Co to jest RAID? Czym różni się RAID sprzętowy od programowego?

Obiło Ci się kiedyś o uszy słowo, jakim jest macierz RAID? Jednak w dalszym ciągu nie wiesz, co to jest i do czego służy? Rozszerz swoją wiedzę już teraz, w tym artykule odpowiemy Ci na te oraz wiele innych pytań. Nauczysz się odróżniać RAID systemowy od programowego, poznasz jego rodzaje, a także wady i zalety.

• Czym jest i do czego służy macierz RAID?
• RAID sprzętowy a RAID programowy
• Rodzaje RAID – 0, 1, 5, 10
• DDP, alternatywa dla macierzy RAID

Czym jest i do czego służy macierz RAID?

RAID (Redundant Array of Independent Disks) w tłumaczeniu oznacza nadmiarową macierz niezależnych dysków. Tego terminu używa się do opisywania pamięci masowej w komputerach, która wykorzystuje do swojego działania minimum 2 dyski połączone w jedną macierz.

Macierze RAID są niezwykle złożone. Niosą one ze sobą wiele korzyści, ale i tyle samo zagrożeń. Dlatego zwykle nie stosuje się ich w prywatnych domach, a z tych rozwiązań korzystają firmy IT czy korporacje. Jednym awarie mogą nie przydarzyć się przez długie lata, a innym już na drugi dzień po skonfigurowaniu RAID-a.

O ile w przypadku RAID 1 wszystkie dane są bez problemu do odzyskania, o tyle przy innych macierzach może już pojawić się problem. Dlatego, jeśli tylko napotkasz na jakąś komplikacje, to skontaktuj się ze specjalistami, aby nie utracić wszystkich cennych danych.

Dowiedz się więcej:

Klonowanie dysku HDD na SSD. Poradnik i programy do klonowania dysków

RAID sprzętowy a RAID programowy

Obecnie możemy wyróżnić dwa typy macierzy RAID.

• RAID sprzętowy, aby go stworzyć i złączyć kilka dysków w jedną jednostkę logiczną, trzeba zastosować specjalny fizyczny kontroler. Niestety jego cena nie należy do najniższych, co jest jedną z wad tego rozwiązania. Dostarcza ono natomiast spory wzrost wydajności, a jego działanie nie obciąża dodatkowo procesora.

• RAID programowy, jak sama nazwa wskazuje, opiera swoje działanie na zastosowaniu dedykowanego oprogramowania. Niewątpliwą zaletą jest przede wszystkim brak konieczności dokupywania jakichkolwiek dodatkowych elementów. Dyski są podłączane bezpośrednio do płyty głównej. Większość dostępnych na rynku systemów operacyjnych, jak Windows, Linux czy MacOS posiadają funkcję tworzenia nośników RAID, wykorzystując własne oprogramowanie, więc nie ma konieczności dokupowania zewnętrznych programów. Warto jednak zaznaczyć, że największym minusem RAID-u programowego jest wykorzystywanie procesora do rozbudowanych obliczeń. Więc to rozwiązanie nie jest zalecane, jeśli posiadasz słaby procesor z małą liczbą wątków.

Zobacz też:

Czym jest Big Data? Jak działa? Przykłady i zagrożenia dużych zbiorów danych

Rodzaje RAID – 0, 1, 5, 10

Przed omówieniem rodzajów pamięci masowej RAID, warto zaznaczyć najważniejsze. Nie ma możliwości, aby RAID zapewnił jednocześnie wysoką wydajność i bezpieczeństwo. Te dwie rzeczy nie idą w parze, więc musisz podjąć wybór, który element jest dla Ciebie ważniejszy.

Konfiguracje RAID są nazywane poziomami. Pierwotnie tych poziomów było 5, natomiast aktualnie ta liczba dochodzi do 10, a każdy z nich charakteryzuje się innym zapisem danych na nośniku.

RAID 0 (Striping)

RAID 0 polega na połączeniu kilku dysków tej samej pojemności i prędkości, tak aby stworzyć jeden nośnik logiczny. Zaletą tego rodzaju konfiguracji jest możliwość wykorzystania pojemności wszystkich nośników wchodzących w skład macierzy oraz zwiększenie prędkości odczytu/zapisu niemal dwukrotnie. Niestety to rozwiązanie nie ma jedną, istotną wadę. Utrata jednego napędu wiąże się z automatyczną utratą wszystkich danych.

RAID 1 (Lustrzany)

Ten rodzaj macierzy wymaga wykorzystania dwóch dysków. Nie muszą mieć one jednak tej samej pojemności ani prędkości. Miejsce dostępne w tej konfiguracji będzie odpowiadało najmniejszemu podłączonemu nośnikowi, podobnie jak prędkość odczytu i zapisu. Taki rodzaj połączenia jest najbezpieczniejszy – jeśli jeden dysk ulegnie awarii, to wszystkie dane będą bezpieczne na drugim.

RAID 5 (Parzysty)

Jest to jedna z najpopularniejszych konfiguracji, która zapewnia dobrą równowagę pomiędzy wydajnością a bezpieczeństwem. Żeby stworzyć macierz RAID 5, będziemy potrzebować 3 dysków (2 + 1). Wszystkie dane są zapisywane na dwóch dyskach i dzielone na tzw. sektory, czyli pojedyncze bloki z odpowiednio wydzielonym miejscem. Trzeci dysk odpowiada w tym momencie za zapisywanie informacji o parzystości, jednak dwa dyski z danymi także pełnią tę funkcję. Wydajność na pewno jest niższą od RAID 0 z racji tego, że nośniki muszą wyliczać parzystości dla każdego z bloków, jednak bezpieczeństwo jest porównywalne do RAID 1.

RAID 10 (1+0)

Macierz RAID 10 lub jak kto woli RAID 1+0, jest kombinacją dwóch macierzy RAID 1 połączonych w macierz RAID 0. Może brzmi to skomplikowanie, ale zasada działania jest prosta. Do utworzenia tej konfiguracji potrzebujemy 4 dysków twardych. To rozwiązanie to pewna innowacja, ponieważ dostarcza ona prędkości oferowane przez RAID 0, a także w razie awarii pozwala wydobyć dane, jednak nie wszystkie. Odzyskamy jedynie jedną część macierzy, więc ma to jakiś swój minus. Natomiast samo stworzenie RAID 10 jest znacznie prostsze niż wdrażanie rozwiązań parzystych jak RAID 5 i 6. Warto dodać, że tutaj musimy liczyć się z większymi kosztami, które przyjdzie nam ponieść na zakup i zapotrzebowanie energetyczne 4 dysków twardych.

DDP, alternatywa dla macierzy RAID

Jeśli już omawiamy macierze RAID, to warto wspomnieć o DDP (Dynamic Disk Pool), czyli alternatywy dla opisywanych konfiguracji. DDP nie jest jeszcze powszechnie stosowany, ponieważ wprowadza architekturę nowej generacji. Ważne, aby podłączone dyski miały zbliżone do siebie rozmiary i były tego samego typu.

W razie awarii jednego z nich, dane są ponownie przeliczane i rekonstruowane na wszystkich dyskach, tak aby jak najszybciej odbudować straty z uszkodzonego nośnika. Prędkości są zbliżone do tych znanych z macierzy RAID 0. W tradycyjnym RAID 5 odbudowa dysku o pojemności 3 TB trwa nawet do 5 dni, natomiast w DDP to zaledwie około 2 godziny.

Może Cię zainteresować:

• Kompendium wiedzy o PCI Express
• Kiedy powstał pierwszy komputer na świecie?
• Pierwsza mysz komputerowa i jej godni następcy
• Czym jest komputer kwantowy?
• Tworzenie kopii zapasowych – programy do tworzenia backupu