Vzhledem k množství různých konfigurací RAID a tak i množství různých problémů, které mohou nastat, věnujeme RAID několik článků, počínaje RAID 0, 1, 01 a 10.
Co je to RAID?
RAID je zkratka pro Redundant Array of Independent Disks, tedy Redundantní Pole Nezávislých Disků. Jedná se o technologii virtualizace datového úložiště, která kombinuje více logických jednotek za účelem zlepšení výkonu a redundance dat. Ono záludné slovo “redundance” v informatice znamená vyšší odolnost proti selhání. Ta je u RAID zajišťována různými způsoby danými zvolenou konfigurací RAID. Z pohledu uživatele (nebo operačního systému) se pak RAID tváří jako jeden disk (nebo více logických jednotek). Ve zkrácené formě hovoříme pouze o diskovém poli či poli.
+420 608 177 773
Trocha historie
Technologie RAID byla vyvinuta skupinou vědců z Kalifornské univerzity v Berkeley v roce 1987. Zkoumali možnost, aby systém rozpoznal dva nebo více pevných disků jako jednu entitu. Výsledkem byl úložný systém, který fungoval mnohem lépe než systémy s jedním pevným diskem, ale s velmi nízkou spolehlivostí. Vědci se poté k vyšší spolehlivosti dobrali redundantní architekturou. Zvýšili tak odolnost datových úložišť proti chybám.
IT průmysl se toho okamžitě chopil a navrhuje pět různých úrovní nebo režimů, z nichž každý má své vlastní výhody a nevýhody a porovnává je s technologií SLED.
RAID versus SLED
Historie SLED (Single Large Expensive Disk) sahá zhruba 25 let před RAID. Technologie SLED je založena na použití jediného velkokapacitního a výkonného pevného disku, který je drahý zejména z důvodu nutnosti ukládat velké množství dat při zachování bezchybnosti a dostupnosti, a to bez využití jakékoliv redundance.
Architektura RAID se tak postavila proti architektuře SLED. Ve srovnání s SLED umožnil RAID vyšší spolehlivost a rychlost, a to při použití levných pevných disků. Původně byl RAID zkratkou pro Redundant Array of Inexpensive Disks, tedy Redundantní Pole Levných Disků. Toto označení se již dnes nepoužívá a SLED zůstala zapomenutou historií.
RAID 0, RAID 1, RAID 01 a RAID 10
Uvedené konfigurace RAID mají zajištěnou částečnou odolnost proti selhání disku zrcadlením (mirroring) dat, v případě RAID 0 pak odolnost proti selhání disku není žádná. Jedná se o konfigurace, které se někdy mohou zdát trochu matoucí a RAID 5 nebo 6 v mnohých případech praktičtější. Narozdíl od konfigurací využívajících paritu však její absence zvyšuje rychlost a ta může být v mnohých aplikacích stěžejní.
RAID 0 - spolehlivost nízká, ale vyšší výkon
RAID 0 - neboli prokládaný svazek, je kombinací dvou nebo více pevných disků. Tyto disky jsou kombinovány za účelem dosažení lepšího výkonu a vyšší kapacity svazku. Prokládání znamená, že data jsou rozdělena do bloků a distribuována mezi disky.
Slabým místem RAID 0 je jeho spolehlivost. Při selhání jednoho disku dojde ke ztrátě dat z celého pole. Je tedy vhodný k nasazení tam, kde jde primárně o rychlost a vyšší kapacitu, data jsou však postradatelná.
RAID 0 existuje také v lineárním provedení. Při srovnání výkonu lineární a prokládané konfigurace RAID 0, je jasným vítězem konfigurace s prokládanými bloky.
RAID 1 - spolehlivost vyšší, rychlost nižší
RAID 1 - data jsou replikována z jednoho disku na druhý. Tato architektura je známá jako „zrcadlení“ (mirroring). Kapacita úložiště se rovná maximální kapacitě nejmenšího disku v poli. U RAID 1 se doporučuje používat identické pevné disky. Je možné použít disky rozdílné, pak se však data budou replikovat mezi rozdílně se chovající disky (jiný firmware, jiná přístupová doba atd.) a výkon pole se může snížit, případně taková kombinace může způsobit i jiné problémy. RAID 1 nabízí větší spolehlivost, avšak rychlost je na úrovni obyčejného pevného disku. Je tedy vhodný pro méně náročné aplikace.
RAID 01 (0+1) - zrcadlené RAID 0
Data se ukládají prokládaně ve dvou identických RAID 0, které se navzájem replikují (zrcadlí.)
RAID 10 (1+0) - prokládané RAID 1
Data se zrcadlí ve dvou či více RAID 1 a tyto vzájemně tvoří RAID 0.
Hlavním rozdílem mezi RAID 01 a 10 je odolnost vůči selhání disku. Záleží samozřejmě na konkrétní konfiguraci. Ve výše uvedených příkladech mohou u RAID 01 selhat 3 disky, ovšem všechny z jedné skupiny disků. Při selhání například disků 1 a 4 selže celý RAID 01.
RAID 10 je k chybám tolerantnější. V uvedeném příkladu může v každé skupině disků selhat jeden disk (celkem 3) a RAID 10 zůstane funkční.
Pokud bychom srovnávali výkon a kapacitu, budou hodnoty v obou příkladech stejné. Z těchto dvou variant se tedy lepší volbou zdá být RAID 10 a i v praxi se při záchraně dat z RAID setkáváme s RAID 10 častěji.
Zálohování a RAID
Ať používáte jakýkoliv RAID, je i zde potřeba myslet na pravidelné zálohování dat. Selhání vícediskových svazků je častější, než si možná myslíte. V neposlední řadě je třeba myslet i na lidskou chybu. Zálohování je tedy nejlepší prevence i v případě zdánlivě robustních datových úložišť.
Jaký problém může u RAID nastat? Vždyť odolnost proti selhání jednoho či více disků by měla být dostačující
RAID má tendenci dělat uživatele sebevědomými. Tato přehnaná důvěra v technologii, i když zásadě obvykle velmi robustní a spolehlivou, může vést k problémům. Násobení počtu disků znásobuje riziko selhání jednoho či více z nich. Disky používané v RAID jsou navíc často stejného typu a věku, a proto budou mít podobnou životnost. Z tohoto důvodu může mít smysl používat disky, které jsou stejného modelu, ale nikoliv stejné řady.
Setkáváme se i s případy, kdy si uživatel pořídí kvalitní NAS, ale již šetří na discích a použije model, který není do NAS určený. Disky, které jsou výrobcem určeny pro použití v diskových polích (např. Western Digital RED, Seagate IronWolf či Toshiba N300), mají vyšší odolnost proti vibracím, jsou určeny k provozu 24/7/365, mají celkově robustnější konstrukci atd. Obyčejné disky pro desktop nejsou do RAID vhodné. Trochu jinak je možné uvažovat, pokud si například ve svém počítači chcete vytvořit RAID 1 (zrcadlení) a tento bude používán stále jako běžný disk ve vašem počítači.
Další scénář selhání RAID bývá, když uživatel ignoruje varovné signály datového úložiště. Datová úložiště (nejčastěji v SOHO používané jsou NAS) má integrované funkce, které dokáží selhávající disk detekovat často ještě před jeho výpadkem a uživatele upozornit. Na zařízení bliká oranžová dioda, může varovat i zvukovým signálem, odešle varovný email, ovšem data jsou stále přístupná. Uživatel řešení odkládá až do absolutního selhání úložiště. Pak již často nezbývá nic, než se obrátit na odborníky na záchranu dat z RAID.
Selhat může také hardware (řadič, základní deska...) samotného úložiště. To sice samo o sobě nemusí být zkázou pro data, ale většina uživatelů se k nim bez pomoci odborníků na obnovu dat z RAID nedostane. Pouhým vložením původních disků do jiného úložiště může znamenat ztrátu dat.
V neposlední řadě svou roli může hrát lidský faktor. Smazání, přepsání či jiné poškození souborů.
Rovněž je třeba mít na paměti, že použití RAID neposkytuje žádnou ochranu proti:
- Mnohým softwarovým chybám, selhání operačního systému datového úložiště apod.
- Zničení dat v důsledku softwarového problému na straně uživatelské stanice, viru, úmyslného poškození dat
- Živelným událostem jako jsou požár, povodeň, blesk a vnější přepětí, interní přepětí atd.
- Krádeži celého zařízení
Absolutní důvěra v jakékoliv datové úložiště tedy není na místě. Pravidelné zálohování je možné provádět manuálně, ale většina z nás se k tomuto není schopna v pravidelných intervalech přimět. Řešením může být replikování celého úložiště na jiné, vzdálené úložiště. Výrobci NAS tuto funkci mají integrovanou přímo v obslužném software svých zařízení. I zde je ale vhodné zálohy občas zkontrolovat, zda vše probíhá tak, jak je očekáváno.
Záchrana dat z RAID
RAID je široce využívaný od menších úložišť v domácnostech až po enterprise úložiště ve velkých společnostech. Zakázek na záchranu dat z RAID tak řešíme poměrně dost. Nejčastěji se jedná o záchranu dat z NAS (QNAP, Synology, Western Digital, Lacie...), ale nikoliv zřídkavě i z robustnějších řešení, která obvykle v menších firmách a domácnostech nenajdete.
Ať už potřebujete pomoci se záchranou dat z RAID ve vaší NAS, serveru, domácím počítači…, neváhejte se na nás obrátit. Konzultaci, svoz i diagnostiku vašeho zařízení nabízíme zdarma.
Ve většině případů je záchrana dat z RAID úspěšná. Záleží ovšem i na postupu uživatele. Pokud si nevíte rady, neváhejte se na nás obrátit.
+420 608 177 773
RAID 0, 1, 01 a 10
- Základní údaje
- By Frantisek Fridrich
- Nadřazená kategorie: Blog
- Vysvětlivky a tipy
