|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Are you RAIDy? |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Андрей Забелин Стоп, замрите, фотографирую. И после прочтения статьи сфотографирую. Нет, это все не для того, чтобы посмотреть, сколько морщин прибавилось после переваривания текста, а затем, чтобы увидеть радость человека, познавшего некоторые прелести RAID-массивов. Медитировать на слово "RAID" мы, естественно, не будем (этим вы займетесь самостоятельно), а разберем по кусочкам всю подноготную RAID-систем. Выпотрошим их, высушим и положим в баночку приправ для своего компьютера. Все действительно просто. Очень просто. Я бы даже сказал, предельно просто. Забудьте все глупости, которые вам говорили про сервера и дороговизну. Вообще все забудьте. Начнем с
самого начала. Допустим, на диске C у вас лежит система, на диске D - программы, на E - игрушки, а на F - документы. Так как каждый диск заполнен не "под завязку", на нем остается место, которое не используется никак - оно просто ждет своего времени. А если один из дисков заполняется до отказа, приходится запускать Partition Magic и раздвигать разделы. Удовольствие не из приятных, особенно когда защита некоторых программ зависит от конфигурации системы - в таком случае приходится их заново инсталлировать. Почему бы не купить один диск на 60 Гб, а не мучаться с двумя по 30 Гб? Во-первых, это получится дешевле. Заходим на http://www.computery.ru/, смотрим цены. Видим, что хорошие, быстрые диски объемом 30 Гб стоят около $160. Отлично, смотрим на диски размером 60 Гб. А вот тут огорчение - быстрый диск меньше чем за $500 не купить. Складываем два раза по $160, прибавляем стоимость RAID-контроллера - 95$, и в итоге получаем $415. Экономия почти $100. Это самый первый, ценовой плюс RAID-массива. В принципе, человеку, который покупает такие вещи, $85 на фоне общих затрат не играют особой роли, но тут есть еще один очень важный момент - контроллер умеет работать с дисками по-разному, исходя из различных задач. Для RAID-массивов выработали несколько методов работы с дисками, которые называют уровнями RAID. Изначально нумерация происходила с первого уровня, и каждый из уровней полностью оправдывал название избыточного массива данных - в случае сбоя одного винчестера возможно было восстановление данных при помощью другого или других дисков. Однако немногим позже появился нулевой уровень RAID, который не был рассчитан на надежность массива, а являлся просто способом увеличения производительности. Работает RAID 0 довольно просто - информация между дисками распределяется блоками. Что это значит? При записи файла контроллеру поступают данные, которые он равномерно разбрасывает по дискам, из-за чего физическая скорость записи и чтения данных возрастает, так как диски работают почти синхронно, а на запись и чтение с пластин им требуется ровно в два раза меньше времени. В итоге получается, что, кроме выигрыша в цене перед одним большим диском, имеется и значительный выигрыш в производительности. Есть, правда, частный случай RAID 0, который не занимается распределением файлов по дискам блоками. Зовут этот "частный случай" - JBOD, и работает он по принципу "наполнил одно - заполняй другое". То есть происходит простое соединение емкостей двух дисков, а после заполнения одного винчестера происходит заполнение другого. Примитивный способ склеивания двух дисков в один. На первый взгляд, RAID - это здорово, но у него есть свои недостатки. Одни относятся к разным уровням реализации RAID, а другие - ко всей системе вообще. Начнем с надежности. Вероятность возникновения проблем у массива выше, чем у одного диска. Теоретически надежность понижается ровно во столько раз, сколько дисков установлено. И хотя из-за применения специальных алгоритмов, способствующих восстановлению данных, вероятность тотального сбоя сводится к минимуму, проблемы с дисками могут возникать намного чаще, чем в системе с одним диском. Также, из-за довольно сложной организации данных на некоторых уровнях RAID, резко возрастает сложность работ по восстановлению данных в случае тотальных сбоев. Второй момент - переносимость. Смонтированный массив перенести не так просто, как отдельный диск - часто приходится тащить с собой контроллер и драйвера (а ведь некоторые системы могут вообще не поддерживаться). И последнее, самое незначительное - шум и место. Представьте себе десяток хардов по 10 000 об/мин, и каждый с собственным вентилятором. От такого воя не спасут даже беруши, а абы какой корпус под все это хозяйство точно не сгодится. Теперь забудем про большие сервера, большие деньги и злобное начальство, а попытаемся придумать RAID-массиву домашнее применение. Если требуется что-то попроще, то остановимся на интерфейсе IDE. Во-первых, диски SCSI слишком дороги, а во-вторых, производительность последних моделей хардов, поддерживающих Ultra ATA/100 находится на уровне SCSI-дисков среднего уровня. С IDE RAID-контроллером тоже довольно просто разобраться - чаще всего там не ставят дополнительную кэш-память, аккумуляторы и мощные процессоры, как в дорогих "сказевых" RAID; поэтому они и стоят дешевле, причем намного. Можно, конечно, вообще обойтись без аппаратного контроллера - например, Windows NT 4.0 Server умеет программно реализовывать некоторые уровни RAID-контроллера. И все же это фигово, так как происходит жесткая привязка дисков к операционной системе, а вся нагрузка по обработке данных с винчестера ложится на процессор. Так можно и эмулятор GeForce2 GTS написать, только вот радости от него будет… Что касается "железки", то тут все хорошо - никаких тебе лишних задержек, да и совместимость хорошая. Из-за того, что интерфейс IDE чаще всего применяется в домашних компьютерах или недорогих высокопроизводительных системах, контроллеры тоже стараются делать не очень дорогими. Экономят, естественно, также на мощности процессора, из-за чего некоторые уровни RAID, требующие значительных вычислительных ресурсов, просто не поддерживаются. Наиболее простыми в реализации являются уровни 0 и 1 и их комбинации. Про RAID 0 в общих чертах мы уже говорили, теперь опишем RAID 1 (Mirror). Являясь, по сути, самым первым уровнем RAID, этот принцип работы с дисками наиболее простой. Информация пишется сразу на все диски, а, в случае выхода из строя одного из винчестеров, чтение происходит с резервного диска. То есть, если два диска по 30 Гб работают в режиме RAID 1, общий объем дискового пространства составляет те же самые 30 Гб, но массив обладает намного большей надежностью, нежели один диск. В итоге информация на обоих дисках абсолютно идентична, что позволяет спокойно утащить один диск, например, домой, списать оттуда нужную программу и вернуть его обратно в массив. Но если вы решите что-нибудь записать на этот диск, то вам придется мириться с обязательной синхронизацией дисков, что может занять довольно длительное время. Производительность, как и в случае с уровнем 0, возрастает, но ненамного. Контроллер способен только ускорить чтение с диска, так как может приказать двум дискам выдать ему две разные части файла, а потом их "склеить" до передачи в систему. Интересно, что в таких IDE-контроллерах часто используются элементы SCSI-технологии, такие как конвейерная сортировка порядка чтения данных (elevator sorting) и балансировка загрузки дисков (load balancing). Однако скорость записи, по сравнению с одним драйвом, не возрастает, так как все равно приходится писать информацию на каждый диск полностью. Существует также комбинация уровней 0 и 1, называемая RAID 0+1. Пример - четыре диска, первый и второй, работающие в режиме Stripe дублируются третьим и четвертым дисками, тоже работающими в режиме Stripe. Получается этакий зеркальный Stripe из двух дисков. Это довольно эффективное решение, в котором совмещается высокая производительность и высокая надежность массива. Еще одним дополнением к уровню RAID 1 является дополнительный Hot Spare-диск, который не является активным во время нормальной работы массива. Но как только один диск отказывает, Hot Spare-диск тут же заменяет его, а контроллер в фоновом режиме переписывает информацию с работающего диска на резервный. Этим способом в автоматическом режиме происходит полное восстановление надежности RAID-массива уровня 1. Теоретически все производители RAID-контроллеров советуют использовать в массиве одинаковые диски, и вот почему. Если два диска различаются по объему, то пресловутый RAID 1 сможет нормально дублировать тот диск, который меньше по объему, то есть размер массива, состоящего из дисков 15 Гб и 20 Гб, будет равняться 15 Гб. Относительно JBOD (он же spanning) такого ограничения нет, так как информация там пишется по мере заполнения дисков.
Что касается RAID 0, нацеленного, в первую очередь, на производительность, то здесь желательно полное соответствие дисков по скоростным характеристикам. Самым большим тормозом в режиме Stripe будет медленный диск, и прибавка в производительности такого массива, чаще всего, не превысит 40% (при конфигурации из двух дисков) от скорости самого медленного драйва. Размер тоже имеет значение - общая емкость массива не будет больше емкости самого маленького диска, умноженного их количество накопителей. То есть, если в режиме Stripe трудятся четыре диска - 10, 15, 20 и 30 Гб, то общий объем массива будет составлять 40 Гб.
http://www.computery.ru/upgrade/
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Copyright © "Internet Zone", info@izcity.com | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Копирование и использование данных материалов разрешается только в случае указания на журнал "Internet Zone", как на источник получения информации. При этом во всех ссылках обязательно явное указание адреса вэб-сайта http://www.izcity.com/. При наличии у копируемого материала авторов и источника информации - их также нужно указывать, наряду со ссылкой на нас. |