko : jos meillä on kaksi 4 Tt: n kiintolevyä, RAID 1: n kapasiteetti on yhteensä 4 Tt.
• Lue suorituskyky : lukunopeus on kaksi kertaa yksinkertaisen levyn nopeus, parantaa x2.
• Kirjoita suorituskyky : kirjoitusnopeus on kuin se olisi yksinkertainen levy.
• Tietojen eheys - Levyn kaatuminen ei johda tietojen menettämiseen koko RAID -tiedostosta.

Jos käytetään ZFS -tiedostojärjestelmää, vastaavaa RAID -tyyppiä kutsutaan MIRRORiksi, tämän tyyppisessä RAIDissa meillä on täsmälleen samat ominaisuudet kuin RAID 1: ssä, mutta voimme määrittää peiliin enemmän kuin kaksi kiintolevyä. Kapasiteetti on kiintolevyn kapasiteetti, mutta lisäämme mahdollisuutta, että yksi tai useampi kiintolevy rikkoutuu. Kuvitellaan, että peilissä on 2 kiintolevyä, joiden kapasiteetti on 5 Tt, kapasiteetti on 4 Tt, mutta jopa neljä viidestä levystä voi rikkoutua, jotta tiedot pysyvät ennallaan jäljellä olevalla levyllä.

RAID 1 tai MIRROR antaa meille mahdollisuuden suojata tiedot, vaikka jos sinulla on enemmän kuin kaksi levyä, saatat olla kiinnostunut määrittämään RAID 5 tai RAID 6, jonka näemme nyt.

RAID 5

In RAID 5 , tiedot jaetaan kaikille kiintolevyille, vaikka tämä tila (yhden aseman koko) on varattu pariteetille. Tämä pariteetti jaetaan myös kaikkien kiintolevyjen kesken. Tämäntyyppistä RAIDia käytetään jo enemmän liikeympäristöissä kuin kotiympäristössä, vaikka jos meillä on NAS, jossa on 3 tai useampia kiintolevyjä, voimme valita sen suuren lukunopeuden parantamiseksi sen lisäksi, että tiedot, jotta kaikki tiedot voidaan palauttaa, jos jokin kiintolevyistä vioittuu. Jos kaksi epäonnistuu, menetämme täysin kaikki RAID -tiedot.

RAID 5: n kokonaistila on kaikkien kiintolevyjen tila paitsi 1, eli jos aiomme käyttää 4 kiintolevyä, joiden koko on 4 teratavua, kokonaistila on 12 teratavua. Lukunopeuden parannus on myös X-1 kertaa käytettyjen levyjen määrä. Esimerkiksi yllä olevassa esimerkissä se olisi 3 kertaa enemmän.

Seuraavaksi sinulla on yhteenveto kapasiteetista, suurimmasta luku- ja kirjoituskyvystä sekä tietojen eheydestä yhden tai useamman levyn vikaantumista vastaan.

• Koko : jos meillä on neljä 4 Tt: n kiintolevyä, RAID 5: n kapasiteetti on yhteensä 12 Tt. Kapasiteetti on X-1 levyjen lukumäärä, jos otamme huomioon, että kaikki levyt ovat samat.
• Lue suorituskyky : lukunopeus on X-1 kertaa käytettyjen levyjen määrä.
• Kirjoita suorituskyky : kirjoitusnopeus on kuin se olisi yksinkertainen levy.
• Tietojen eheys : levyn vika ei johda tietojen menetykseen koko RAID -tiedostosta, jos useampi kuin yksi levy rikkoutuu, menetämme kaikki tiedot.

Jos käytetään ZFS-tiedostojärjestelmää, vastaava RAID-tyyppi on nimeltään RAID-Z1, tämän tyyppisessä RAIDissa meillä on täsmälleen samat ominaisuudet kuin RAID 5: llä.

RAID 5 tai RAID-Z1, jos käytät ZFS: ää, antaa meille mahdollisuuden suojata tiedot pariteetilla levyn vioittumisen lieventämiseksi.Lisäksi lisäämme lukunopeutta käytettävien levyjen lukumäärästä riippuen, mutta meillä ei ole hyötyä kirjoittaminen.

RAID 6

Käytännössä sama kuin RAID 5, mutta lisää toisen tason pariteettia, jonka avulla voimme rikkoa jopa kaksi kiintolevyä RAIDissa ja korvata ne. Tämän tyyppistä RAIDia käytetään, jos haluamme parantaa tietojen suojaa, jotta puolet RAID -kiintolevyistä epäonnistuu, meillä ei ole ongelmia tietojen palauttamisessa. Jos 3 epäonnistuu, kaikki RAID -tiedot menetetään, tämä on otettava huomioon tämän tyyppistä RAIDia luotaessa.

Vastineeksi tästä kaksinkertaisesta pariteetista sisältyy RAID 6 , kahden neljän kiintolevyn kokonaistila katoaa. Esimerkiksi kokoonpanossa, jossa on 4 kiintolevyä, joiden koko on 4 teratavua, meillä olisi yhteensä 8 teratavua ja kaksinkertainen lukunopeus. RAID 6: n kokonaistila on kaikkien kiintolevyjen tila lukuun ottamatta 2. Lukunopeuden parannus on myös X-1 kertaa käytettyjen levyjen määrä. Esimerkiksi yllä olevassa esimerkissä se olisi 3 kertaa enemmän.

Seuraavaksi sinulla on yhteenveto kapasiteetista, suurimmasta luku- ja kirjoituskyvystä sekä tietojen eheydestä yhden tai useamman levyn vikaantumista vastaan.

• Koko : jos meillä on neljä 4 Tt: n kiintolevyä, RAID 6: n kapasiteetti on yhteensä 8 Tt. Kapasiteetti on X-2 levyjen lukumäärä, jos otamme huomioon, että kaikki levyt ovat samat.
• Lue suorituskyky : lukunopeus on X-2 kertaa käytettyjen levyjen määrä.
• Kirjoita suorituskyky : kirjoitusnopeus on kuin se olisi yksinkertainen levy.
• Tietojen eheys : kahden levyn vika ei johda tietojen menetykseen koko RAID -tiedostosta, jos useampi kuin kaksi levyä rikkoutuu, menetämme kaikki tiedot.

Jos käytetään ZFS-tiedostojärjestelmää, vastaava RAID-tyyppi on nimeltään RAID-Z2, tämän tyyppisessä RAIDissa meillä on täsmälleen samat ominaisuudet kuin RAID 6: llä.

RAID 6 tai RAID-Z2, jos käytät ZFS: ää, antaa meille mahdollisuuden suojata tiedot kaksinkertaisella pariteetilla kahden levyn epäonnistumisen lieventämiseksi, lisäksi lisäämme lukunopeutta (pienemmässä määrin kuin RAID 5), mutta menettää myös enemmän hyödyllistä tilaa.

RAID 10 tai RAID 1 + 0

Tämän tyyppisen RAID: n ei tarvitse tehdä pariteettilaskentaa, kuten RAID 5: n ja RAID 6: n kohdalla, joten saavutamme korkeammat luku- ja kirjoitusnopeudet, lisäksi kulutamme vähemmän prosessoriresursseja, koska sen ei tarvitse laskea kaikkien levylle kirjoitettavien tietojen pariteetti. Tämän RAID -tyypin avulla voimme luoda RAID 0: n kahdesta RAID 1: stä. Tarvitaan vähintään neljä kiintolevyä, jotta voimme määrittää tämän tyyppisen RAID: n.

Tässä tapauksessa RAID 10: ssä voi olla enintään 2 kiintolevyä rikki, mutta on erittäin tärkeää, että se on yksi kiintolevy kustakin RAID 1 -ryhmästä. Jos RAID 1: n kaksi kiintolevyä katkeavat, menetämme automaattisesti kaikki RAID -tiedot. Siksi, kun saman ryhmän kiintolevy rikkoutuu, meidän on oltava erittäin varovaisia ​​ja seurattava toisen kiintolevyn tilaa, koska jos se myös rikkoutuu, menetämme kaikki tiedot.

Seuraavaksi sinulla on yhteenveto kapasiteetista, suurimmasta luku- ja kirjoituskyvystä sekä tietojen eheydestä yhden tai useamman levyn vikaantumista vastaan.

• Koko : jos meillä on neljä 4 Tt: n kiintolevyä, RAID 10: n kapasiteetti on yhteensä 8 Tt. Kapasiteetti on X-2 levyjen lukumäärä, jos otamme huomioon, että kaikki levyt ovat samat.
• Lue suorituskyky : Lukunopeus on X kertaa käytettyjen levyjen määrä.
• Kirjoita suorituskyky : kirjoitusnopeus on X-2 kertaa levyjen määrä.
• Tietojen eheys : kunkin RAID 1 -levyn vika ei johda tietojen menetykseen, jos kaksi RAID 1 -levyä rikkoutuu, kaikki tiedot menetetään.

Jos käytät ZFS -tiedostojärjestelmää, vastaava RAID -tyyppi ei ole suora, voit tehdä RAIDAN kahdesta peilistä, jotka vastaavat toisiaan.

Muut RAID -tyypit

Tällä hetkellä on olemassa muita RAID -tyyppejä, joita ei yleensä käytetä, koska on olemassa parempia vaihtoehtoja. Itse asiassa kaupalliset NAS -palvelimet eivät edes anna mahdollisuutta määrittää palvelimiaan tämän tyyppisillä RAID -laitteilla, koska niissä ei ole paljon järkeä. Lopussa on joitain RAID -tyyppejä, joita käytetään, mutta kun meillä on paljon kiintolevyjä palvelimella.

RAID 3/4

Tämäntyyppinen RAID on hyvin samanlainen kuin RAID 5, vaikkakin monella tapaa huonompi. Ne tarjoavat meille lukunopeuksia paljon muita korkeampia, mutta pariteettijärjestelmää ei jaeta, vaan kaikki tallennetaan jollekin kiintolevylle. Näitä kokoonpanoja ei käytetä laajasti, koska luotettavuus suhteessa RAID 5: een, jossa on hajautettu pariteetti tai jokin seuraavista yhdistelmistä, ei ole liian korkea.

Käytännössä tämäntyyppistä RAIDia käytetään harvoin.

RAID 01 (0+1)

RAID 01 on RAID 1, joka on luotu kahdesta RAID 0 -kokoonpanosta. Tätä RAID -kokoonpanoa varten luodaan kaksi RAID 0 -joukkoa (eli kaksi RAID -levyä, jotka vastaavat kiintolevytilan summaa) ja sitten RAID 1, joka kopioi RAID 0: n toiseksi RAID 0: ksi. Se ei ole laajalti käytetty RAID -tyyppi koska vikasietoisuus on erittäin korkea ja jos jokin levyistä epäonnistuu, vain yksi RAID 0: sta jää kallistumispisteeksi. Jos jokin menee pieleen, kaikki tiedot menetetään toivottomasti.

Tämä RAID on samanlainen kuin RAID 10, mutta luotettavuuden kannalta paljon huonompi, joten on suositeltavaa mennä suoraan määrittämään RAID 10.

RAID 30/50/100

Tämäntyyppiset RAID -tiedostot on suunniteltu palvelimille, joilla on suuri määrä kiintolevyjä. Riippuen siitä, mikä kiinnostaa meitä, meillä on suurempi kapasiteetti, nopeampi luku- ja kirjoitusnopeus tai parempi tietojen eheys, koska se sietää vikoja. Esimerkiksi RAID 50 olisi yhteensä kolme RAID 5: tä RAID 0: ssa, jolloin jokaisen RAID 5 -ryhmän levy voi epäonnistua eikä siinä ole mitään ongelmia, kyllä, jos kaksi saman RAID 5 -ryhmän levyä epäonnistuu menetetään.

Kuten olet nähnyt, meillä on palvelimillemme suuri määrä RAID -tyyppejä, riippuen kapasiteettimme, vikasietoisuutemme ja suorituskykymme tarpeista, meidän on valittava yksi tai toinen RAID -tyyppi.

Millainen RAID -tyyppi minun pitäisi valita kotini NAS -laitteelle

Koti -NAS -palvelimilla on yleensä 2 paikkaa kiintolevyjen sijoittamiseen ja 6 asemapaikkaa kiintolevyjen tallentamiseen. Ostettavien kiintolevyjen lukumäärästä ja tarpeistamme riippuen voimme valita tietyntyyppisten tai muiden selittämiemme RAID -tyyppien välillä. Jos kuitenkin haluamme parantaa nopeutta, sinun tulee valita RAID, kuten RAID 0 tai RAID 10. Paras tapa laskea tehollinen kapasiteetti, luku- ja kirjoitusnopeus sekä vikasietoisuus on tarkistaa, mitä olemme selittäneet kullekin RAID -tyypille, tai käyttää tärkeimpien valmistajien saatavilla olevia RAID -laskimia, kuten QNAP, Synology ja jopa muut riippumattomat sivustot.

Seuraavaksi ilmoitamme, millaisia ​​RAID -tyyppejä voimme määrittää riippuen kiintolevyjen määrästä, jotka voimme ottaa käyttöön NAS -palvelimellamme.

• 2 levyä: JBOD, RAID 0 ja RAID 1.
• 3 levyä: JBOD (kaksi levyä), RAID 0 (kaksi levyä), RAID 1 (kaksi levyä) ja RAID 5 (vähintään 3 levyä).
• 4 levyä: JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 (vähintään 4 levyä), RAID 10 (vähintään 4 levyä).
• 5 levyä: JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10.
• 6 levyä: JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 (vähintään 6 levyä)

Kuten olet nähnyt, meidän on valittava yksi tai toinen RAID -tyyppi, riippuen paikkojen lukumäärästä, kapasiteetista, jonka haluamme saada, ja vikasietoisuudesta.