RAID

RAID (angl. redundant array of independent disks 'perteklinis nepriklausomų diskų masyvas' ar redundant array of inexpensive disks) – būdas paprastai sujungti keletą standžiųjų diskų (nors taip galima sujungti ir kitokius), padidinant tiek bendrą talpą, tiek ir patikimumą. Į RAID sujungti diskai veikia kartu ir įvairių programų matomi kaip vienas, paprastai didesnės talpos diskas. Toks diskas (jei tai ne RAID 0) lieka įvairių programų matomas ir veikiantis net vienam ar net keliems diskų sugedus. Jei praradus diską duomenys neprarandami, serverio įranga paprastai leidžia sugedusią laikmeną tiesiog pakeisti jo neišjungiant (prarastas disko turinys automatiškai atkuriamas darbo metu). RAID leidžia padidinti greitaveiką bei kurti labai didelės talpos „virtualius diskus“, didesnius nei galimi pagaminti fiziniai diskai. RAID jungimo schemos tradiciškai žymimos numeriais ir vadinamos „lygiais“ (angl. RAID level).

Šis straipsnis apie atminties įrenginį. Apie Prancūzijos nacionalinės policijos specialiųjų operacijų dalinį skaitykite straipsnyje Recherche Assistance Intervention Dissuasion.

Diskas, paruoštas įstatyti į serverį. Toks diskas išimamas bei įstumiamas kaip stalčius ir gali būti keičiamas serverio neatidarant bei neišjungiant.

Sukūrimo būdai

RAID kontroleris su šešiomis vidinėmis ir viena išorine jungtimi, tinkamas 28 diskams prijungti (kabelis iš tokios jungties išsišakoja į keturis diskus).

RAID galima sukurti tiek operacinės sistemos priemonėmis, tiek ir specialiais kontroleriais. Operacinės sistemos palaikomas RAID naudoja procesoriaus resursus (šiaip jis nebūtinai lėtesnis), tačiau geri kontroleriai (paprastai PCI Express plokštės) neretai brangūs. Skirtingos kompanijos naudoja skirtingus formatus tiems patiems RAID lygiams pasiekti, todėl sugedusį kontrolerį paprastai galima pakeisti tik tokiu pat ar labai panašiu, tuo tarpu ta pati operacinė sistema gali skaityti seną masyvą ir kitokiame kompiuteryje. Kontroleris būtinas jei diskų yra daugiau nei motininė plokštė turi jungčių jiems prijungti (paprastai apie šešias). Specialus duomenų saugojimo serveris (pavyzdžiui, toks kaip ^[1]) gali turėti dešimtis diskų kurie per tarpines "plėtimo" schemas jungiami prie kontrolerio.

Nors kai kurios RAID schemos galimos jau su dviem diskais, serveriuose paprastai naudojama daugiau. RAID paprastai kuriamas su vienodais ar bent jau vienodos talpos diskais. RAID (dažniausiai RAID 1) naudojama ir asmeniniuose kompiuteriuose, jei labai svarbu neprarasti duomenų sugedus diskui.

Paplitę RAID lygiai

Dažniausiai pasitaikantys RAID jungimo būdai yra^[2]:

Lygis	Aprašymas	Mažiausias galimas diskų skaičius	Talpa	Atsistatomumas	Patikimumas[3]	Skaitymo efektyvumas	Rašymo efektyvumas	Schema
RAID 0	Duomenys tolygiai paskirstyti tarp diskų, galima rašyti ar skaityti su visais diskais vienu metu.	2	Visų diskų bendra talpa (neprarandama).	Jokio. Nepatikimas, sugedus vienam diskui prarandamas visas masyvas.	1−(1−r)n	greitas	greitas
RAID 1	Visi diskai yra vienas kito kopijos	2	Vieno disko talpa, nesvarbu kiek jų masyve.	Labai patikimas, duomenys išsaugomi kol nepažeistas bent vienas diskas.	rn	greitas	lėtas, toks pat kaip ir vieno disko
RAID 1E	Bet kuri informacija saugoma bent dviejuose diskuose vienu metu. Šis jungimas nelaikomas standartiniu.	2 (galimas lyginis ir nelyginis skaičius)	Pusė visų diskų talpos	Duomenys neprarandami sugedus mažiausiai vienam diskui.	n(n−1)r2	greitas (galima skaityti iš dviejų diskų vienu metu)	vidutinis, reikia rašyti į du diskus
RAID 5	Visi diskai saugo po nedidelę dalį kituose diskuose esančių duomenų.	3	Vieno disko talpa mažesnė nei bendra talpa.	Duomenys neprarandami sugedus vienam (bet kuriam) iš diskų.	n(n−1)r2	greitas	lėtas
RAID 6	Visi diskai saugo po nedidelę dalį kituose diskuose esančių duomenų, daugiau nei RAID 5.	4 (nors su mažiau nei 5 geriau tinka RAID 1).	Dviejų diskų talpa mažesnė nei bendra talpa.	Duomenys neprarandami sugedus net ir dviem (bet kuriems) diskams.	n(n-1)(n-2)r3	greitas	lėtas

Praeityje naudoti RAID 2, 3 ir 4 dabar yra pasenę. RAID 5 ir RAID 6 palyginus daugiau apkrauna procesorių ar kontrolerį. Linux palaiko RAID 0,1 ir 5 operacinės sistemos lygyje. Kontroleriai palaiko ir įvairius nestandartinius RAID jungimo būdus.

Atsarginis diskas

Jei jungimo schema leidžia saugiau prarasti ne daugiau kaip vieną diską, jam sugedus masyvas lieka neapsaugotas tol, kol diską pakeitus iš kitų diskų neatkuriamas jo turinys. Kadangi tai gali trukti gana ilgai (o taip pat ir diskas ne iškart gali būti pakeistas), kai kada naudojamos nestandartinės schemos 5E ir 6E, turinčios „atsarginį diską“ kuris tuojau pat pakeičia sugedusį, nelaukiant kol tai padarys administratorius. Kadangi atsarginis diskas daugumą laiko nenaudojamas, jis gali būti ir prastesnis, nors būtinai tokios pat ar didesnės talpos. Schema 5EE atsarginį diską, kol jis nereikalingas pakeitimui, bando panaudoti masyvo darbo pagreitinimui.

Sudėtiniai lygmenys

RAID 10

RAID rezultatas yra „virtualus diskas“, kuris, panašiai kaip ir realus fizinis, pats gali būti kito, „aukštesnio lygmens“ RAID masyvo dalis. Taip galima padidinti tiek patikimumą, tiek ir veikimo greitį. Dažniausiai naudojami sudėtiniai lygmenys yra RAID 10, RAID 50 ir RAID 60 (du ar daugiau RAID 1, 5 ar 6 masyvų sujungiami kartu kaip RAID 0).

Duomenų apsauga

Nors RAID 1 (ir aukštesni) lygiai apsaugo nuo duomenų praradimo ir neretai net serverio darbo sutrikimo diskams gendant, duomenys gali būti prarasti ir dėl kitų priežasčių (virusų ir pan), net jei diskų sistema tvarkinga. Todėl RAID nėra pakankama priemonė svarbiems duomenims apsaugoti ir nepakeičia reguliariai daromų atsarginių kopijų.