4.2.3. Дискний массивын зохион байгуулалт (RAID)

Дискний санах ойн гүйцэтгэлийг сайжруулах өөр нэг арга бол дискний массив үүсгэх явдал юм, гэхдээ энэ нь зөвхөн илүү өндөр гүйцэтгэлд хүрэхэд (мөн тийм ч их биш) төдийгүй диск хадгалах төхөөрөмжийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх зорилготой юм.

RAID технологи ( Бие даасан дискүүдийн илүүдэл массив- бие даасан дискүүдийн илүүдэл массив) нь нэг дисктэй харьцуулахад гүйцэтгэл, багтаамж, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд хэд хэдэн хямд хатуу дискийг нэг дискний массив болгон нэгтгэхээр бүтээгдсэн. Энэ тохиолдолд компьютер ийм массивыг нэг логик диск шиг харах ёстой.

Хэрэв та зүгээр л олон хөтчүүдийг (илүүдэл бус) массив болгон нэгтгэвэл эвдрэлийн хоорондох дундаж хугацаа (MTBF) нь нэг дискний MTTF-ийг хөтчийн тоонд хуваасантай тэнцүү байна. Техник хангамжийн эвдрэлд чухал ач холбогдолтой програмуудын хувьд энэ үзүүлэлт хэтэрхий бага байна. Мэдээллийг хадгалахдаа янз бүрийн аргаар хэрэгжүүлсэн нөөцийг ашигласнаар үүнийг сайжруулж болно.

RAID системүүдэд найдвартай байдал, гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд гурван үндсэн механизмын хослолыг ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүрийг тусад нь сайн мэддэг: - "толь" дискний зохион байгуулалт, жишээлбэл. хадгалагдсан мэдээллийн бүрэн давхардал; - алдаа гарсан тохиолдолд мэдээллийг сэргээх боломжийг олгодог тоолох шалгах кодууд (паритет, Хаммингийн кодууд); - санах ойн блокууд дахь ээлжлэн хандалт хийхтэй ижил аргаар массивын өөр өөр дискүүд дээр мэдээллийг хуваарилах (завсрын хэсгийг үзнэ үү), энэ нь хадгалагдсан мэдээлэл дээр ажиллах явцад дискний зэрэгцээ ажиллах боломжийг нэмэгдүүлдэг. RAID-ийг тайлбарлахдаа энэ техникийг "хуулбарласан дискүүд" гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь шууд утгаараа "суудаар хуваагдсан дискүүд" эсвэл зүгээр л "хуулагдсан диск" гэсэн утгатай.

Цагаан будаа. 43. Дискүүдийг ээлжлэн блок болгон хуваах - "тууз".

Эхэндээ RAID 1 – RAID 5 гэж нэрлэгдсэн таван төрлийн дискний массивыг тодорхойлсон бөгөөд тэдгээр нь шинж чанар, гүйцэтгэлээрээ ялгаатай байв. Эдгээр төрөл бүр нь тодорхой хэмжээний бүртгэгдсэн мэдээллийн улмаас нэг хөтөчтэй харьцуулахад алдааны тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлсэн. Нэмж дурдахад илүүдэлгүй, гэхдээ гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог массив дискийг (хандалтын давхаргажилтын улмаас) ихэвчлэн RAID 0 гэж нэрлэдэг.

RAID массивын үндсэн төрлүүдийг дараах байдлаар товч тайлбарлаж болно.

RAID 0. Ерөнхийдөө энэ төрлийн массив нь ямар ч паритетгүй, өгөгдлийн нөөцгүй судалтай дискүүдийн бүлэг гэж тодорхойлогддог. Урт бичлэгт дараалсан хандалт хийх үед туузны хэмжээ нь олон хэрэглэгчийн орчинд том эсвэл нэг хэрэглэгчийн системд бага байж болно.

RAID 0 байгууллага нь Зураг дээр үзүүлсэнтэй яг таарч байна. 43. Бичих, унших үйлдлүүдийг хөтөч тус бүр дээр зэрэг гүйцэтгэх боломжтой. RAID 0-д зориулсан хөтчийн хамгийн бага тоо хоёр байна.

Энэ төрөл нь өндөр гүйцэтгэлтэй, дискний зайг хамгийн үр ашигтайгаар ашигласнаар тодорхойлогддог боловч аль нэг дискний эвдрэл нь бүх массивтай ажиллах боломжгүй болгодог.

RAID 1. Энэ төрлийн дискний массив (Зураг 44, А) нь толин тусгалтай хөтчүүд гэж нэрлэгддэг бөгөөд тэдгээр нь хадгалсан өгөгдлийг хуулбарлах боловч компьютерт нэг диск шиг харагддаг хос хөтчүүд юм. Хэдийгээр нэг хос толин тусгалтай дискний дотор судал хийгээгүй ч хэд хэдэн RAID 1 массивын хувьд блок зураасыг зохион байгуулж, хэд хэдэн толин тусгалтай дискний нэг том массивыг бүрдүүлж болно. Энэ төрлийн зохион байгуулалтыг RAID 1 + 0 гэж нэрлэдэг. Мөн урвуу сонголт байдаг.

Бүх бичих үйлдлүүд нь толин тусгал хосын хоёр диск дээр нэгэн зэрэг хийгддэг бөгөөд тэдгээрийн мэдээлэл ижил байна. Гэхдээ уншиж байх үед хосын хөтчүүд тус бүр нь бие даан ажиллах боломжтой бөгөөд хоёр уншилтыг зэрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр унших чадварыг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Энэ утгаараа RAID 1 нь бүх дискний массив сонголтуудын дунд хамгийн сайн гүйцэтгэлийг хангадаг.

RAID 2. Эдгээр дискний массивуудад блокууд - өгөгдлийн секторууд нь дискний бүлэгт хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн заримыг нь зөвхөн хяналтын мэдээллийг хадгалахад ашигладаг - ECC (алдаа засах код) кодууд. Гэхдээ орчин үеийн бүх хөтчүүд нь ECC кодыг ашиглан суурилуулсан хяналттай байдаг тул RAID 2 нь бусад төрлийн RAID-тэй харьцуулахад тийм ч их санал болгодоггүй бөгөөд одоо бараг ашиглагддаггүй.

RAID 3. Энэ төрлийн дискний массив дахь RAID 2-ын нэгэн адил (Зураг 44, б) секторын блокууд нь бүлэг дискүүд дээр хоорондоо холилдсон боловч бүлгийн нэг диск нь паритын мэдээллийг хадгалахад зориулагдсан. Хэрэв дискний хөтөч амжилтгүй болвол үлдсэн дискэн дээр бичигдсэн өгөгдлөөс онцгой буюу (XOR) функцын утгыг тооцоолох замаар өгөгдлийг сэргээх ажлыг гүйцэтгэдэг. Бичлэгүүд нь ихэвчлэн бүх дискийг эзэлдэг (учир нь туузууд нь богино байдаг), энэ нь өгөгдөл дамжуулах ерөнхий хурдыг нэмэгдүүлдэг. Оролт гаралтын үйлдэл бүр нь диск бүрт хандах шаардлагатай байдаг тул RAID 3 массив нь нэг удаад зөвхөн нэг хүсэлтэд үйлчлэх боломжтой. Тиймээс энэ төрөл нь урт бичлэг бүхий нэг даалгавартай орчинд нэг хэрэглэгчдэд хамгийн сайн гүйцэтгэлийг өгдөг. Богино бичлэгтэй ажиллахдаа гүйцэтгэлийн бууралтаас зайлсхийхийн тулд хөтчийн булны синхрончлол шаардлагатай. Шинж чанаруудын хувьд RAID 3 нь RAID 5-тай ойролцоо байна (доороос үзнэ үү).

RAID 4. Энэ байгууллага, Зураг дээр үзүүлсэн. 35, В), нь RAID 3-тай төстэй бөгөөд том блок (судал) ашигладаг тул массив дахь дурын дискнээс бичлэгийг унших боломжтой (паритет кодыг хадгалдаг дискнээс бусад). Энэ нь өөр өөр диск дээрх унших үйлдлүүдийг нэгтгэх боломжийг олгодог. Бичих үйлдлүүд нь паритет дискийг байнга шинэчилдэг тул тэдгээрийг нэгтгэх боломжгүй. Ерөнхийдөө энэ архитектур нь бусад RAID сонголтуудаас ямар нэгэн онцгой давуу талыг санал болгодоггүй.

RAID 5. Энэ төрлийн дискний массив нь RAID 4-тэй төстэй боловч паритет кодыг тусгай зориулалтын диск дээр биш харин бүх дискэн дээр ээлжлэн байрлах блокуудад хадгалдаг. Энэ байгууллагыг заримдаа "эргэдэг паритет" бүхий массив гэж нэрлэдэг (PCI автобусны слотуудад тасалдлын шугамыг хуваарилах эсвэл x86 шугамын процессор дахь тасалдлын хянагчийн мөчлөгийн тэргүүлэх чиглэлтэй ижил төстэй байдлыг тэмдэглэж болно). Энэ хуваарилалт нь RAID 4-ийн онцлог шинж чанар бүхий зөвхөн нэг дискэн дээр паритет кодыг хадгалахаас шалтгаалан нэгэн зэрэг бичих хязгаарлалтаас зайлсхийдэг. Зураг дээр. 44, Г) нь дөрвөн дискний хөтчөөс бүрдэх массивыг харуулж байгаа бөгөөд гурван өгөгдлийн блок бүрт нэг паритет блок (эдгээр блокууд нь сүүдэрлэсэн) байдаг бөгөөд тэдгээрийн байршил нь гурвалсан өгөгдлийн блок бүрт өөрчлөгдөж, бүх дөрвөн дискний хөтчүүдэд циклээр шилждэг.

Унших үйлдлийг бүх дискэнд зэрэгцүүлэн гүйцэтгэж болно. Паритын кодууд нь бүх хөтчүүдэд тараагддаг тул хоёр хөтөч шаарддаг (өгөгдлийн болон паритын хувьд) бичих үйлдлүүдийг ихэвчлэн нэгтгэж болно.

Дискний массивыг зохион байгуулах янз бүрийн хувилбаруудын харьцуулалт нь дараахь зүйлийг харуулж байна.

RAID 0 нь хамгийн хурдан бөгөөд үр дүнтэй сонголт боловч алдааг тэсвэрлэдэггүй. Үүнд дор хаяж 2 диск хэрэгтэй. Бичих, унших үйлдлүүдийг хөтөч бүр дээр зэрэг гүйцэтгэх боломжтой.

RAID 1 архитектур нь өндөр гүйцэтгэлтэй, өндөр найдвартай хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой боловч хамгийн үнэтэй нь юм. Энэ нь зөвхөн хоёр хөтчийг ашиглах үед алдааг тэсвэрлэх цорын ганц сонголт юм. Унших үйлдлүүд нь хөтч бүрийн хувьд нэгэн зэрэг хийгдэх боломжтой.

RAID 2 архитектурыг бараг ашигладаггүй.

RAID 3 дискний массивыг урт бичлэгт дараалан хандах үед нэг хэрэглэгчийн орчинд өгөгдөл дамжуулах хурдыг нэмэгдүүлэх, алдааны тэсвэрлэх чадварыг сайжруулахад ашиглаж болно. Гэхдээ энэ нь үйлдлүүдийг хослуулахыг зөвшөөрдөггүй бөгөөд хөтчийн булны синхрончлолыг шаарддаг. Үүнд дор хаяж гурван хөтөч шаардлагатай: 2 нь өгөгдөлд, нэг нь паритын кодуудад зориулагдсан.

RAID 4 архитектур нь нэгэн зэрэг үйлдлүүдийг дэмждэггүй бөгөөд RAID 5-аас давуу талгүй.

RAID 5 нь үр ашигтай, уян хатан, сайн ажилладаг. Гэхдээ бичих гүйцэтгэл болон хөтчийн алдааны гүйцэтгэл нь RAID 1-ээс муу байна. Ялангуяа, паритет кодын блок нь бичиж байгаа бүхэл блокт хамаарах тул зөвхөн нэг хэсэг нь бичигдсэн бол эхлээд өмнө нь бичсэн өгөгдлийг унших шаардлагатай. шинэ паритет кодын утгыг тооцоолж, үүний дараа л шинэ өгөгдөл (мөн паритет) бичнэ. Дахин бүтээх үйлдлүүд нь паритет код үүсгэх хэрэгцээ шаардлагаас болж удаан үргэлжилдэг. Энэ төрлийн RAID-д дор хаяж гурван диск хэрэгтэй.

Нэмж дурдахад RAID-ийн хамгийн түгээмэл сонголтууд дээр үндэслэн: 0, 1 ба 5, янз бүрийн төрлийн массивыг зохион байгуулах зарчмуудыг нэгтгэсэн хоёр түвшний архитектурыг үүсгэж болно. Жишээлбэл, ижил төрлийн хэд хэдэн RAID массивыг нэг өгөгдлийн массив бүлэг эсвэл паритын массив болгон нэгтгэж болно.

Энэхүү хоёр түвшний зохион байгуулалтын ачаар RAID 1 ба RAID 5 массивуудын мэдээллийн хадгалалтын найдвартай байдлын үзүүлэлтүүд болон RAID 0 массив дахь дискэн дээрх судалтай блокуудын унших хурдны хооронд шаардлагатай тэнцвэрт байдалд хүрэх боломжтой юм. түвшний схемүүдийг заримдаа RAID 0+1 эсвэл 10, 0+5 эсвэл 50 гэж нэрлэдэг.

RAID массивуудын ажиллагааг зөвхөн техник хангамжид төдийгүй програм хангамжид хянах боломжтой бөгөөд үүнийг үйлдлийн системийн зарим серверийн хувилбаруудад ашиглах боломжийг олгодог. Хэдийгээр ийм хэрэгжилт нь гүйцэтгэлийн шинж чанар нь мэдэгдэхүйц муу байх нь тодорхой юм.

Өнөөдөр бид ярих болно RAID массив. Энэ нь юу вэ, яагаад хэрэгтэй вэ, энэ нь ямар байдаг, энэ бүх гайхамшигийг практикт хэрхэн ашиглах талаар олж мэдье.

Тиймээс, дарааллаар нь: юу вэ RAID массивэсвэл зүгээр л RAID? Энэ товчлол нь "Redundant Array of Independent Disk" буюу "бие даасан дискүүдийн илүүдэл (нөөц) массив" гэсэн утгатай. Энгийнээр хэлэхэд, RAID массивЭнэ нь нэг логик дискэнд нэгтгэсэн физик дискүүдийн цуглуулга юм.

Ихэнхдээ энэ нь эсрэгээрээ тохиолддог - системийн нэгжид нэг физик диск суулгасан бөгөөд бид үүнийг хэд хэдэн логик болгон хуваадаг. Энд нөхцөл байдал эсрэгээрээ байна - эхлээд хэд хэдэн хатуу дискийг нэг болгон нэгтгэж, дараа нь үйлдлийн систем нь тэдгээрийг нэг гэж үздэг. Тэдгээр. Үйлдлийн систем нь физикийн хувьд зөвхөн нэг дисктэй гэдэгт бат итгэдэг.

RAID массивТехник хангамж, програм хангамж байдаг.

Техник хангамж RAID массив OS-ийг ачаалахаас өмнө тусгай хэрэгслүүдийг ашиглан бүтээдэг RAID хянагч- BIOS шиг зүйл. Ийм бүтээсний үр дүнд RAID массив OS суулгах шатанд аль хэдийн түгээлтийн хэрэгсэл нь нэг дискийг "хардаг".

Програм хангамж RAID массивүйлдлийн системийн хэрэгслээр бүтээгдсэн. Тэдгээр. Ачаалах явцад үйлдлийн систем нь хэд хэдэн физик дисктэй гэдгээ "ойлгодог" бөгөөд зөвхөн үйлдлийн систем ажиллаж эхэлсний дараагаар дамжуулан програм хангамждискүүдийг массив болгон нэгтгэдэг. Мэдээжийн хэрэг, үйлдлийн систем нь өөрөө байрладаггүй RAID массив, учир нь үүнийг үүсгэхээс өмнө тохируулсан байдаг.

"Энэ бүхэн яагаад хэрэгтэй байна вэ?" - Та асуух? Хариулт нь: өгөгдлийг унших/бичих хурдыг нэмэгдүүлэх ба/эсвэл алдааны хүлцэл, аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх.

"Хэрхэн RAID массивхурдыг нэмэгдүүлэх эсвэл өгөгдлийг хамгаалах боломжтой юу?" - энэ асуултад хариулахын тулд үндсэн төрлүүдийг авч үзье RAID массив, тэдгээр нь хэрхэн үүссэн, үр дүнд нь юу өгдөг.

RAID-0. Мөн "Судал" эсвэл "Соронзон хальс" гэж нэрлэдэг. Хоёр ба түүнээс дээш хатуу дискийг дараалан нэгтгэж, эзлэхүүнийг нэгтгэн нэг болгон нэгтгэдэг. Тэдгээр. Хэрэв бид хоёр 500 ГБ диск аваад тэдгээрийг үүсгэвэл RAID-0, үйлдлийн систем үүнийг нэг терабайт диск гэж ойлгох болно. Үүний зэрэгцээ, энэ массивын унших/бичих хурд нь нэг дискнийхээс хоёр дахин их байх болно, учир нь жишээлбэл, хэрэв мэдээллийн сан нь хоёр диск дээр ийм байдлаар байрладаг бол нэг хэрэглэгч нэг дискнээс өгөгдлийг унших боломжтой. , мөн өөр хэрэглэгч нэгэн зэрэг өөр диск рүү бичих боломжтой. Хэрэв мэдээллийн сан нэг дискэн дээр байрладаг бол хатуу диск нь өөр өөр хэрэглэгчдийн унших/бичих даалгавруудыг дараалан гүйцэтгэдэг. RAID-0зэрэгцүүлэн унших/бичих боломжийг олгоно. Үүний үр дүнд массив дахь илүү олон диск байдаг RAID-0, массив өөрөө хурдан ажиллана. Хамаарал нь шууд пропорциональ - хурд нь N дахин нэмэгдэх бөгөөд N нь массив дахь дискний тоо юм.
Массив дээр RAID-0Үүнийг ашиглах бүх давуу талуудаас давсан цорын ганц сул тал байдаг - алдааг тэсвэрлэх чадваргүй байдал. Хэрэв массивын физик дискүүдийн нэг нь үхвэл массив бүхэлдээ үхнэ. Энэ тухай хуучны онигоо байдаг: "Гарчигны "0" гэдэг нь юу гэсэн үг вэ? RAID-0? - массив нас барсны дараа сэргээгдсэн мэдээллийн хэмжээ!"

RAID-1. Мөн "Толь" эсвэл "Толь" гэж нэрлэдэг. Хоёр ба түүнээс дээш хатуу дискийг зэрэгцээ нэгтгэх замаар нэг болгон нэгтгэдэг. Тэдгээр. Хэрэв бид хоёр 500 ГБ диск аваад тэдгээрийг үүсгэвэл RAID-1, үйлдлийн систем үүнийг нэг 500 ГБ диск гэж ойлгох болно. Энэ тохиолдолд мэдээллийг хоёр дискэнд нэгэн зэрэг унших/бичих тул энэ массивын унших/бичих хурд нь нэг дискнийхтэй ижил байх болно. RAID-1Энэ нь хурдны өсөлтийг өгдөггүй, гэхдээ хатуу дискний аль нэг нь нас барсан тохиолдолд хоёр дахь диск дээр байрлах мэдээллийн бүрэн хуулбар үргэлж байдаг тул алдааг тэсвэрлэх чадварыг өгдөг. Гэмтлийг тэсвэрлэх чадвар нь зөвхөн массив дискүүдийн аль нэгнийх нь үхлийн эсрэг л хангагдсан гэдгийг санах нь зүйтэй. Хэрэв өгөгдлийг зориудаар устгасан бол массивын бүх дискнээс нэгэн зэрэг устгагдах болно!

RAID-5. RAID-0-д зориулсан илүү найдвартай сонголт. Массивын эзэлхүүнийг томъёогоор тооцоолно (N - 1) * Дискний хэмжээ RAID-5Гурван 500 ГБ дискнээс бид 1 терабайтын массив авдаг. Массивын мөн чанар RAID-5Энэ нь хэд хэдэн дискийг RAID-0-д нэгтгэсэн бөгөөд сүүлчийн диск нь "шалгах нийлбэр" гэж нэрлэгддэг зүйлийг хадгалдаг. үйлчилгээний мэдээлэл, массив дискүүдийн аль нэг нь нас барсан тохиолдолд түүнийг сэргээхэд зориулагдсан. Массив бичих хурд RAID-5бага зэрэг бага, учир нь шалгах нийлбэрийг тусдаа диск рүү тооцоолох, бичихэд зарцуулдаг боловч унших хурд нь RAID-0-тэй ижил байна.
Хэрэв массив дискүүдийн аль нэг нь RAID-5үхэх тусам унших / бичих хурд огцом буурдаг, учир нь бүх үйлдлүүд нэмэлт залруулга дагалддаг. Үнэндээ RAID-5Хэрэв сэргээхэд цаг тухайд нь анхаарал хандуулахгүй бол RAID-0 болж хувирдаг RAID массивөгөгдлийг бүрмөсөн алдах ихээхэн эрсдэлтэй.
Массивтай RAID-5Та Сэлбэг гэж нэрлэгддэг дискийг ашиглаж болно, i.e. нөөц. Тогтвортой ажиллагааны үед RAID массивЭнэ диск идэвхгүй байгаа бөгөөд ашиглагдаагүй байна. Гэсэн хэдий ч, эгзэгтэй нөхцөл байдал үүссэн тохиолдолд сэргээх RAID массивавтоматаар эхэлдэг - гэмтсэн мэдээлэл нь тусдаа дискэн дээр байрлах хяналтын дүнг ашиглан нөөц диск рүү сэргээгддэг.
RAID-5наад зах нь гурван дискнээс бүтээгдсэн бөгөөд нэг алдаанаас хадгалдаг. Өөр өөр диск дээр янз бүрийн алдаа нэгэн зэрэг гарсан тохиолдолд RAID-5хадгалдаггүй.

RAID-6- RAID-5-ийн сайжруулсан хувилбар юм. Мөн чанар нь адилхан, зөвхөн хяналтын нийлбэрийн хувьд нэг биш, хоёр диск ашигладаг бөгөөд хяналтын нийлбэрийг өөр өөр алгоритм ашиглан тооцдог бөгөөд энэ нь бүх зүйлийн алдааг тэсвэрлэх чадварыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. RAID массиверөнхийдөө. RAID-6дор хаяж дөрвөн дискнээс угсарсан. Массивын эзлэхүүнийг тооцоолох томъёо дараах байдалтай байна (N - 2) * Дискний хэмжээ, энд N нь массив дахь дискний тоо, DiskSize нь диск бүрийн хэмжээ юм. Тэдгээр. бүтээх явцад RAID-6 500 ГБ-ын таван дискнээс бид 1.5 терабайтын массив авдаг.
Бичих хурд RAID-6 RAID-5-аас ойролцоогоор 10-15% -иар доогуур байгаа нь хяналтын нийлбэрийг тооцоолох, бичихэд зарцуулсан нэмэлт цагтай холбоотой юм.

RAID-10- бас заримдаа дууддаг RAID 0+1эсвэл RAID 1+0. Энэ нь RAID-0 ба RAID-1-ийн симбиоз юм. Массив нь дор хаяж дөрвөн дискнээс бүтээгдсэн: эхний RAID-0 суваг дээр, унших/бичих хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд хоёр дахь RAID-0 дээр, алдааг тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийн хооронд RAID-1 толинд байрлуулна. Тиймээс, RAID-10Эхний хоёр сонголтын давуу талыг хослуулсан - хурдан бөгөөд алдаатай тэсвэртэй.

RAID-50- үүнтэй адил RAID-10 нь RAID-0 ба RAID-5-ийн симбиоз юм - үнэндээ RAID-5 нь бүтээгдсэн, зөвхөн түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бие даасан биш юм. хатуу дискүүд, мөн массивууд нь RAID-0 байна. Тиймээс, RAID-50маш сайн унших/бичих хурдыг өгдөг ба RAID-5-ын тогтвортой байдал, найдвартай байдлыг агуулсан.

RAID-60- ижил санаа: бидэнд үнэндээ хэд хэдэн RAID-0 массиваас угсарсан RAID-6 байгаа.

Бусад хосолсон массивууд бас байдаг RAID 5+1Тэгээд RAID 6+1- тэд шиг харагдаж байна RAID-50Тэгээд RAID-60Цорын ганц ялгаа нь массивын үндсэн элементүүд нь RAID-0 соронзон хальснууд биш, харин RAID-1 толин тусгалууд юм.

Хосолсон RAID массивыг та хэрхэн ойлгож байна вэ? RAID-10, RAID-50, RAID-60болон сонголтууд RAID X+1үндсэн массив төрлүүдийн шууд удам юм RAID-0, RAID-1, RAID-5Тэгээд RAID-6зөвхөн унших/бичих хурдыг нэмэгдүүлэх эсвэл алдааны хүлцлийг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ үндсэн, эх төрлийн функцуудыг ашиглахад л үйлчилнэ. RAID массив.

Хэрэв бид дадлагад шилжиж, тодорхой хэрэглээний талаар ярих юм бол RAID массивАмьдралд логик нь маш энгийн:

RAID-0В цэвэр хэлбэрбид үүнийг огт ашигладаггүй;

RAID-1Унших/бичих хурд нь тийм ч чухал биш, харин алдааг тэсвэрлэх чадвар чухал үед бид үүнийг ашигладаг - жишээлбэл, RAID-1Үйлдлийн систем суулгах нь сайн хэрэг. Энэ тохиолдолд OS-ээс өөр хэн ч диск рүү нэвтрэхгүй, хатуу дискний хурд нь өөрөө ажиллахад хангалттай, алдааны хүлцэл хангагдсан;

RAID-5Бид үүнийг хурд, эвдрэлийг тэсвэрлэх шаардлагатай газарт суулгадаг, гэхдээ нэмэлт хатуу диск худалдаж авахад хангалттай мөнгө байхгүй эсвэл эвдэрсэн тохиолдолд массивыг ажлаа зогсоохгүйгээр сэргээх шаардлагатай байдаг - нөөц дискүүд бидэнд туслах болно. Нийтлэг хэрэглээ RAID-5- өгөгдөл хадгалах;

RAID-6Энэ нь зүгээр л аймшигтай эсвэл массив дахь хэд хэдэн дискийг нэг дор үхэх бодит аюул байгаа тохиолдолд ашигладаг. Практикт энэ нь нэлээд ховор тохиолддог, ялангуяа паранойд хүмүүсийн дунд;

RAID-10- түргэн шуурхай найдвартай ажиллах шаардлагатай газарт хэрэглэнэ. Мөн ашиглах үндсэн чиглэл RAID-10файлын серверүүд болон мэдээллийн баазын серверүүд юм.

Дахин хэлэхэд, хэрэв бид илүү хялбарчлах юм бол файлтай ажиллах том, том ажил байхгүй бол энэ нь хангалттай гэсэн дүгнэлтэд хүрнэ. RAID-1- үйлдлийн систем, AD, TS, mail, proxy гэх мэт. Файлуудтай нухацтай ажиллах шаардлагатай тохиолдолд: RAID-5эсвэл RAID-10.

Өгөгдлийн сангийн серверийн хамгийн тохиромжтой шийдэл бол зургаан физик дисктэй машин бөгөөд тэдгээрийн хоёрыг толин тусгал болгон нэгтгэдэг RAID-1үүн дээр OS суулгасан бөгөөд үлдсэн дөрөв нь нэгтгэгддэг RAID-10хурдан бөгөөд найдвартай өгөгдөл боловсруулах.

Дээрх бүгдийг уншсаны дараа та үүнийг сервер дээрээ суулгахаар шийдсэн бол RAID массив, гэхдээ үүнийг хэрхэн хийх, хаанаас эхлэхээ мэдэхгүй байна - бидэнтэй холбоо барина уу! - Бид сонгоход тань туслах болно шаардлагатай тоног төхөөрөмж, мөн бид хэрэгжүүлэхийн тулд суурилуулах ажлыг хийх болно RAID массив.

Процессор төвлөрсөн хэрэглээнээс өгөгдөлд төвлөрсөн хэрэглээнд анхаарлаа төвлөрүүлж байгаа нь өгөгдөл хадгалах системийн ач холбогдлыг улам бүр нэмэгдүүлж байна. Үүний зэрэгцээ ийм системүүдийн бага дамжуулалт, алдааг тэсвэрлэх чадварын асуудал үргэлж чухал байсаар ирсэн бөгөөд үргэлж шийдлийг шаарддаг.

Орчин үеийн компьютерийн үйлдвэрлэлд соронзон дискийг хоёрдогч өгөгдөл хадгалах систем болгон өргөн ашигладаг, учир нь бүх дутагдалтай талуудаас үл хамааран тэдгээр нь боломжийн үнээр тохирох төрлийн төхөөрөмжид хамгийн сайн шинж чанартай байдаг.

Соронзон дискийг бүтээх технологийн онцлог нь процессорын модулиуд болон соронзон дискүүдийн гүйцэтгэлийн өсөлтийн хооронд ихээхэн зөрүүтэй болоход хүргэсэн. Хэрэв 1990 онд цувралын дунд хамгийн шилдэг нь 5.25 инчийн хөтчүүд байсан бол дундаж нэвтрэх хугацаа 12 мс, хоцролт нь 5 мс (ойролцоогоор 5000 эрг / мин хурдтай) байсан бол өнөөдөр далдуу мод нь 3.5 инчийн хөтчүүдэд хамаарна. дундаж хандалтын хугацаа 5 ms ба саатлын хугацаа 1 мс (эргэлтийн хурд 10,000 эрг / мин). Энд бид техникийн үзүүлэлтүүд 100% орчим сайжирч байгааг харж байна. Үүний зэрэгцээ процессорын гүйцэтгэл 2000 гаруй хувиар өссөн байна. Процессорууд VLSI (Маш том хэмжээний интеграци) ашиглах шууд ашиг тустай учраас энэ нь ихээхэн боломжтой юм. Үүний хэрэглээ нь зөвхөн давтамжийг нэмэгдүүлэх төдийгүй чипэнд нэгтгэх боломжтой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоог нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь зэрэгцээ тооцоолох боломжийг олгодог архитектурын давуу талыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог.

1 - Дундаж өгөгдөл.

Одоогийн нөхцөл байдлыг хоёрдогч өгөгдөл хадгалах системийн I/O хямрал гэж тодорхойлж болно.

Гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх

Соронзон дискний технологийн параметрүүдийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжгүй байгаа нь бусад арга замыг хайх шаардлагатай болж байгаагийн нэг нь зэрэгцээ боловсруулалт юм.

Хэрэв та ямар нэг массивын N дискэн дээр өгөгдлийн блокыг байрлуулж, мэдээллийг нэгэн зэрэг унших боломжтой байхаар зохион байгуулбал энэ блокыг N дахин хурдан унших боломжтой (блок үүсэх хугацааг харгалзахгүйгээр). Бүх өгөгдөл зэрэгцэн дамждаг тул энэхүү архитектурын шийдлийг нэрлэдэг зэрэгцээ хандалтын массив(зэрэгцээ хандалт бүхий массив).

Зэрэгцээ массивыг ихэвчлэн их хэмжээний өгөгдөл дамжуулах шаардлагатай програмуудад ашигладаг.

Зарим даалгавар нь эсрэгээрээ олон тооны жижиг хүсэлтээр тодорхойлогддог. Ийм даалгаварт жишээлбэл, мэдээллийн бааз боловсруулах даалгаврууд орно. Мэдээллийн сангийн бүртгэлийг массив дискүүдээр тараах замаар дискнүүдийг бие даан байрлуулснаар ачааллыг хуваарилах боломжтой. Энэ архитектурыг ихэвчлэн нэрлэдэг бие даасан хандалтын массив(бие даасан хандалт бүхий массив).

Гэмтлийг тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэх

Харамсалтай нь массив дахь дискний тоо нэмэгдэх тусам массивын найдвартай байдал буурдаг. Бие даасан бүтэлгүйтэл ба эвдрэл хоорондын экспоненциал тархалтын хуультай бол бүх массивын MTTF-ийг (амжилт хүртэлх дундаж хугацаа) MTTF массив = MMTF hdd /N hdd (MMTF hdd нь нэг дискний эвдрэл хүртэлх дундаж хугацаа) томъёогоор тооцоолно. ; NHDD нь тоон диск юм).

Тиймээс дискний массивуудын эвдрэлийг тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байна. Массивуудын эвдрэлийг тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд нэмэлт кодчилол ашигладаг. Илүүдэл дискний массивуудад ашигладаг хоёр үндсэн төрлийн кодчилол байдаг - давхардал ба паритет.

Давхардах буюу толин тусгал нь ихэвчлэн дискний массивуудад ашиглагддаг. Энгийн толин тусгал системүүд нь өгөгдлийн хоёр хуулбарыг ашигладаг бөгөөд хуулбар тус бүр нь тусдаа диск дээр байрладаг. Энэ схем нь маш энгийн бөгөөд нэмэлт тоног төхөөрөмжийн зардал шаарддаггүй, гэхдээ энэ нь нэг чухал сул талтай - мэдээллийн хуулбарыг хадгалахад дискний зайны 50% -ийг ашигладаг.

Илүүдэл дискний массивыг хэрэгжүүлэх хоёр дахь арга бол паритын тооцоолол ашиглан илүүдэл кодчилол ашиглах явдал юм. Өгөгдлийн үг дэх бүх тэмдэгтүүдийг XOR хийх замаар паритетыг тооцдог. Илүүдэл дискний массивуудад паритыг ашигласнаар нэмэлт ачааллыг дараах томъёогоор тооцоолсон утга болгон бууруулна: HP hdd =1/N hdd (HP hdd нь нэмэлт зардал; N hdd нь массив дахь дискний тоо).

RAID-ийн түүх ба хөгжил

Соронзон диск дээр суурилсан хадгалах системийг 40 жилийн турш үйлдвэрлэж байгаа хэдий ч гэмтэлд тэсвэртэй системийг олноор үйлдвэрлэж эхлээд удаагүй байна. RAID (хямд дискний илүүдэл массив) гэж нэрлэгддэг илүүдэл дискний массивуудыг 1987 онд Беркли дэх Калифорнийн их сургуулийн судлаачид (Петтерсон, Гибсон, Катц) нэвтрүүлсэн. Гэхдээ илүүдэл массивуудад ашиглахад тохиромжтой дискүүд бэлэн болж, хангалттай бүтээмжтэй болсон үед л RAID системүүд өргөн тархсан. 1988 онд RAID-ийн тухай цагаан баримт бичиг гарснаас хойш илүүдэл дискний массивуудын талаархи судалгаа нь зардал, гүйцэтгэл, найдвартай байдлын талаар өргөн хүрээний сонголтуудыг хангах оролдлого хийжээ.

Нэгэн цагт RAID товчлолтой холбоотой хэрэг гарсан. Баримт нь энэ өгүүллийг бичиж байх үед компьютерт ашиглагдаж байсан бүх дискийг үндсэн фрэймийн (mainframe компьютер) үнэтэй дискнээс ялгаатай нь хямд диск гэж нэрлэдэг байв. Гэхдээ RAID массивуудад ашиглахын тулд бусад компьютерийн тохиргоотой харьцуулахад нэлээд үнэтэй тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагатай байсан тул RAID нь бие даасан дискүүдийн илүүдэл массив 2 буюу бие даасан дискүүдийн илүүдэл массив гэж тайлагдсаар эхэлсэн.

2 - RAID зөвлөх зөвлөлийн тодорхойлолт

RAID 0-ийг салбар нь алдааг тэсвэрлэдэггүй дискний массивын тодорхойлолт болгон нэвтрүүлсэн. Беркли RAID 1-ийг толин тусгалтай дискний массив гэж тодорхойлсон. RAID 2 нь Хаммингийн кодыг ашигладаг массивуудад зориулагдсан. RAID 3, 4, 5-р түвшин нь өгөгдлийг нэг алдаанаас хамгаалахын тулд паритетыг ашигладаг. Берклид 5-р түвшнийг оролцуулан эдгээр түвшнийг танилцуулсан бөгөөд энэхүү RAID таксономи нь бодит стандарт болгон батлагдсан.

RAID түвшин 3,4,5 нь нэлээд түгээмэл бөгөөд дискний зайг сайн ашигладаг боловч тэдгээр нь нэг чухал сул талтай байдаг - тэдгээр нь зөвхөн нэг алдаатай байдаг. Энэ нь ялангуяа олон тооны диск ашиглах үед нэгээс олон төхөөрөмж нэгэн зэрэг ажиллахгүй байх магадлал нэмэгддэг. Нэмж дурдахад тэдгээр нь урт хугацааны нөхөн сэргэлтээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь тэдний хэрэглээнд зарим хязгаарлалт тавьдаг.

Өнөөдөр хоёр диск нэгэн зэрэг эвдэрч, өгөгдөл алдагдахгүй байсан ч массивын ажиллагааг хангадаг нэлээд олон тооны архитектурууд боловсруулагдсан. Бүхэл бүтэн багцын дотроос хоёр хэмжээст паритет ба EVENODD кодчилолд паритетыг ашигладаг ба Рид-Соломон кодчиллыг ашигладаг RAID 6-г тэмдэглэх нь зүйтэй.

Хос зайны паритетыг ашигладаг схемд өгөгдлийн блок бүр бие даасан хоёр кодын үг бүтээхэд оролцдог. Тиймээс хэрэв ижил кодтой хоёр дахь диск бүтэлгүйтвэл өгөгдлийг сэргээхэд өөр код ашигладаг.

Ийм массив дахь хамгийн бага илүүдэл нь тэнцүү тооны багана, мөрийн тусламжтайгаар хүрдэг. Мөн тэнцүү байна: 2 x квадрат (N диск) ("дөрвөлжин").

Хэрэв хоёр орон зайн массивыг "дөрвөлжин" хэлбэрээр зохион байгуулаагүй бол дээрх схемийг хэрэгжүүлэх үед илүүдэл нь илүү өндөр байх болно.

EVENODD архитектур нь давхар зайны паритеттай төстэй алдааг тэсвэрлэх схемтэй боловч илүү бага хүчин чадлын ашиглалтыг баталгаажуулдаг мэдээллийн блокуудын өөр байршилтай. Хос зайны паритын нэгэн адил өгөгдлийн блок бүр нь бие даасан хоёр кодын үг бүтээхэд оролцдог боловч үгс нь илүүдэл коэффициент тогтмол (өмнөх схемээс ялгаатай) бөгөөд дараахтай тэнцүү байхаар байрлуулсан: 2 x квадрат (N). Диск).

Хоёр шалгах тэмдэгт, паритет ба хоёртын бус кодыг ашигласнаар өгөгдлийн үгийг давхар алдаа гарсан үед алдааг тэсвэрлэх чадвартай болгож болно. Энэ загварыг RAID 6 гэж нэрлэдэг. Рид-Соломон кодчилол дээр бүтээгдсэн хоёртын бус кодыг ихэвчлэн хүснэгт ашиглан эсвэл битүү давталтын шугаман регистр ашиглан давтагдах процесс хэлбэрээр тооцдог. нарийн төвөгтэй ажиллагаа, тусгай тоног төхөөрөмж шаарддаг.

Олон программуудад хангалттай алдааг тэсвэрлэх чадвартай сонгодог RAID сонголтуудыг ашиглах нь ихэвчлэн хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй бага гүйцэтгэлтэй байдаг тул судлаачид үе үе RAID системийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг янз бүрийн алхамуудыг хийдэг.

1996 онд Саваж, Уилкс нар AFRAID - Бие даасан дискүүдийн байнгын илүүдэл массивыг санал болгосон. Энэхүү архитектур нь гүйцэтгэлийн хувьд алдааг тэсвэрлэх чадварыг тодорхой хэмжээгээр золиосолдог. RAID 5-р түвшний массивуудад тохиолддог жижиг бичвэрийн асуудлыг нөхөхийн тулд тодорхой хугацааны туршид паритетын тооцоололгүйгээр туузыг үлдээх боломжтой. Паритет бичихэд зориулагдсан диск завгүй байвал паритын бичлэг хойшлогдоно. Гэмтлийг тэсвэрлэх чадварыг 25% бууруулах нь гүйцэтгэлийг 97% -иар нэмэгдүүлэх боломжтой гэдгийг онолын хувьд нотолсон. AFRAID нь нэг алдаад тэсвэртэй массивуудын бүтэлгүйтлийн загварыг үр дүнтэй өөрчилдөг, учир нь шинэчлэгдсэн паритетгүй код үг нь дискний эвдрэлд өртөмтгий байдаг.

Алдаа тэсвэрлэх чадварыг золиослохын оронд та кэш хийх гэх мэт уламжлалт гүйцэтгэлийн техникийг ашиглаж болно. Дискний ачаалал ихтэй байгаа тул та дискүүд ачаалалтай үед өгөгдлийг хадгалахын тулд буцаан бичих кэшийг ашиглаж болно. Хэрэв кэш санах ой нь тогтворгүй санах ой хэлбэрээр хийгдсэн бол цахилгаан тасарсан тохиолдолд өгөгдөл хадгалагдах болно. Нэмж дурдахад дискний үйлдлийг хойшлуулснаар жижиг блокуудыг санамсаргүй байдлаар нэгтгэж, илүү үр дүнтэй дискний үйлдлүүдийг хийх боломжтой болдог.

Гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд эзлэхүүнийг золиосолдог олон архитектурууд байдаг. Тэдгээрийн дотор лог диск дээрх хойшлуулсан өөрчлөлт, мэдээллийн логик байршлыг физик болгон өөрчлөх янз бүрийн схемүүд байдаг бөгөөд энэ нь массив дахь үйлдлийг илүү үр дүнтэй хуваарилах боломжийг олгодог.

Сонголтуудын нэг нь - паритет бүртгэл(паритын бүртгэл), энэ нь жижиг бичих асуудлыг шийдвэрлэх, дискийг илүү үр дүнтэй ашиглах явдал юм. Паритын бүртгэл нь хянагчийн санах ойд хэсэгчлэн дискэн дээр байрлах FIFO бүртгэлд бүртгэх замаар паритын өөрчлөлтийг RAID 5 руу хойшлуулдаг. Бүтэн замд хандах хандалт нь секторт хандахаас дунджаар 10 дахин илүү үр дүнтэй байдаг тул паритын бүртгэл нь өөрчлөгдсөн паритын их хэмжээний өгөгдлийг цуглуулж, дараа нь бүх замд паритыг хадгалахад зориулагдсан дискэнд бичдэг.

Архитектур хөвөгч өгөгдөл ба паритет(хөвөгч ба паритет) нь дискний блокуудын физик байршлыг дахин хуваарилах боломжийг олгодог. Багасгахын тулд цилиндр бүр дээр чөлөөт секторуудыг байрлуулсан эргэлтийн саатал(эргэлтийн саатал), өгөгдөл болон паритетийг эдгээр чөлөөт зайд хуваарилдаг. Цахилгаан тасарсан үед ажиллагааг хангахын тулд паритет болон өгөгдлийн зураглалыг тогтворгүй санах ойд хадгалах ёстой. Хэрэв та байршлын газрын зургийг алдвал массив дахь бүх өгөгдөл устах болно.

Виртуал хөрс хуулалт- буцаан бичих кэшийг ашиглан хөвөгч өгөгдөл ба паритын архитектур юм. Мэдээжийн хэрэг аль алиных нь эерэг талуудыг ойлгох болно.

Үүнээс гадна гүйцэтгэлийг сайжруулах өөр аргууд байдаг, тухайлбал RAID үйлдлүүд. Нэгэн цагт Seagate Fiber Chanel болон SCSI интерфейс бүхий хөтчүүддээ RAID үйлдлийн дэмжлэгийг суулгаж өгсөн. Энэ нь RAID 5 системд зориулсан төв хянагч болон массив дахь дискүүдийн хоорондох урсгалыг багасгах боломжийг олгосон бөгөөд энэ нь RAID хэрэгжилтийн салбарт гарсан үндсэн шинэчлэл байсан боловч Fiber-ийн зарим онцлог шинж чанаруудаас болж технологи нь амьдралдаа эхлээгүй юм. Chanel болон SCSI стандартууд нь дискний массивуудын эвдрэлийн загварыг сулруулдаг.

Ижил RAID 5-ын хувьд TickerTAIP архитектурыг нэвтрүүлсэн. Энэ нь иймэрхүү харагдаж байна - удирдлагын төв механизм үүсгэгч зангилаа (эхлэгч зангилаа) нь хэрэглэгчийн хүсэлтийг хүлээн авч, боловсруулах алгоритмыг сонгоод дараа нь дискний ажил болон паритетыг ажилчны зангилаа (ажлын зангилаа) руу шилжүүлдэг. Ажилчны зангилаа бүр массив дахь дискүүдийн нэг хэсгийг боловсруулдаг. Seagate загварын нэгэн адил ажилчны зангилаа нь эхлүүлэгч зангилааны оролцоогүйгээр өөр хоорондоо өгөгдөл дамжуулдаг. Хэрэв ажилчны зангилаа бүтэлгүйтвэл түүний үйлчилсэн дискүүд боломжгүй болно. Гэхдээ хэрэв код үг нь түүний тэмдэг тус бүрийг тусдаа ажилчны зангилаагаар боловсруулдаг байдлаар бүтээгдсэн бол алдааг тэсвэрлэх схем нь RAID 5-ыг давтдаг. Эхлэгч зангилааны эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд үүнийг давхардсан тул бид ийм архитектурыг олж авдаг. түүний аль нэг зангилааны эвдрэлд тэсвэртэй. Бүх эерэг шинж чанаруудын хувьд энэ архитектур нь "бичих нүхний" асуудалтай тулгардаг. Энэ нь хэд хэдэн хэрэглэгч кодыг нэгэн зэрэг сольж, зангилаа амжилтгүй болоход алдаа гарна гэсэн үг.

Үнэгүй диск (сэлбэг) ашиглан RAID-ийг хурдан сэргээх нэлээд түгээмэл аргыг бид бас дурдах хэрэгтэй. Хэрэв массив дахь дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтсэн бол RAID-ийг амжилтгүй дискний оронд үнэгүй диск ашиглан сэргээж болно. Энэхүү хэрэгжилтийн гол онцлог нь систем өмнөх (гадны оролцоогүйгээр бүтэлгүйтлийн аюулгүй байдал) руу шилжих явдал юм. Тархсан хэмнэлттэй архитектурыг ашиглах үед нөөц дискний логик блокуудыг массив дахь бүх дискүүдэд физик байдлаар хуваарилдаг бөгөөд хэрэв диск бүтэлгүйтвэл массивыг дахин бүтээх шаардлагагүй болно.

Сонгодог RAID түвшний ердийн сэргээх асуудлаас зайлсхийхийн тулд архитектурыг дуудсан parite declustering(паритет хуваарилалт). Энэ нь жижиг, том хүчин чадалтай физик хөтчүүд дээр цөөн, том хүчин чадалтай логик хөтчүүдийг байрлуулахтай холбоотой. Энэхүү технологийг ашигласнаар сэргээн босголтын үед хүсэлтэд системийн хариу өгөх хугацаа хагасаас илүү хувиар сайжирч, сэргээн босгох хугацаа мэдэгдэхүйц багасдаг.

RAID-ийн үндсэн түвшний архитектур

Одоо RAID-ийн үндсэн түвшний архитектурыг илүү нарийвчлан авч үзье. Үүнийг авч үзэхээсээ өмнө зарим нэг таамаглал дэвшүүлье. RAID системийг бий болгох зарчмуудыг харуулахын тулд N дискний багцыг авч үзье (хялбар болгохын тулд бид N нь тэгш тоо гэж үзнэ) тус бүр нь M блокоос бүрддэг.

Бид өгөгдлийг тэмдэглэх болно - D m, n, энд m нь өгөгдлийн блокуудын тоо, n нь D мэдээллийн блок хуваагдсан дэд блокуудын тоо юм.

Дискүүд нь нэг эсвэл хэд хэдэн өгөгдөл дамжуулах сувагт холбогдож болно. Илүү олон суваг ашиглах нь системийн дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлдэг.

RAID 0. Гэмтлийг тэсвэрлэх чадваргүй судалтай дискний массив

Энэ нь өгөгдлийг блок болгон хувааж, блок бүрийг тусдаа дискэнд бичдэг (эсвэл уншдаг) дискний массив юм. Тиймээс олон оролт гаралтын үйлдлийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх боломжтой.

Давуу тал:

• оролт/гаралтын хүсэлтийг эрчимтэй боловсруулах, их хэмжээний өгөгдлийн эзэлхүүн шаарддаг програмуудын хамгийн өндөр гүйцэтгэл;
• хэрэгжүүлэхэд хялбар;
• нэгж эзлэхүүний зардал бага.

Алдаа дутагдал:

• алдааг тэсвэрлэх чадваргүй шийдэл биш;
• Нэг дискний эвдрэл нь массив дахь бүх өгөгдлийг алдахад хүргэдэг.

RAID 1. Илүүдэл дискний массив эсвэл толин тусгал

Толин тусгал нь жижиг дискний массивын найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх уламжлалт арга юм. Хамгийн энгийн хувилбарт ижил мэдээлэл бичигдсэн хоёр дискийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн аль нэг нь бүтэлгүйтсэн тохиолдолд түүний хуулбар хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь ижил горимд үргэлжлүүлэн ажилладаг.

Давуу тал:

• хэрэгжүүлэхэд хялбар;
• алдаа гарсан тохиолдолд массивыг сэргээхэд хялбар байдал (хуулбарлах);
• хүсэлтийн өндөр эрчимтэй програмуудад хангалттай өндөр гүйцэтгэл.

Алдаа дутагдал:

• нэгж эзлэхүүний өндөр өртөг - 100% илүүдэл;
• мэдээлэл дамжуулах хурд бага.

RAID 2. Hamming Code ECC ашиглан алдаатай дискний массив.

RAID 2-д ашигласан илүүдэл кодчиллыг Hamming код гэж нэрлэдэг. Хаммингийн код нь нэг алдааг засч, давхар алдааг илрүүлэх боломжийг олгодог. Өнөөдөр үүнийг өгөгдөл кодлох технологид идэвхтэй ашиглаж байна санамсаргүй хандалт санах ой ECC төрөл. Мөн соронзон диск дээрх өгөгдлийг кодлох.

Энэ тохиолдолд тайлбарын төвөгтэй байдлаас шалтгаалан тогтмол тооны диск бүхий жишээг үзүүлэв (өгөгдлийн үг нь 4 битээс бүрддэг, ECC код нь 3 байна).

Давуу тал:

• хурдан алдаа засах ("Ямар үед");
• их хэмжээний өгөгдөл дамжуулах маш өндөр хурд;
• дискний тоо нэмэгдэхийн хэрээр нэмэлт зардал багасна;
• нэлээд энгийн хэрэгжилт.

Алдаа дутагдал:

• цөөн тооны диск бүхий өндөр өртөгтэй;
• хүсэлтийг боловсруулах хурд бага (гүйлгээнд чиглэсэн системд тохиромжгүй).

RAID 3. Зэрэгцээ өгөгдөл дамжуулах ба париттай алдаад тэсвэртэй массив (Parallel Transfer Disks with Parity)

Өгөгдөл нь байт түвшний дэд блокуудад хуваагдаж, нэгээс бусад массивын бүх дискэнд нэгэн зэрэг бичигддэг бөгөөд үүнийг паритетад ашигладаг. RAID 3-ыг ашиглах нь RAID 2-ын өндөр нөөцийн асуудлыг шийддэг. RAID 2-р түвшинд хэрэглэгддэг ихэнх хяналтын дискүүд нь амжилтгүй болсон битийн байрлалыг тодорхойлоход шаардлагатай байдаг. Гэхдээ энэ шаардлагагүй, учир нь ихэнх хянагч нар тусгай дохио эсвэл дискэнд бичигдсэн мэдээллийн нэмэлт кодчилол, санамсаргүй доголдлыг засахад ашигладаг дискний эвдрэлийг тодорхойлох боломжтой байдаг.

Давуу тал:

• өгөгдөл дамжуулах маш өндөр хурд;
• дискний эвдрэл нь массивын хурдад бага нөлөө үзүүлдэг;

Алдаа дутагдал:

• хэрэгжүүлэхэд хэцүү;
• бага өгөгдлийн өндөр эрчимтэй хүсэлт бүхий бага гүйцэтгэл.

RAID 4. Хуваалцсан паритет дисктэй бие даасан дискүүдийн алдааг тэсвэрлэх массив (Independent Data disks with share Parity disk)

Өгөгдлийг блокийн түвшинд задалдаг. Өгөгдлийн блок бүр нь тусдаа дискэнд бичигдсэн бөгөөд тусад нь унших боломжтой. Бүлэг блокуудын паритийг бичих үед үүсгэж, унших үед шалгана. RAID 4-р түвшин нь параллелизмаар дамжуулан жижиг өгөгдөл дамжуулах гүйцэтгэлийг сайжруулж, нэгээс олон оролт/гаралтын хандалтыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. RAID 3 ба 4-ийн гол ялгаа нь сүүлийнх нь бит эсвэл байт түвшинд биш харин секторын түвшинд өгөгдөл судалдах явдал юм.

Давуу тал:

• их хэмжээний өгөгдлийг унших маш өндөр хурд;
• өгөгдөл унших хүсэлтийн өндөр эрчимтэй өндөр гүйцэтгэл;
• илүүдлийг хэрэгжүүлэхэд бага зардал .

Алдаа дутагдал:

• өгөгдөл бичих үед маш бага гүйцэтгэл;
• нэг хүсэлтээр жижиг өгөгдлийг унших хурд бага;
• унших, бичихтэй холбоотой гүйцэтгэлийн тэгш бус байдал.

RAID 5. Хуваарилагдсан паритын блок бүхий бие даасан дискүүдийн алдааг тэсвэрлэх массив

Энэ түвшин нь RAID 4-тэй төстэй боловч өмнөх түвшингээс ялгаатай нь массив дахь бүх дискний хооронд паритет нь мөчлөгөөр тархдаг. Энэхүү өөрчлөлт нь олон үйлдэлт систем дээр бага хэмжээний өгөгдөл бичих гүйцэтгэлийг сайжруулдаг. Хэрэв бичих үйлдлүүд зөв төлөвлөгдсөн бол N/2 хүртэлх блокуудыг зэрэгцүүлэн боловсруулах боломжтой бөгөөд N нь бүлгийн дискний тоо юм.

Давуу тал:

• өгөгдөл бичих өндөр хурд;
• нэлээн өндөр өгөгдөл унших хурд;
• өгөгдөл унших/бичих хүсэлтийн өндөр эрчимтэй өндөр гүйцэтгэл;
• илүүдлийг хэрэгжүүлэхэд бага зардал .

Алдаа дутагдал:

• Өгөгдөл унших хурд нь RAID 4-ээс бага;
• нэг хүсэлтээр жижиг өгөгдлийг унших/бичих хурд бага;
• нэлээд төвөгтэй хэрэгжилт;
• нарийн төвөгтэй өгөгдөл сэргээх.

RAID 6. Хоёр бие даасан тархсан паритын схем бүхий бие даасан дискүүдийн алдааг тэсвэрлэх массив (хоёр бие даасан тархсан паритын схем бүхий бие даасан өгөгдлийн дискүүд)

Өгөгдөл нь RAID 5-тай адил блокийн түвшинд хуваагддаг боловч өмнөх архитектураас гадна алдааг тэсвэрлэх чадварыг сайжруулахын тулд хоёр дахь схемийг ашигладаг. Энэхүү архитектур нь давхар гэмтэлд тэсвэртэй. Гэсэн хэдий ч логик бичих үед дискний зургаан хандалт байдаг бөгөөд энэ нь нэг хүсэлтийг боловсруулах хугацааг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Давуу тал:

• алдааг тэсвэрлэх чадвар өндөр;
• хүсэлтийг боловсруулах нэлээд өндөр хурд;
• илүүдэл зардлыг хэрэгжүүлэхэд харьцангуй бага зардал.

Алдаа дутагдал:

• маш нарийн төвөгтэй хэрэгжилт;
• нарийн төвөгтэй өгөгдлийг сэргээх;
• мэдээлэл бичих хурд маш бага.

Орчин үеийн RAID хянагч нь янз бүрийн RAID түвшинг нэгтгэх боломжийг олгодог. Ийм байдлаар янз бүрийн түвшний давуу талуудыг хослуулсан системүүд болон олон тооны диск бүхий системийг хэрэгжүүлэх боломжтой юм. Ерөнхийдөө энэ нь тэг түвшин (хуулалт) болон зарим төрлийн гэмтэлд тэсвэртэй түвшний хослол юм.

RAID 10. Давхардал, зэрэгцээ боловсруулалт бүхий алдааг тэсвэрлэх массив

Энэхүү архитектур нь RAID 0 массив бөгөөд түүний сегментүүд нь RAID 1 массивууд бөгөөд энэ нь маш өндөр алдаа тэсвэрлэх чадвар, гүйцэтгэлийг хослуулсан байдаг.

Давуу тал:

• алдааг тэсвэрлэх чадвар өндөр;
• маш сайн гүйцэтгэл.

Алдаа дутагдал:

• маш өндөр өртөгтэй;
• хязгаарлагдмал масштабтай.

RAID 30. Зэрэгцээ өгөгдөл дамжуулах, гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх бүхий алдаад тэсвэртэй массив.

Энэ нь RAID 0 массив бөгөөд түүний сегментүүд нь RAID 3 массивууд бөгөөд алдааг тэсвэрлэх чадвар, өндөр гүйцэтгэлийг хослуулсан байдаг. Ихэвчлэн их хэмжээний цуваа өгөгдөл дамжуулах шаардлагатай програмуудад ашиглагддаг.

Давуу тал:

• алдааг тэсвэрлэх чадвар өндөр;
• маш сайн гүйцэтгэл.

Алдаа дутагдал:

• өндөр үнэ;
• хязгаарлагдмал масштабтай.

RAID 50: Түгээмэл париттай, гүйцэтгэл нь нэмэгдсэн алдаад тэсвэртэй массив

Энэ нь RAID 0 массив бөгөөд түүний сегментүүд нь RAID 5 массивууд бөгөөд хүсэлтийн өндөр эрчимтэй, өгөгдөл дамжуулах өндөр хурдтай програмуудад зориулсан алдааг тэсвэрлэх чадвар, өндөр гүйцэтгэлийг хослуулсан.

Давуу тал:

• алдааг тэсвэрлэх чадвар өндөр;
• өгөгдөл дамжуулах өндөр хурд;
• хүсэлтийг боловсруулах өндөр хурд.

Алдаа дутагдал:

• өндөр үнэ;
• хязгаарлагдмал масштабтай.

RAID 7: Гүйцэтгэлд тохируулан алдаад тэсвэртэй массив. (Өндөр оролт/гаралтын хурд, өгөгдөл дамжуулах өндөр хурдыг оновчтой болгосон асинхрон). RAID 7® нь Storage Computer Corporation (SCC)-ийн бүртгэлтэй худалдааны тэмдэг юм.

RAID 7 архитектурыг ойлгохын тулд түүний онцлогуудыг харцгаая.

1. Бүх өгөгдөл дамжуулах хүсэлтийг асинхрон, бие даасан байдлаар боловсруулдаг.
2. Бүх унших/бичих үйлдлүүд нь өндөр хурдны x автобусаар хадгалагддаг.
3. Паритет дискийг ямар ч суваг дээр байрлуулж болно.
4. Массив хянагчийн микропроцессор нь боловсруулах процесст чиглэсэн бодит цагийн үйлдлийн системийг ашигладаг.
5. Систем нь сайн өргөтгөх чадвартай: 12 хүртэлх хост интерфейс, 48 хүртэлх диск.
6. Үйлдлийн систем нь харилцааны сувгуудыг хянадаг.
7. Стандарт SCSI диск, автобус, эх хавтан, санах ойн модулиудыг ашигладаг.
8. Өндөр хурдны X автобусыг дотоод кэш санах ойтой ажиллахад ашигладаг.
9. Паритет үүсгэх процедурыг кэшэд нэгтгэсэн.
10. Системд хавсаргасан дискүүдийг тусдаа гэж зарлаж болно.
11. SNMP агентийг системийг удирдах, хянахад ашиглаж болно.

Давуу тал:

• өгөгдөл дамжуулах өндөр хурд, хүсэлтийг боловсруулах өндөр хурд (бусад стандарт RAID түвшингээс 1.5 - 6 дахин их);
• хост интерфэйсийн өндөр өргөтгөх чадвар;
• массив дахь дискний тоо нэмэгдэх тусам өгөгдөл бичих хурд нэмэгддэг;
• Паритетийг тооцоолохын тулд нэмэлт өгөгдөл дамжуулах шаардлагагүй.

Алдаа дутагдал:

• нэг үйлдвэрлэгчийн өмч;
• нэгж эзлэхүүн дэх маш өндөр өртөг;
• богино хугацааны баталгаат хугацаа;
• хэрэглэгч үйлчилгээ үзүүлэх боломжгүй;
• кэш санах ойноос өгөгдөл алдагдахаас сэргийлэхийн тулд тасалдалгүй тэжээлийн хангамжийг ашиглах хэрэгтэй.

Одоо стандарт түвшингүүдийн шинж чанарыг харьцуулахын тулд хамтдаа харцгаая. Харьцуулалтыг хүснэгтэд дурдсан архитектурын хүрээнд хийсэн болно.

Тодруулга:

• * - түгээмэл хэрэглэгддэг сонголтыг авч үзсэн;
• k - дэд хэсгүүдийн тоо;
• R - унших;
• W - бичлэг.

RAID системийг хэрэгжүүлэх зарим асуудал

RAID системийг хэрэгжүүлэх гурван үндсэн сонголтыг авч үзье.

• програм хангамж (програм хангамжид суурилсан);
• техник хангамж - автобусанд суурилсан;
• техник хангамж - бие даасан дэд систем (дэд системд суурилсан).

Аливаа хэрэгжилтийг нөгөөгөөсөө илүү сайн гэж хоёрдмол утгагүй хэлэх боломжгүй юм. Массив зохион байгуулах сонголт бүр нь санхүүгийн чадавхи, хэрэглэгчдийн тоо, ашигласан програмуудаас хамааран нэг эсвэл өөр хэрэглэгчийн хэрэгцээг хангадаг.

Дээрх хэрэгжүүлэлт бүр нь програмын кодын гүйцэтгэл дээр суурилдаг. Эдгээр нь үнэндээ энэ кодыг хаана гүйцэтгэж байгаагаараа ялгаатай: компьютерийн төв процессор (програм хангамжийн хэрэгжилт) эсвэл RAID хянагч дээрх тусгай процессор (техник хангамжийн хэрэгжилт).

Програм хангамжийн хэрэгжилтийн гол давуу тал нь бага зардал юм. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн энэ нь олон сул талуудтай: гүйцэтгэл багатай, нэмэлт ажилтай төв процессор дээр ачаалал өгдөг, автобусны хөдөлгөөн нэмэгддэг. Энгийн RAID түвшний 0 ба 1 нь ихэвчлэн чухал тооцоолол шаарддаггүй тул програм хангамжид хэрэгждэг. Эдгээр шинж чанаруудыг харгалзан програм хангамжид суурилсан RAID системийг анхан шатны серверүүдэд ашигладаг.

Техник хангамжийн RAID хэрэгжүүлэлт нь оролт гаралтын үйлдлийг гүйцэтгэхэд нэмэлт техник хангамж ашигладаг тул програм хангамжийнхаас илүү үнэтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ тэд төв процессор болон системийн автобусыг буулгаж эсвэл суллаж, үүний дагуу гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлдэг.

Автобусанд чиглэсэн хэрэгжүүлэлтүүд нь суулгасан компьютерийнхээ өндөр хурдны автобусыг ашигладаг RAID хянагч юм (сүүлийн үед PCI автобусыг ихэвчлэн ашигладаг). Хариуд нь автобусанд чиглэсэн хэрэгжилтийг доод түвшний болон өндөр түвшний гэж хувааж болно. Эхнийх нь ихэвчлэн SCSI чипгүй бөгөөд эх хавтан дээрх RAID портыг суурилуулсан SCSI хянагчтай ашигладаг. Энэ тохиолдолд RAID кодыг боловсруулах функцууд болон оролт гаралтын үйлдлүүд нь RAID хянагч дээрх процессор болон эх хавтан дээрх SCSI чипүүдийн хооронд хуваарилагдана. Тиймээс төвийн процессор нэмэлт код боловсруулахаас чөлөөлөгдөж, програм хангамжийн хувилбартай харьцуулахад автобусны урсгал багассан. Ийм хавтангийн өртөг нь ихэвчлэн бага байдаг, ялангуяа тэдгээр нь RAID 0 эсвэл 1 системд зориулагдсан бол (RAID 3, 5, 10, 30, 50-ийн хэрэгжүүлэлтүүд бас байдаг, гэхдээ тэдгээр нь илүү үнэтэй байдаг), учир нь тэдгээр нь аажмаар нэмэгддэг. програм хангамжийн хэрэгжилтийг нэвтрэх түвшний серверийн зах зээлээс халах. Автобусны хэрэгжилттэй өндөр түвшний хянагч нар дүү нараасаа арай өөр бүтэцтэй байдаг. Тэд оролт/гаралт болон RAID кодын гүйцэтгэлтэй холбоотой бүх үүргийг гүйцэтгэдэг. Нэмж дурдахад тэдгээр нь эх хавтангийн хэрэгжилтээс тийм ч их хамаардаггүй бөгөөд дүрмээр бол илүү их чадвартай байдаг (жишээлбэл, эх хавтан эвдэрсэн эсвэл цахилгаан тасарсан тохиолдолд кэшэд мэдээллийг хадгалах модулийг холбох чадвар). . Ийм хянагч нь ихэвчлэн доод түвшний хянагчаас илүү үнэтэй байдаг бөгөөд дунд болон дээд зэрэглэлийн серверүүдэд ашиглагддаг. Тэдгээр нь дүрмээр бол RAID түвшний 0.1, 3, 5, 10, 30, 50-ийг хэрэгжүүлдэг. Автобусанд чиглэсэн хэрэгжүүлэлтүүд нь компьютерийн дотоод PCI автобусанд шууд холбогддог гэдгийг харгалзан үзэж байгаа системүүдийн дунд хамгийн бүтээмжтэй нь юм ( нэг хост системийг зохион байгуулах үед). Ийм системүүдийн хамгийн их гүйцэтгэл нь 33 МГц автобусны давтамжтайгаар 132 МБ/с (32 бит PCI) эсвэл 264 МБ/с (64 бит PCI) хүрч чаддаг.

Жагсаалтад дурдсан давуу талуудаас гадна автобусанд чиглэсэн архитектур нь дараахь сул талуудтай.

• үйлдлийн систем, платформоос хамааралтай байх;
• хязгаарлагдмал өргөтгөх чадвар;
• гэмтэлд тэсвэртэй системийг зохион байгуулах боломж хязгаарлагдмал.

Бие даасан дэд системийг ашигласнаар эдгээр бүх сул талуудаас зайлсхийх боломжтой. Эдгээр системүүд нь бүрэн бие даасан гадаад зохион байгуулалттай бөгөөд зарчмын хувьд мэдээлэл хадгалах системийг зохион байгуулахад ашигладаг тусдаа компьютер юм. Нэмж дурдахад хэрэв шилэн кабелийн сувгийн технологи амжилттай хөгжвөл автономит системийн гүйцэтгэл нь автобусанд чиглэсэн системээс ямар ч дутахгүй байх болно.

Ихэвчлэн гадаад хянагчийг тусдаа тавиур дээр байрлуулсан бөгөөд автобусны зохион байгуулалттай системээс ялгаатай нь олон тооны оролт/гаралтын суваг, тэр дундаа хост сувгуудтай байж болох бөгөөд энэ нь хэд хэдэн хост компьютерийг системд холбож, кластер зохион байгуулах боломжийг олгодог. системүүд. Бие даасан хянагчтай системд халуун зогсолтын хянагчуудыг хэрэгжүүлж болно.

Автономит системийн сул талуудын нэг нь өндөр өртөгтэй байдаг.

Дээр дурдсан зүйлсийг харгалзан үзэхэд автономит хянагчдыг ихэвчлэн өндөр хүчин чадалтай өгөгдөл хадгалах, кластерийн системийг хэрэгжүүлэхэд ашигладаг болохыг бид тэмдэглэж байна.

Орчин үеийн бүх эх хавтангууд нэгдсэн RAID хянагчаар тоноглогдсон бөгөөд шилдэг загварууд нь хэд хэдэн нэгдсэн RAID хянагчтай байдаг. Нэгдсэн RAID хянагч нь гэрийн хэрэглэгчид хэр эрэлт хэрэгцээтэй байгаа нь тусдаа асуулт юм. Ямар ч тохиолдолд орчин үеийн эх хавтан нь хэрэглэгчдэд хэд хэдэн дискний RAID массив үүсгэх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч гэрийн хэрэглэгч бүр RAID массивыг хэрхэн үүсгэх, ямар түвшний массив сонгохоо мэддэггүй бөгөөд ерөнхийдөө RAID массивыг ашиглах давуу болон сул талуудын талаар бараг ойлголтгүй байдаг.
Энэ нийтлэлд бид гэрийн компьютер дээр RAID массив үүсгэх талаар товч зөвлөмж өгч, RAID массивын гүйцэтгэлийг хэрхэн бие даан шалгах боломжтойг тодорхой жишээгээр харуулах болно.

Бүтээлийн түүх

"RAID массив" гэсэн нэр томъёо нь 1987 онд Калифорнийн Берклигийн их сургуулийн Америкийн судлаач Паттерсон, Гибсон, Катц нар "Хямдхан дискний илүүдэл массивуудын RAID" нийтлэлдээ ийм аргаар та хэд хэдэн массивыг хэрхэн нэгтгэж болохыг тайлбарлах үед гарч ирсэн. Хямд өртөгтэй хатуу дискүүдийг нэг логик төхөөрөмжид оруулснаар системийн хүчин чадал, гүйцэтгэл нэмэгдэж, бие даасан хөтчүүдийн эвдрэл нь бүхэл системийн эвдрэлд хүргэдэггүй.

Энэ нийтлэлийг нийтлэснээс хойш 20 гаруй жил өнгөрсөн ч RAID массивыг бүтээх технологи өнөө үед ач холбогдлоо алдаагүй байна. Түүнээс хойш өөрчлөгдсөн цорын ганц зүйл бол RAID товчлолын кодыг тайлах явдал юм. Баримт нь анхандаа RAID массивууд нь хямдхан диск дээр огт бүтээгдээгүй байсан тул Хямд (хямд) гэдэг үгийг бие даасан (бие даасан) болгон өөрчилсөн нь илүү үнэн байв.

Үйл ажиллагааны зарчим

Тиймээс RAID нь бие даасан дискнүүдийн илүүдэл массив (Redundant Arrays of Independent Discs) бөгөөд алдааг тэсвэрлэх, гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх үүрэгтэй. Алдааг тэсвэрлэх чадвар нь илүүдэлтэй байх замаар бий болдог. Өөрөөр хэлбэл, дискний багтаамжийн нэг хэсгийг албан ёсны зорилгоор хуваарилж, хэрэглэгчдэд хүрэх боломжгүй болно.

Дискний дэд системийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх нь хэд хэдэн дискийг нэгэн зэрэг ажиллуулах замаар хангадаг бөгөөд энэ утгаараа массив дахь олон диск (тодорхой хязгаар хүртэл) байх тусмаа сайн.

Массив дахь дискүүдийн хамтарсан ажиллагааг зэрэгцээ болон бие даасан хандалтыг ашиглан зохион байгуулж болно. Зэрэгцээ хандалтын үед дискний зай нь өгөгдлийг бүртгэх блокуудад (тууз) хуваагддаг. Үүний нэгэн адил дискэнд бичих мэдээлэл нь ижил блокуудад хуваагддаг. Бичих үед тусдаа блокуудыг өөр өөр дискэнд бичиж, олон блокуудыг нэгэн зэрэг өөр өөр дискэнд бичдэг бөгөөд энэ нь бичих үйлдлийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Шаардлагатай мэдээллийг тусдаа блокуудад хэд хэдэн дискнээс нэгэн зэрэг уншдаг бөгөөд энэ нь массив дахь дискний тоотой пропорциональ гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлдэг.

Зэрэгцээ хандалтын загвар нь зөвхөн өгөгдөл бичих хүсэлтийн хэмжээ нь блокийн хэмжээнээс том тохиолдолд л хэрэгждэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үгүй бол хэд хэдэн блокуудын зэрэгцээ бичлэг хийх нь бараг боломжгүй юм. Бие даасан блокийн хэмжээ 8 КБ, өгөгдөл бичих хүсэлтийн хэмжээ 64 КБ байх нөхцөл байдлыг төсөөлөөд үз дээ. Энэ тохиолдолд эх мэдээллийг тус бүр нь 8 КБ хэмжээтэй найман блок болгон хуваасан. Хэрэв танд дөрвөн дискний массив байгаа бол нэг удаад дөрвөн блок буюу 32 KB бичиж болно. Мэдээжийн хэрэг, авч үзсэн жишээн дээр бичих, унших хурд нь нэг диск ашиглахаас дөрөв дахин их байх болно. Энэ нь зөвхөн хамгийн тохиромжтой нөхцөл байдлын хувьд үнэн боловч хүсэлтийн хэмжээ нь блокийн хэмжээ болон массив дахь дискний тооноос үргэлж үрждэггүй.

Хэрэв бүртгэгдсэн өгөгдлийн хэмжээ нь блокийн хэмжээнээс бага байвал огт өөр загварыг хэрэгжүүлдэг - бие даасан хандалт. Түүнчлэн, энэ загварыг бичиж буй өгөгдлийн хэмжээ нь нэг блокийн хэмжээнээс их байх үед ашиглаж болно. Бие даасан хандалттай бол нэг хүсэлтийн бүх өгөгдлийг тусдаа диск рүү бичдэг, өөрөөр хэлбэл нөхцөл байдал нэг дисктэй ажиллахтай ижил байна. Бие даасан хандалтын загварын давуу тал нь хэрвээ хэд хэдэн бичих (унших) хүсэлт нэгэн зэрэг ирвэл тэдгээр нь бие биенээсээ үл хамааран тусдаа дискэн дээр хийгдэх болно. Энэ нөхцөл байдал, жишээлбэл, серверүүдийн хувьд ердийн зүйл юм.

Хандалтын янз бүрийн төрлүүдийн дагуу RAID массивуудын янз бүрийн төрлүүд байдаг бөгөөд тэдгээр нь ихэвчлэн RAID түвшингээр тодорхойлогддог. Хандалтын төрлөөс гадна RAID-ийн түвшин нь нэмэлт мэдээллийг байршуулах, үүсгэх арга замаараа ялгаатай. Илүүдэл мэдээллийг тусгай зориулалтын диск дээр байрлуулж эсвэл бүх дискний хооронд тарааж болно. Энэ мэдээллийг бий болгох олон арга бий. Тэдгээрийн хамгийн энгийн нь бүрэн давхардал (100 хувийн илүүдэл), эсвэл толин тусгал юм. Үүнээс гадна алдаа засах кодууд, түүнчлэн паритетийн тооцооллыг ашигладаг.

RAID түвшин

Одоогоор стандартчилсан гэж үзэж болох хэд хэдэн RAID түвшин байдаг: RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5 ба RAID 6.

RAID түвшний янз бүрийн хослолуудыг бас ашигладаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн давуу талыг нэгтгэх боломжийг олгодог. Энэ нь ихэвчлэн ямар нэг алдааг тэсвэрлэх түвшин ба гүйцэтгэлийг сайжруулахад ашигладаг тэг түвшний хослол юм (RAID 1+0, RAID 0+1, RAID 50).

Орчин үеийн бүх RAID хянагч нь массив үүсгэхэд зориулагдаагүй JBOD (Just a Bench Of Disks) функцийг дэмждэг болохыг анхаарна уу - энэ нь бие даасан дискүүдийг RAID хянагчтай холбох боломжийг олгодог.

Гэрийн компьютерт зориулсан эх хавтан дээр суурилуулсан RAID хянагч нь бүх RAID түвшинг дэмждэггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хос порттой RAID хянагч нь зөвхөн 0 ба 1-р түвшнийг дэмждэг бол илүү олон порттой RAID хянагч (жишээлбэл, ICH9R/ICH10R чипсетийн урд гүүрэнд нэгдсэн 6 порттой RAID хянагч) мөн 10, 5-р түвшнийг дэмждэг.

Нэмж дурдахад, хэрэв бид Intel чипсет дээр суурилсан эх хавтангийн талаар ярих юм бол тэдгээр нь Intel Matrix RAID функцийг хэрэгжүүлдэг бөгөөд энэ нь хэд хэдэн хатуу диск дээр хэд хэдэн түвшний RAID матрицуудыг нэгэн зэрэг үүсгэх боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээр нь тус бүрт дискний зайны тодорхой хэсгийг хуваарилдаг.

RAID 0

RAID түвшин 0 нь хатуухан хэлэхэд илүүдэл массив биш бөгөөд үүний дагуу найдвартай өгөгдөл хадгалах боломжийг олгодоггүй. Гэсэн хэдий ч энэ түвшинг дискний дэд системийн өндөр гүйцэтгэлийг хангах шаардлагатай тохиолдолд идэвхтэй ашигладаг. RAID түвшний 0 массивыг үүсгэх үед мэдээллийг блокуудад хуваадаг (заримдаа эдгээр блокуудыг судал гэж нэрлэдэг), тэдгээрийг тусдаа дискэнд бичдэг, өөрөөр хэлбэл зэрэгцээ хандалттай системийг бий болгодог (хэрэв мэдээжийн хэрэг блокийн хэмжээ үүнийг зөвшөөрдөг бол). ). RAID 0 нь олон дискнээс нэгэн зэрэг оролт/гаралт хийхийг зөвшөөрснөөр хамгийн хурдан өгөгдөл дамжуулах хурд болон дискний зайны хамгийн их үр ашгийг өгдөг тул шалгах нийлбэрийг хадгалах зай шаардлагагүй болно. Энэ түвшний хэрэгжилт нь маш энгийн. RAID 0 нь ихэвчлэн их хэмжээний өгөгдлийг хурдан дамжуулах шаардлагатай газруудад ашиглагддаг.

RAID 1 (Толь тусгал диск)

RAID 1-р түвшин нь 100 хувь илүүдэлтэй хоёр дискний массив юм. Өөрөөр хэлбэл, өгөгдөл нь ердөө л бүрэн хуулбарлагдсан (толин тусгал) бөгөөд үүний үр дүнд найдвартай байдлын маш өндөр түвшинд (мөн өртөг) хүрдэг. 1-р түвшнийг хэрэгжүүлэхийн тулд эхлээд диск болон өгөгдлийг блок болгон хуваах шаардлагагүй гэдгийг анхаарна уу. Хамгийн энгийн тохиолдолд хоёр диск нь ижил мэдээлэл агуулсан бөгөөд нэг логик диск юм. Хэрэв нэг диск бүтэлгүйтвэл түүний функцийг нөгөө нь гүйцэтгэдэг (энэ нь хэрэглэгчдэд туйлын ил тод байдаг). Массивыг сэргээх нь энгийн хуулбарлах замаар хийгддэг. Нэмж дурдахад, энэ үйлдлийг хоёр дискнээс нэгэн зэрэг гүйцэтгэх боломжтой тул энэ түвшин нь мэдээллийг унших хурдыг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Энэ төрлийн мэдээлэл хадгалах схемийг мэдээллийн аюулгүй байдлын зардал нь хадгалах системийг хэрэгжүүлэх зардлаас хамаагүй өндөр тохиолдолд голчлон ашигладаг.

RAID 5

RAID 5 нь тархсан хяналтын нийлбэр хадгалах багтаамжтай алдааг тэсвэрлэх чадвартай дискний массив юм. Бичлэг хийхдээ өгөгдлийн урсгалыг байт түвшинд блок (судал) болгон хувааж, циклийн дарааллаар массивын бүх дискэнд нэгэн зэрэг бичдэг.

Массив агуулж байна гэж бодъё nдиск, туузны хэмжээ г. Хэсэг бүрийн хувьд n–1судлууд, хяналтын нийлбэрийг тооцдог х.

Судал d 1Эхний диск, судал дээр бичигдсэн г 2- хоёр дахь гэх мэт зураас хүртэл dn–1гэж бичсэн , ( n–1)-р диск. Дараа нь n-дискний хяналтын нийлбэр бичигдсэн p n, мөн судал бичигдсэн эхний дискнээс процесс нь мөчлөгөөр давтагдана d n.

Бичлэг хийх үйл явц (n–1)судлууд болон тэдгээрийн хяналтын нийлбэрийг бүгдэд нэгэн зэрэг гаргадаг nдискүүд.

Шалгах нийлбэрийг бичиж буй өгөгдлийн блокуудад ашигласан битийн онцгой буюу (XOR) үйлдлийг ашиглан тооцдог. Тиймээс, хэрэв байгаа бол nхатуу дискүүд, г- өгөгдлийн блок (судал), дараа нь хяналтын нийлбэрийг дараах томъёогоор тооцоолно.

pn=d1 г 2 ... d 1–1.

Хэрэв ямар нэгэн диск бүтэлгүйтвэл түүн дээрх өгөгдлийг хяналтын өгөгдөл болон ажлын дискэн дээр үлдсэн өгөгдлийг ашиглан сэргээж болно.

Жишээ болгон дөрвөн битийн блокуудыг авч үзье. Өгөгдөл хадгалах, шалгах нийлбэрийг бүртгэх таван диск л байг. Дөрвөн битийн блокуудад хуваагдсан 1101 0011 1100 1011 битүүдийн дараалал байгаа бол хяналтын нийлбэрийг тооцоолохын тулд дараах битийн үйлдлийг гүйцэтгэх шаардлагатай.

1101 0011 1100 1011 = 1001.

Тиймээс тав дахь дискэнд бичсэн шалгах нийлбэр нь 1001 байна.

Хэрэв дискүүдийн аль нэг нь, жишээлбэл, дөрөв дэх нь бүтэлгүйтсэн бол блок г 4= Унших үед 1100 байхгүй болно. Гэсэн хэдий ч, "онцгой OR" үйлдлийг ашиглан шалгах нийлбэр болон үлдсэн блокуудын утгыг ашиглан түүний утгыг хялбархан сэргээж болно.

d4 = d1 г 2г 4p5.

Бидний жишээн дээр бид дараахь зүйлийг авна.

d4 = (1101) (0011) (1100) (1011) = 1001.

RAID 5-ын хувьд массив дахь бүх дискүүд ижил хэмжээтэй боловч бичих боломжтой дискний дэд системийн нийт багтаамж яг нэг дискээр багасдаг. Жишээлбэл, хэрэв таван диск нь 100 ГБ хэмжээтэй бол хяналтын мэдээлэлд 100 ГБ хуваарилагдсан тул массивын бодит хэмжээ 400 ГБ байна.

RAID 5-ийг гурваас дээш хатуу диск дээр суулгаж болно. Массив дахь хатуу дискний тоо нэмэгдэхийн хэрээр түүний илүүдэл нь буурдаг.

RAID 5 нь бие даасан хандалтын архитектуртай бөгөөд энэ нь олон унших, бичих үйлдлийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

RAID 10

RAID 10 түвшин нь 0 ба 1 түвшний хослол юм. Энэ түвшний хамгийн бага шаардлага нь дөрвөн хөтөч юм. Дөрвөн хөтчөөс бүрдсэн RAID 10 массив дээр тэдгээрийг 0 түвшний массив болгон хослуулсан бөгөөд эдгээр массивуудыг хоёуланг нь 1-р түвшний массив болгон нэгтгэдэг өөр нэг арга бас боломжтой: эхлээд дискүүдийг толин тусгалтай массив болгон нэгтгэдэг 1-р түвшин, дараа нь эдгээр массив дээр суурилсан логик хөтчүүд - 0-р түвшний массив.

Intel Matrix RAID

5 ба 1-р түвшний RAID массивуудыг гэртээ бараг ашигладаггүй бөгөөд энэ нь үндсэндээ ийм шийдлүүдийн өртөг өндөртэй холбоотой юм. Ихэнхдээ гэрийн компьютерийн хувьд хоёр диск дээрх 0 түвшний массивыг ашигладаг. Өмнө дурьдсанчлан, RAID 0 түвшин нь мэдээллийн аюулгүй хадгалах боломжийг олгодоггүй тул эцсийн хэрэглэгчид хурдан боловч найдваргүй RAID 0 түвшний массив үүсгэх эсвэл дискний зайны зардлыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх RAID- 1 түвшний массив гэсэн сонголттой тулгардаг. , энэ нь найдвартай өгөгдөл хадгалах боломжийг олгодог боловч гүйцэтгэлийн ач холбогдол өгдөггүй.

Энэхүү хүнд хэцүү асуудлыг шийдэхийн тулд Intel нь зөвхөн хоёр физик дискэн дээр Tier 0 болон Tier 1 массивуудын ашиг тусыг нэгтгэсэн Intel Matrix Storage Technology-г бүтээсэн. Энэ тохиолдолд бид зөвхөн RAID массивын тухай биш, харин физик болон логик дискүүдийг хослуулсан массивын тухай ярьж байгааг онцлон тэмдэглэхийн тулд технологийн нэрэнд "массив" гэсэн үгийн оронд "матриц" гэсэн үгийг ашигласан болно. ”.

Тэгэхээр Intel Matrix Storage технологийг ашигладаг хоёр дисктэй RAID матриц гэж юу вэ? Үндсэн санаа нь хэрэв систем нь Intel Matrix Storage Technology-г дэмждэг Intel чипсет бүхий хэд хэдэн хатуу диск, эх хавтантай бол дискний зайг хэд хэдэн хэсэгт хуваах боломжтой бөгөөд тус бүр нь тусдаа RAID массив болж ажиллах болно.

Тус бүр нь 120 ГБ хэмжээтэй хоёр дискнээс бүрдэх RAID матрицын энгийн жишээг харцгаая. Аль ч дискийг хоёр логик диск болгон хувааж болно, жишээ нь 40 ба 80 ГБ. Дараа нь ижил хэмжээтэй хоёр логик дискийг (жишээлбэл, тус бүр нь 40 ГБ) RAID 1-р түвшний матрицад, үлдсэн логик хөтчүүдийг RAID түвшний 0 матрицад нэгтгэж болно.

Зарчмын хувьд хоёр физик диск ашиглан зөвхөн нэг эсвэл хоёр RAID түвшний 0 матриц үүсгэх боломжтой боловч зөвхөн 1 түвшний матрицыг авах боломжгүй юм. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв систем нь зөвхөн хоёр дисктэй бол Intel Matrix Storage технологи нь дараах төрлийн RAID матрицуудыг үүсгэх боломжийг танд олгоно.

• нэг түвшний 0 матриц;
• 0 түвшний хоёр матриц;
• 0 түвшний матриц ба 1 түвшний матриц.

Хэрэв систем гурван хатуу дисктэй бол дараах төрлийн RAID матрицыг үүсгэж болно.

• нэг түвшний 0 матриц;
• нэг түвшний 5 матриц;
• 0 түвшний хоёр матриц;
• 5 түвшний хоёр матриц;
• 0 түвшний матриц ба 5 түвшний матриц.

Хэрэв систем нь дөрвөн хатуу дисктэй бол 10-р түвшний RAID матриц, мөн 10-р түвшний болон 0 эсвэл 5-р түвшний хослолуудыг үүсгэх боломжтой.

Онолоос практик руу

Хэрэв бид гэрийн компьютерийн тухай ярих юм бол хамгийн алдартай, алдартай нь 0 ба 1 түвшний RAID массивууд юм. Гурав ба түүнээс дээш дискний RAID массивыг гэрийн компьютерт ашиглах нь дүрмийн үл хамаарах зүйл юм. Энэ нь нэг талаас RAID массивын өртөг нь түүнд хамрагдсан дискний тоотой пропорциональ өсдөгтэй холбоотой бөгөөд нөгөө талаас гэрийн компьютерийн хувьд дискний массивын багтаамж хамгийн чухал байдаг. , түүний гүйцэтгэл, найдвартай байдал биш.

Тиймээс бид зөвхөн хоёр диск дээр суурилсан RAID 0 ба 1 түвшинг авч үзэх болно. Бидний судалгааны зорилго нь хэд хэдэн нэгдсэн RAID хянагч дээр суурилсан 0 ба 1 түвшний RAID массивуудын гүйцэтгэл, функцийг харьцуулах, түүнчлэн RAID массивын хурдны шинж чанараас туузан дээрх хамаарлыг судлах явдал юм. хэмжээ.

Баримт нь онолын хувьд RAID түвшний 0 массивыг ашиглах үед унших, бичих хурд хоёр дахин нэмэгдэх ёстой боловч практик дээр хурдны үзүүлэлтүүдийн өсөлт нь бага зэрэг бага бөгөөд өөр өөр RAID хянагчдад өөр өөр байдаг. RAID 1-р түвшний массивын хувьд ч мөн адил: онолын хувьд унших хурд хоёр дахин нэмэгдэх ёстой ч практик дээр энэ нь тийм ч жигд биш юм.

RAID хянагчийг харьцуулах туршилтын хувьд бид Gigabyte GA-EX58A-UD7 эх хавтанг ашигласан. Энэхүү самбар нь Intel Matrix RAID функцээр 0, 1, 10, 5-р түвшний RAID массивуудын зохион байгуулалтыг дэмждэг зургаан SATA II портын нэгдсэн RAID хянагчтай ICH10R урд гүүр бүхий Intel X58 Express чипсет дээр суурилдаг. Нэмж дурдахад Gigabyte GA-EX58A-UD7 хавтан нь 0, 1 болон JBOD түвшний RAID массивуудыг зохион байгуулах чадвартай хоёр SATA II порттой GIGABYTE SATA2 RAID хянагчийг нэгтгэдэг.

Мөн GA-EX58A-UD7 самбар дээр Marvell 9128 нэгдсэн SATA III хянагч байдаг бөгөөд үүний үндсэн дээр 0, 1, JBOD түвшний RAID массивуудыг зохион байгуулах чадвартай хоёр SATA III порт суурилуулсан.

Тиймээс Gigabyte GA-EX58A-UD7 хавтан нь гурван тусдаа RAID хянагчтай бөгөөд тэдгээрийн үндсэн дээр та 0 ба 1 түвшний RAID массивуудыг үүсгэж, тэдгээрийг хооронд нь харьцуулах боломжтой. SATA III стандарт нь SATA II стандарттай хоцрогдсон нийцтэй тул SATA III интерфэйстэй хөтчүүдийг дэмждэг Marvell 9128 хянагч дээр үндэслэн SATA II интерфэйстэй хөтчүүдийг ашиглан RAID массив үүсгэх боломжтой гэдгийг санаарай.

Туршилтын тавиур нь дараах тохиргоотой байв.

• процессор - Intel Core i7-965 Extreme Edition;
• эх хавтан - Гигабайт GA-EX58A-UD7;
• BIOS хувилбар - F2a;
• хатуу дискүүд - хоёр Western Digital WD1002FBYS хөтөч, нэг Western Digital WD3200AAKS хөтөч;
• нэгдсэн RAID хянагчууд:
• ICH10R,
• GIGABYTE SATA2,
• Marvell 9128;
• санах ой - DDR3-1066;
• санах ойн багтаамж - 3 ГБ (тус бүр нь 1024 MB гурван модуль);
• санах ойн үйлдлийн горим - DDR3-1333, гурван сувгийн үйлдлийн горим;
• видео карт - Gigabyte GeForce GTS295;
• цахилгаан хангамж - Таган 1300 Вт.

Туршилтыг Microsoft Windows 7 Ultimate (32 бит) үйлдлийн систем дээр хийсэн. Үйлдлийн системийг ICH10R урд гүүрэнд нэгтгэсэн SATA II хянагчийн порттой холбосон Western Digital WD3200AAKS хөтөч дээр суулгасан. RAID массивыг SATA II интерфейстэй хоёр WD1002FBYS диск дээр угсарсан.

Үүсгэсэн RAID массивуудын хурдны шинж чанарыг хэмжихийн тулд бид дискний системийн гүйцэтгэлийг хэмжих салбарын стандарт болох IOmeter хэрэгслийг ашигласан.

IOmeter хэрэгсэл

Бид энэ нийтлэлийг RAID массив үүсгэх, турших нэгэн төрлийн хэрэглэгчийн гарын авлага болгохыг зорьсон тул өмнө нь дурдсанчлан IOmeter (Оролт/Гаралтын тоолуур) хэрэгслийн тайлбараас эхлэх нь зүйтэй болов уу. дискний системийн гүйцэтгэлийг хэмжих салбарын стандарт. Энэхүү хэрэгсэл нь үнэ төлбөргүй бөгөөд http://www.iometer.org сайтаас татаж авах боломжтой.

IOmeter хэрэгсэл нь синтетик тест бөгөөд логик хуваалтуудад хуваагдаагүй хатуу дискүүдтэй ажиллах боломжийг олгодог тул файлын бүтцээс үл хамааран хөтчүүдийг туршиж, үйлдлийн системийн нөлөөллийг тэг хүртэл бууруулах боломжтой.

Туршилт хийхдээ хатуу дискээр тодорхой үйлдлүүдийн гүйцэтгэлийг тодорхойлох боломжийг олгодог тусгай хандалтын загвар буюу "загвар" үүсгэх боломжтой. Хэрэв та тодорхой хандалтын загвар үүсгэвэл дараах параметрүүдийг өөрчлөх боломжтой.

• өгөгдөл дамжуулах хүсэлтийн хэмжээ;
• санамсаргүй/дараалсан хуваарилалт (%);
• унших/бичих үйлдлүүдийн хуваарилалт (%);
• Зэрэгцээ ажиллаж буй бие даасан I/O үйлдлийн тоо.

IOmeter хэрэгсэл нь компьютер дээр суулгах шаардлагагүй бөгөөд IOmeter өөрөө болон Динамо гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

IOmeter нь хэрэглэгчийн график интерфэйс бүхий програмын хяналтын хэсэг бөгөөд шаардлагатай бүх тохиргоог хийх боломжийг олгодог. Динамо бол интерфейсгүй ачаалал үүсгэгч юм. Таныг IOmeter.exe-г ажиллуулах бүрт Dynamo.exe ачааллын генератор автоматаар эхэлдэг.

IOmeter програмтай ажиллаж эхлэхийн тулд IOmeter.exe файлыг ажиллуулна уу. Энэ нь IOmeter програмын үндсэн цонхыг нээнэ (Зураг 1).

Цагаан будаа. 1. IOmeter програмын үндсэн цонх

IOmeter хэрэгсэл нь зөвхөн дотоод дискний системийг (DAS) төдийгүй сүлжээнд холбогдсон хадгалах төхөөрөмжийг (NAS) турших боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, хэд хэдэн сүлжээний клиент ашиглан серверийн дискний дэд системийн (файлын сервер) гүйцэтгэлийг шалгахад ашиглаж болно. Тиймээс IOmeter хэрэгслийн цонхны зарим хавчуурга болон хэрэгслүүд нь тухайн програмын сүлжээний тохиргоотой холбоотой байдаг. Дискүүд болон RAID массивуудыг туршихдаа эдгээр програмын боломжууд бидэнд хэрэггүй болох нь тодорхой тул бид бүх таб болон хэрэгслүүдийн зорилгыг тайлбарлахгүй.

Тиймээс, IOmeter програмыг эхлүүлэх үед үндсэн цонхны зүүн талд (Топологийн цонхонд) бүх ажиллаж байгаа ачааллын генераторуудын модны бүтэц (Динамо жишээ) гарч ирнэ. Ажиллаж байгаа Динамо ачааллын генераторын жишээ бүрийг менежер гэж нэрлэдэг. Нэмж дурдахад, IOmeter програм нь олон урсгалтай бөгөөд Динамо ачааллын генераторын жишээн дээр ажиллаж байгаа бие даасан хэлхээ бүрийг Ажилчин гэж нэрлэдэг. Ажиллаж буй ажилчдын тоо нь логик процессорын цөмийн тоотой үргэлж тохирдог.

Бидний жишээн дээр бид Hyper-Threading технологийг дэмждэг дөрвөлсөн цөмт процессортой зөвхөн нэг компьютер ашигладаг тул зөвхөн нэг менежер (Динамогийн нэг жишээ), найман (логик процессорын цөмийн тоогоор) ажилчдыг ажиллуулдаг.

Үнэндээ энэ цонхонд дискийг шалгахын тулд юу ч өөрчлөх, нэмэх шаардлагагүй.

Хэрэв та Динамо жишээнүүдийн модны бүтцээс хулганаар компьютерийн нэрийг сонговол цонхонд Зорилтоттаб дээр Дискний зорилтотКомпьютер дээр суулгасан бүх диск, дискний массив болон бусад хөтчүүд (сүлжээний хөтчүүдийг оруулаад) харагдах болно. Эдгээр нь IOmeter-ийн ажиллах боломжтой хөтчүүд юм. Хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийг шар эсвэл цэнхэр гэж тэмдэглэсэн байж болно. Медианы логик хуваалтуудыг шараар, тэдгээрийн дээр үүсгэсэн логик хуваалтгүй физик төхөөрөмжүүдийг цэнхэр өнгөөр ​​тэмдэглэсэн байна. Логик хэсэг нь зураастай ч байж болно. Програм нь логик хуваалттай ажиллахын тулд эхлээд логик хуваалтын багтаамжтай тэнцэх хэмжээний тусгай файл үүсгэх замаар бэлтгэх ёстой. Хэрэв логик хуваалтыг хассан бол энэ хэсэг нь туршилтанд хараахан бэлтгэгдээгүй байна (туршилтын эхний шатанд автоматаар бэлтгэгдэнэ), гэхдээ энэ хэсгийг таслаагүй бол энэ нь файлыг аль хэдийн хийсэн гэсэн үг юм. логик хуваалт дээр үүсгэгдсэн, туршилтанд бүрэн бэлэн болсон.

Логик хуваалтуудтай ажиллах чадварыг дэмждэг хэдий ч логик хуваалтуудад хуваагдаагүй хөтчүүдийг турших нь оновчтой гэдгийг анхаарна уу. Та логик дискний хуваалтыг маш энгийн байдлаар устгаж болно - нэмэлт холболтоор дамжуулан Дискний удирдлага. Үүнд хандахын тулд дүрс дээр хулганы баруун товчийг дарна уу Компьютерширээний компьютер дээр гарч ирэх цэсний зүйлийг сонго Удирдах. Нээгдсэн цонхонд Компьютерийн менежментзүүн талд та зүйлийг сонгох хэрэгтэй Хадгалах, мөн үүнд - Дискний удирдлага. Үүний дараа цонхны баруун талд Компьютерийн менежментБүх холбогдсон хөтчүүд харагдах болно. Хүссэн диск дээрээ хулганы баруун товчийг дараад нээгдэх цэсний зүйлийг сонго Эзлэхүүнийг устгах..., та физик диск дээрх логик хуваалтыг устгаж болно. Дискнээс логик хуваалтыг устгах үед түүн дээрх бүх мэдээллийг сэргээх боломжгүйгээр устгадаг гэдгийг сануулъя.

Ерөнхийдөө IOmeter хэрэгслийг ашиглан та зөвхөн хоосон диск эсвэл дискний массивыг шалгаж болно. Өөрөөр хэлбэл, та үйлдлийн систем суулгасан диск эсвэл дискний массивыг шалгах боломжгүй.

Тиймээс, IOmeter хэрэгслийн тайлбар руу буцаж орцгооё. Цонхонд Зорилтоттаб дээр Дискний зорилтотта шалгах дискийг (эсвэл дискний массив) сонгох ёстой. Дараа нь та табыг нээх хэрэгтэй Хандалтын үзүүлэлтүүд(Зураг 2), үүн дээр туршилтын хувилбарыг тодорхойлох боломжтой болно.

Цагаан будаа. 2. IOmeter хэрэгслийн техникийн үзүүлэлтүүдэд хандана уу

Цонхонд Глобал хандалтын үзүүлэлтүүдАчаалах менежерт оноож болох урьдчилан тодорхойлсон тестийн скриптүүдийн жагсаалт байдаг. Гэсэн хэдий ч бидэнд эдгээр скриптүүд хэрэггүй тул бүгдийг нь сонгож устгаж болно (үүнд зориулсан товчлуур байна. Устгах). Үүний дараа товчлуур дээр дарна уу Шинэшинэ туршилтын скрипт үүсгэх. Нээгдсэн цонхонд Хандалтын тодорхойлолтыг засахТа диск эсвэл RAID массивын ачаалах хувилбарыг тодорхойлж болно.

Бид дараалсан (шугаман) унших, бичих хурд нь өгөгдөл дамжуулах хүсэлтийн блокийн хэмжээнээс хамааралтай болохыг олж мэдэхийг хүсч байна гэж бодъё. Үүнийг хийхийн тулд бид өөр өөр блок хэмжээтэй, дараалсан унших горимд ачаалах скриптүүдийн дарааллыг, дараа нь өөр өөр блок хэмжээтэй дараалсан бичих горимд ачаалах скриптүүдийн дарааллыг үүсгэх хэрэгтэй. Ихэвчлэн блокийн хэмжээг цувралаар сонгодог бөгөөд гишүүн бүр нь өмнөхөөсөө хоёр дахин том хэмжээтэй бөгөөд энэ цувралын эхний гишүүн нь 512 байт байна. Өөрөөр хэлбэл блокийн хэмжээ нь дараах байдалтай байна: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 МБ. Дараалсан үйлдлийн хувьд блокийн хэмжээг 1 МБ-аас их болгох нь утгагүй, учир нь ийм том өгөгдлийн блокийн хэмжээтэй дараалсан үйлдлийн хурд өөрчлөгддөггүй.

Тиймээс, 512 байт блокийн хувьд дараалсан унших горимд ачаалах скрипт үүсгэцгээе.

Талбайд Нэрцонх Хандалтын тодорхойлолтыг засахачаалах скриптийн нэрийг оруулна уу. Жишээ нь, Sequential_Read_512. Дараагийн талбарт Шилжүүлэх хүсэлтийн хэмжээөгөгдлийн блокийн хэмжээг 512 байт болгож тохируулна уу. Слайдер Санамсаргүй/дараалсан хуваарилалт(дараалсан болон сонгомол үйлдлүүдийн хоорондох хувийн харьцаа) бид бүх үйлдлүүдийг зөвхөн дараалсан байхаар зүүн тийш шилжүүлдэг. За, гулсагч Унших, бичих үйлдлүүдийн хоорондох хувийн харьцааг тогтоодог , бүх үйлдлүүдийг зөвхөн унших боломжтой болгохын тулд баруун тийш шилжүүлсэн. Цонхны бусад параметрүүд Хандалтын тодорхойлолтыг засахөөрчлөх шаардлагагүй (Зураг 3).

Цагаан будаа. 3. Дараалсан унших ачааллын скрипт үүсгэхийн тулд Access Specification цонхыг засварлана
512 байт өгөгдлийн блокийн хэмжээтэй

Товчлуур дээр дарна уу Болж байна уу, бидний үүсгэсэн анхны скрипт цонхонд гарч ирнэ Глобал хандалтын үзүүлэлтүүдтаб дээр Хандалтын үзүүлэлтүүд IOmeter хэрэгслүүд.

Үүний нэгэн адил та үлдсэн өгөгдлийн блокуудад скрипт үүсгэх хэрэгтэй, гэхдээ таны ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд товчлуур дээр дарах бүрт скриптийг шинээр үүсгэхгүй байх нь илүү хялбар байдаг. Шинэ, хамгийн сүүлд үүсгэсэн хувилбарыг сонгоод товчлуурыг дарна уу Хуулбарыг засах(хуулбарыг засварлах). Үүний дараа цонх дахин нээгдэнэ Хандалтын тодорхойлолтыг засахБидний хамгийн сүүлд үүсгэсэн скриптийн тохиргоотой. Зөвхөн блокийн нэр, хэмжээг өөрчлөхөд хангалттай. Бусад бүх блокийн хэмжээтэй ижил төстэй процедурыг дуусгасны дараа та дараалсан бичлэг хийх скриптүүдийг үүсгэж эхлэх боломжтой бөгөөд энэ нь гулсагчаас бусад тохиолдолд яг ижил аргаар хийгддэг. Унших/бичих хувиарлалтУнших, бичих үйлдлүүдийн хоорондох хувийн харьцааг тогтоодог , зүүн тийш бүхэлд нь зөөх ёстой.

Үүний нэгэн адил та сонгон бичих, унших скрипт үүсгэж болно.

Бүх скриптүүд бэлэн болсны дараа тэдгээрийг татаж авах менежерт хуваарилах хэрэгтэй, өөрөөр хэлбэл аль скрипттэй ажиллахыг зааж өгөх хэрэгтэй. Динамо.

Үүнийг хийхийн тулд бид цонхонд юу байгааг дахин шалгана ТопологиКомпьютерийн нэрийг (өөрөөр хэлбэл локал компьютер дээрх ачааллын менежер) онцлон тэмдэглэсэн бөгөөд хувь хүний ​​ажилчин биш. Энэ нь ачааллын хувилбаруудыг бүх Ажилчдад нэгэн зэрэг хуваарилахыг баталгаажуулдаг. Дараагийн цонхонд Глобал хандалтын үзүүлэлтүүдБидний үүсгэсэн ачааллын бүх хувилбарыг сонгоод товчлуурыг дарна уу Нэмэх. Сонгосон ачааллын бүх хувилбарууд цонхонд нэмэгдэх болно (Зураг 4).

Цагаан будаа. 4. Үүсгэсэн ачааллын хувилбаруудыг ачааллын менежерт хуваарилах

Үүний дараа та таб руу очих хэрэгтэй Туршилтын тохиргоо(Зураг 5), энд та бидний үүсгэсэн скрипт бүрийн гүйцэтгэлийн хугацааг тохируулж болно. Үүнийг бүлэгт хийх Ажиллах цагачааллын хувилбарын гүйцэтгэлийн хугацааг тохируулах. Цагийг 3 минут болгоход хангалттай.

Цагаан будаа. 5. Ачааллын хувилбарын гүйцэтгэлийн хугацааг тохируулах

Түүнээс гадна талбарт Туршилтын тодорхойлолтТа бүхэл бүтэн тестийн нэрийг зааж өгөх ёстой. Зарчмын хувьд энэ таб нь бусад олон тохиргоотой боловч бидний даалгаварт шаардлагагүй болно.

Шаардлагатай бүх тохиргоог хийсний дараа багаж самбар дээрх уян дискний дүрс бүхий товчлуур дээр дарж үүсгэсэн тестийг хадгалахыг зөвлөж байна. Туршилтыг *.icf өргөтгөлөөр хадгална. Дараа нь та үүсгэсэн ачааллын хувилбарыг IOmeter.exe файлыг биш, харин *.icf өргөтгөлтэй хадгалсан файлыг ажиллуулж ашиглаж болно.

Одоо та тугтай товчлуур дээр дарж шууд тест хийж эхлэх боломжтой. Туршилтын үр дүнг агуулсан файлын нэрийг зааж, байршлыг нь сонгохыг танаас хүсэх болно. Туршилтын үр дүнг CSV файлд хадгалах ба дараа нь Excel рүү хялбархан экспортлох боломжтой бөгөөд эхний баганад шүүлтүүр тавьж, хүссэн өгөгдлийг туршилтын үр дүнгийн хамт сонгоно.

Туршилтын явцад завсрын үр дүнг таб дээрээс харж болно Үр дүнг харуулах, мөн тэдгээр нь аль ачааллын хувилбарт хамаарахыг таб дээрээс тодорхойлж болно Хандалтын үзүүлэлтүүд. Цонхонд Томилогдсон хандалтын тодорхойлолтажиллаж байгаа скрипт ногоон өнгөөр, дууссан скриптүүд улаанаар, гүйцэтгээгүй скриптүүд цэнхэр өнгөөр ​​харагдана.

Тиймээс бид бие даасан диск эсвэл RAID массивыг туршихад шаардагдах IOmeter хэрэгсэлтэй ажиллах үндсэн аргуудыг авч үзсэн. Бид IOmeter хэрэгслийн бүх боломжуудын талаар яриагүй гэдгийг анхаарна уу, гэхдээ түүний бүх боломжуудын тайлбар нь энэ өгүүллийн хамрах хүрээнээс гадуур юм.

GIGABYTE SATA2 хянагч дээр суурилсан RAID массив үүсгэх

Тиймээс бид самбар дээр суурилуулсан GIGABYTE SATA2 RAID хянагчийг ашиглан хоёр диск дээр суурилсан RAID массив үүсгэж эхэлнэ. Мэдээжийн хэрэг, Gigabyte өөрөө чип үйлдвэрлэдэггүй тул GIGABYTE SATA2 чипийн доор өөр компаний хаяглагдсан чип нуугдаж байна. Драйверын INF файлаас олж мэдсэнээр бид JMicron JMB36x цуврал хянагчийн тухай ярьж байна.

Системийг ачаалах үе шатанд хянагчийн тохиргооны цэс рүү нэвтрэх боломжтой бөгөөд үүний тулд дэлгэцэн дээр харгалзах бичээс гарч ирэх үед Ctrl+G товчлуурын хослолыг дарах шаардлагатай. Мэдээжийн хэрэг, эхлээд BIOS-ийн тохиргоонд та GIGABYTE SATA2 хянагчтай холбоотой хоёр SATA портын ажиллах горимыг RAID гэж тодорхойлох хэрэгтэй (эсвэл RAID массив тохируулагч цэс рүү нэвтрэх боломжгүй болно).

GIGABYTE SATA2 RAID хянагчийн тохиргооны цэс нь маш энгийн. Өмнө дурьдсанчлан хянагч нь хос порттой бөгөөд 0 эсвэл 1 түвшний RAID массив үүсгэх боломжийг олгодог. Удирдлагын тохиргооны цэсээр дамжуулан та RAID массивыг устгах эсвэл үүсгэж болно. RAID массив үүсгэх үед та түүний нэрийг тодорхойлж, массивын түвшинг (0 эсвэл 1) сонгох, RAID 0 (128, 84, 32, 16, 8 эсвэл 4K)-ийн туузны хэмжээг тохируулах, мөн массивын хэмжээг тодорхойлох боломжтой. массив.

Массивыг үүсгэсний дараа түүнд ямар нэгэн өөрчлөлт оруулах боломжгүй болно. Өөрөөр хэлбэл, та дараа нь үүсгэсэн массив, жишээлбэл, түүний түвшин эсвэл туузны хэмжээг өөрчлөх боломжгүй. Үүнийг хийхийн тулд та эхлээд массивыг устгах хэрэгтэй (өгөгдлийн алдагдалтай), дараа нь дахин үүсгэх хэрэгтэй. Үнэн хэрэгтээ энэ нь GIGABYTE SATA2 хянагчдад зориулсан цорын ганц зүйл биш юм. Үүсгэсэн RAID массивын параметрүүдийг өөрчлөх боломжгүй байгаа нь RAID массивыг хэрэгжүүлэх зарчмаас улбаатай бүх хянагчийн онцлог шинж юм.

GIGABYTE SATA2 хянагч дээр суурилсан массивыг үүсгэсний дараа түүний одоогийн мэдээллийг драйверын хамт автоматаар суулгадаг GIGABYTE RAID Configurer хэрэглүүрийг ашиглан харж болно.

Marvell 9128 хянагч дээр суурилсан RAID массив үүсгэх

Marvell 9128 RAID хянагчийг тохируулах нь зөвхөн Gigabyte GA-EX58A-UD7 хавтангийн BIOS тохиргоогоор л боломжтой. Ерөнхийдөө Marvell 9128 хянагч тохируулагч цэс нь зарим талаараа бүдүүлэг бөгөөд туршлагагүй хэрэглэгчдийг төөрөгдүүлж чадна гэж хэлэх ёстой. Гэсэн хэдий ч бид эдгээр жижиг дутагдлуудын талаар бага зэрэг ярих болно, гэхдээ одоогоор бид Marvell 9128 хянагчийн үндсэн функцийг авч үзэх болно.

Тиймээс энэ хянагч нь SATA III хөтчүүдийг дэмждэг ч SATA II хөтчүүдтэй бүрэн нийцдэг.

Marvell 9128 хянагч нь хоёр диск дээр суурилсан 0 ба 1 түвшний RAID массив үүсгэх боломжийг танд олгоно. 0 түвшний массивын хувьд та туузны хэмжээг 32 эсвэл 64 KB болгож тохируулахаас гадна массивын нэрийг зааж өгч болно. Үүнээс гадна Gigabyte Rounding гэх мэт сонголт байгаа бөгөөд үүнд тайлбар хэрэгтэй. Хэдийгээр нэр нь үйлдвэрлэгчийн нэртэй төстэй боловч Gigabyte Rounding функц нь үүнтэй ямар ч холбоогүй юм. Түүнээс гадна энэ нь RAID түвшний 0 массивтай ямар ч холбоогүй боловч хянагчийн тохиргоонд энэ түвшний массивыг тусгайлан тодорхойлж болно. Үнэндээ энэ бол бидний дурдсан Marvell 9128 хянагч тохируулагчийн дутагдлуудын эхнийх нь юм. Gigabyte Rounding функц нь зөвхөн RAID 1-р түвшний хувьд тодорхойлогддог. Энэ нь танд хоёр хөтөч ашиглах боломжийг олгодог (жишээлбэл, өөр өөр үйлдвэрлэгчийн эсвэл янз бүрийн загварууд), хүчин чадал нь бие биенээсээ бага зэрэг ялгаатай. Gigabyte Rounding функц нь RAID 1-р түвшний массивыг үүсгэхэд хэрэглэгддэг хоёр дискний хэмжээсийн ялгааг нарийн тохируулдаг Marvell 9128 контроллер дээр Гигабайт дугуйлах функц нь дискний хэмжээг 1 эсвэл 10 болгон тохируулах боломжийг олгодог. GB.

Marvell 9128 хянагч тохируулагчийн өөр нэг дутагдал нь RAID 1-р түвшний массив үүсгэх үед хэрэглэгч туузны хэмжээг (32 эсвэл 64 KB) сонгох боломжтой байдаг. Гэсэн хэдий ч RAID 1-р түвшний хувьд туузны тухай ойлголт огт тодорхойлогдоогүй байна.

ICH10R-д нэгдсэн хянагч дээр үндэслэн RAID массив үүсгэх

ICH10R урд гүүрэнд нэгдсэн RAID хянагч нь хамгийн түгээмэл юм. Өмнө дурьдсанчлан, энэхүү RAID хянагч нь 6 порттой бөгөөд зөвхөн RAID 0 ба RAID 1 массив үүсгэхээс гадна RAID 5 ба RAID 10-ыг дэмждэг.

Системийг ачаалах үе шатанд хянагчийн тохиргооны цэс рүү нэвтрэх боломжтой бөгөөд үүний тулд дэлгэцэн дээр харгалзах бичээс гарч ирэхэд Ctrl + I товчлуурын хослолыг дарах шаардлагатай. Мэдээжийн хэрэг, эхлээд BIOS-ийн тохиргоонд та энэ хянагчийн ажиллах горимыг RAID гэж тодорхойлох хэрэгтэй (эсвэл RAID массив тохируулагч цэс рүү нэвтрэх боломжгүй болно).

RAID хянагчийн тохиргооны цэс нь маш энгийн. Хянагчийн тохиргооны цэсээр дамжуулан та RAID массивыг устгах эсвэл үүсгэж болно. RAID массив үүсгэх үед та түүний нэрийг зааж өгч, массивын түвшинг (0, 1, 5 эсвэл 10) сонгох, RAID 0 (128, 84, 32, 16, 8 эсвэл 4K)-ийн туузны хэмжээг тохируулах, мөн тодорхойлох боломжтой. массивын хэмжээ.

RAID гүйцэтгэлийн харьцуулалт

IOmeter хэрэглүүрийг ашиглан RAID массивуудыг туршихын тулд бид дараалсан унших, дараалсан бичих, сонгон унших, сонгон бичих ачааллын хувилбаруудыг үүсгэсэн. Ачаалах хувилбар бүрийн өгөгдлийн блокийн хэмжээ нь дараах байдалтай байв: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 KB, 1 МБ.

RAID хянагч тус бүр дээр бид RAID 0 массивыг бүх зөвшөөрөгдсөн зурвасын хэмжээ болон RAID 1 массиваар үүсгэсэн бөгөөд үүнээс гадна RAID массивыг ашигласнаар олж авсан гүйцэтгэлийн өсөлтийг үнэлэхийн тулд бид нэг дискийг туршиж үзсэн. RAID хянагч тус бүр дээр.

Ингээд туршилтынхаа үр дүнг харцгаая.

GIGABYTE SATA2 хянагч

Юуны өмнө GIGABYTE SATA2 хянагч дээр суурилсан RAID массивуудыг турших үр дүнг харцгаая (Зураг 6-13). Ерөнхийдөө хянагч нь үнэхээр нууцлаг болж хувирсан бөгөөд түүний гүйцэтгэл нь ердөө л сэтгэл дундуур байв.

Хэрэв та нэг дискний хурдны шинж чанарыг (RAID массивгүй) харвал хамгийн дээд хурдДараалсан унших хурд нь 102 MB/s, хамгийн дээд дараалсан бичих хурд нь 107 MB/s байна.

128 KB зурвасын хэмжээтэй RAID 0 массив үүсгэх үед унших, бичих хамгийн дээд хурд нь 125 MB/s болж, ойролцоогоор 22%-иар нэмэгддэг.

64, 32 эсвэл 16 KB зурвасын хэмжээтэй бол хамгийн дээд дараалсан унших хурд нь 130 MB/s, хамгийн дээд дараалсан бичих хурд нь 141 MB/s байна. Өөрөөр хэлбэл, заасан туузны хэмжээтэй бол дараалсан унших дээд хурд 27%, дараалсан бичих хамгийн дээд хурд 31% нэмэгддэг.

Үнэн хэрэгтээ энэ нь 0 түвшний массивын хувьд хангалтгүй бөгөөд дараалсан үйлдлийн хамгийн дээд хурдыг илүү өндөр байлгахыг хүсч байна.

8 КБ зурвасын хэмжээтэй бол дараалсан үйлдлүүдийн хамгийн дээд хурд (унших, бичих) нь 64, 32 эсвэл 16 КБ хэмжээтэй туузны хэмжээтэй ижил хэвээр байгаа боловч сонгон уншихад тодорхой асуудал гардаг. Өгөгдлийн блокийн хэмжээ 128 КБ хүртэл нэмэгдэхийн хэрээр сонгомол унших хурд (хэрэгтэй) өгөгдлийн блокийн хэмжээтэй пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч өгөгдлийн блокийн хэмжээ 128 КБ-аас их байвал сонгомол унших хурд бараг тэг болж буурдаг (ойролцоогоор 0.1 МБ/с хүртэл).

4 КБ зурвасын хэмжээ нь блокны хэмжээ 128 КБ-аас их байх үед сонгох унших хурд буурахаас гадна блокийн хэмжээ 16 КБ-аас их байвал дараалсан унших хурд буурдаг.

GIGABYTE SATA2 хянагч дээр RAID 1 массивыг ашиглах нь дараалсан унших хурдыг (нэг дисктэй харьцуулахад) мэдэгдэхүйц өөрчлөхгүй боловч дараалсан бичих дээд хурдыг 75 МБ/с хүртэл бууруулдаг. RAID 1 массивын хувьд унших хурд нэмэгдэж, бичих хурд нь нэг дискний унших, бичих хурдтай харьцуулахад буурах ёсгүй гэдгийг санаарай.

GIGABYTE SATA2 хянагчийг турших үр дүнд үндэслэн зөвхөн нэг дүгнэлтийг гаргаж болно. Бусад бүх RAID хянагч (Marvell 9128, ICH10R) аль хэдийн ашиглагдсан тохиолдолд л RAID 0 болон RAID 1 массив үүсгэхийн тулд энэ хянагчийг ашиглах нь зүйтэй юм. Хэдийгээр ийм нөхцөл байдлыг төсөөлөхөд хэцүү байдаг.

Marvell 9128 хянагч

Marvell 9128 хянагч нь GIGABYTE SATA2 хянагчтай харьцуулахад илүү өндөр хурдны шинж чанарыг харуулсан (Зураг 14-17). Үнэн хэрэгтээ хянагч нэг дисктэй ажиллаж байсан ч ялгаа гарч ирдэг. Хэрэв GIGABYTE SATA2 хянагчийн хувьд хамгийн дээд дараалсан унших хурд нь 102 МБ/с бөгөөд өгөгдлийн блокийн хэмжээ нь 128 КБ байхад хүрдэг бол Marvell 9128 хянагчийн хувьд дараалсан унших дээд хурд нь 107 МБ/с байх ба өгөгдөлд хүрдэг. блокийн хэмжээ 16 KB.

64 ба 32 KB зурвасын хэмжээтэй RAID 0 массив үүсгэх үед дараалсан унших хамгийн дээд хурд нь 211 МБ/с, дараалсан бичих хурд нь 185 МБ/с хүртэл нэмэгддэг. Өөрөөр хэлбэл, заасан туузны хэмжээтэй бол дараалсан унших дээд хурд 97%, дараалсан бичих хамгийн дээд хурд 73% нэмэгддэг.

32 ба 64 КБ зурвасын хэмжээтэй RAID 0 массивын гүйцэтгэлд мэдэгдэхүйц ялгаа байхгүй боловч 32 КБ зурвас ашиглах нь илүү тохиромжтой, учир нь энэ тохиолдолд блок хэмжээтэй дараалсан үйлдлүүдийн хурдыг ашигладаг. 128 КБ-аас бага хэмжээ нь арай өндөр байх болно.

Marvell 9128 хянагч дээр RAID 1 массив үүсгэх үед хамгийн дээд дараалсан үйлдлийн хурд нь нэг дисктэй харьцуулахад бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Тиймээс, хэрэв нэг дискний хувьд дараалсан үйлдлийн дээд хурд нь 107 MB / сек байвал RAID 1-ийн хувьд 105 MB / s байна. RAID 1-ийн хувьд сонгон унших чадвар бага зэрэг буурдаг гэдгийг анхаарна уу.

Ерөнхийдөө Marvell 9128 хянагч нь сайн хурдны шинж чанартай бөгөөд RAID массив үүсгэх, дан дискийг холбоход ашиглаж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Хянагч ICH10R

ICH10R-д суурилуулсан RAID хянагч нь бидний туршсан бүх хүмүүсээс хамгийн өндөр үзүүлэлттэй болсон (Зураг 18-25). Нэг дисктэй ажиллах үед (RAID массив үүсгэхгүйгээр) түүний гүйцэтгэл нь Marvell 9128 хянагчтай бараг ижил байна. Унших, бичих хамгийн дээд хурд нь 107 МБ бөгөөд өгөгдлийн блокийн хэмжээ нь 16 KB юм.

Өнөөдөр бид RAID массив гэж юу болох, эдгээр массивууд хатуу дискний амьдралд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг тухай сонирхолтой мэдээллийг олж авах болно, тийм ээ, яг тэдгээрт.

Хатуу дискүүд өөрсдөө маш сайн тоглодог чухал үүрэгкомпьютер дээр, учир нь тэдний тусламжтайгаар бид системийг ажиллуулж, тэдгээрт маш их мэдээлэл хадгалдаг.

Цаг хугацаа өнгөрч, ямар ч хатуу диск бүтэлгүйтэж магадгүй, энэ нь өнөөдрийн бидний яриагүй ямар ч байж болно.

Олон хүн гэгддэг зүйлийн талаар сонссон гэж найдаж байна дайралтын массив, энэ нь хатуу дискний ажиллагааг хурдасгах төдийгүй, хэрэв ямар нэгэн зүйл тохиолдвол чухал өгөгдлийг алга болохоос, магадгүй үүрд мөнхөд хадгалах боломжийг олгодог.

Мөн эдгээр массивууд нь серийн дугаартай байдаг нь тэднийг өөр болгодог. Тус бүр өөр өөр функцийг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, байдаг RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5гэх мэт. Өнөөдөр бид эдгээр массивуудын талаар ярих болно, дараа нь би тэдгээрийн заримыг хэрхэн ашиглах талаар нийтлэл бичих болно.

RAID массив гэж юу вэ?

RAIDЭнэ бол хэд хэдэн төхөөрөмжийг, тухайлбал хатуу дискийг нэгтгэх боломжийг олгодог технологи юм, манай тохиолдолд эдгээрийн нэг хэсэг байдаг. Тиймээс бид өгөгдөл хадгалах найдвартай байдал, унших / бичих хурдыг нэмэгдүүлдэг. Магадгүй эдгээр функцүүдийн нэг юм.

Тиймээс, хэрэв та дискээ хурдасгах эсвэл мэдээллээ хамгаалахыг хүсч байвал энэ нь танд хамаарна. Илүү нарийвчлалтай, энэ нь хүссэн Raid тохиргооны сонголтоос хамаарна, эдгээр тохиргоонууд нь 1, 2, 3...

Raids бол маш хэрэгтэй функц бөгөөд би үүнийг ашиглахыг хүн бүрт зөвлөж байна. Жишээлбэл, хэрэв та ашигладаг бол 0тохиргоо, дараа нь та хатуу дискний хурд нэмэгдэхийг мэдрэх болно, хатуу диск нь бараг хамгийн бага хурдтай төхөөрөмж юм.

Яагаад гэж асуувал бүх зүйл ойлгомжтой байх гэж бодож байна. Жил бүр тэд илүү хүчирхэг болж, илүү өндөр давтамж, илүү олон цөм, бусад олон зүйлээр тоноглогдсон байдаг. ба-тай адилхан. Гэхдээ хатуу дискний хэмжээ одоог хүртэл нэмэгдэж байгаа ч эргэлтийн хурд нь 7200 хэвээр байна. Мэдээжийн хэрэг бас ховор загварууд байдаг. Нөхцөл байдлыг өнөөг хүртэл хэд хэдэн удаа системийг хурдасгадаг гэж нэрлэсэн нь аварсан.

Та барихаар ирсэн гэж бодъё RAID 1, энэ тохиолдолд та өгөгдлөө хамгаалах өндөр баталгаа авах болно, учир нь тэдгээр нь өөр төхөөрөмж (диск) дээр хуулбарлагдах бөгөөд хэрэв нэг хатуу диск бүтэлгүйтвэл бүх мэдээлэл нөгөө дээр үлдэх болно.

Жишээнүүдээс харахад дайралт нь маш чухал бөгөөд ашигтай байдаг тул тэдгээрийг ашиглах хэрэгтэй.

Тиймээс RAID массив нь физикийн хувьд эх хавтанд холбогдсон хоёр хатуу диск буюу гурав, дөрөвний нэгдэл юм. Дашрамд хэлэхэд, энэ нь RAID массив үүсгэхийг дэмжих ёстой. Хатуу дискийг холбох нь стандартын дагуу хийгддэг бөгөөд рейд үүсгэх нь програм хангамжийн түвшинд явагддаг.

Бид RAID-ийг программчлан бүтээхэд юу ч өөрчлөгдөөгүй тул та зүгээр л BIOS дээр ажиллах болно, бусад бүх зүйл өмнөх шигээ үлдэх болно, өөрөөр хэлбэл "Миний компьютер" руу харахад та бүгд ижил холбогдсон хөтчүүдийг харах болно.

Массив үүсгэхийн тулд танд нэг их зүйл хэрэггүй: RAID дэмждэг эх хавтан, хоёр ижил хатуу диск ( Энэ нь чухал). Тэдгээр нь зөвхөн хэмжээ төдийгүй кэш, интерфейс гэх мэт ижил байх ёстой. Үйлдвэрлэгч нь ижил байх нь зүйтэй юм. Одоо компьютерийг асаагаад параметрийг хайж олоорой SATA тохиргоотэгээд тавь RAID. Компьютерийг дахин ачаалсны дараа бид диск болон дайралтын талаарх мэдээллийг харах цонх гарч ирэх ёстой. Тэнд бид дарах хэрэгтэй CTRL+I raid-г тохируулж эхлэх, өөрөөр хэлбэл диск нэмэх эсвэл хасах. Дараа нь түүний тохиргоо эхэлнэ.

Эдгээр дайралтуудын хэд нь байдаг вэ? Тэдгээрийн хэд хэдэн нь байдаг, тухайлбал RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6. Би зөвхөн хоёрынх нь талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно.

1. RAID 0– унших/бичих хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд дискний массив үүсгэх боломжийг танд олгоно.
2. RAID 1– өгөгдлийг хамгаалахын тулд толин тусгалтай дискний массив үүсгэх боломжийг танд олгоно.

RAID 0, энэ юу вэ?

Массив RAID 0, үүнийг бас нэрлэдэг "хуулалт" 2-оос 4 хатуу диск ашигладаг ба түүнээс дээш нь ховор. Хамтдаа ажилласнаар бүтээмж дээшилдэг. Тиймээс ийм массив бүхий өгөгдлийг өгөгдлийн блокуудад хувааж, дараа нь хэд хэдэн диск рүү нэг дор бичдэг.

Нэг блок өгөгдөл нэг диск рүү, нөгөө диск рүү, өөр блок гэх мэт бичигдсэнээс гүйцэтгэл нь нэмэгддэг.4 диск нь хоёроос илүү гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх нь ойлгомжтой гэж бодож байна. Хэрэв бид аюулгүй байдлын талаар ярих юм бол энэ нь бүхэл бүтэн массив даяар зовдог. Хэрэв дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтвэл ихэнх тохиолдолд бүх мэдээлэл үүрд алга болно.

Баримт нь RAID 0 массив дахь мэдээлэл нь бүх диск дээр байрладаг, өөрөөр хэлбэл файлын байт нь хэд хэдэн диск дээр байрладаг. Тиймээс хэрэв нэг диск эвдэрсэн тохиолдолд тодорхой хэмжээний өгөгдөл алдагдах бөгөөд сэргээх боломжгүй болно.

Үүнээс үзэхэд гадны хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр байнгын болгох шаардлагатай байна.

RAID 1, энэ юу вэ?

Массив RAID 1, үүнийг бас гэж нэрлэдэг Толин тусгал- толь. Хэрэв бид сул талын талаар ярих юм бол RAID 1-д хатуу дискүүдийн аль нэгний эзлэхүүн нь таны хувьд "боломжгүй" байх болно, учир нь энэ нь эхний дискийг хуулбарлахад ашиглагддаг. RAID 0-д энэ зай байгаа.

Давуу талуудын дунд та аль хэдийн таамаглаж байсанчлан массив нь өгөгдлийн өндөр найдвартай байдлыг хангадаг, өөрөөр хэлбэл нэг диск эвдэрсэн тохиолдолд бүх өгөгдөл хоёр дахь дээр үлдэх болно. Хоёр диск нэг дор эвдрэх магадлал багатай. Ийм массивыг ихэвчлэн сервер дээр ашигладаг боловч энэ нь энгийн компьютер дээр ашиглахад саад болохгүй.

Хэрэв та RAID 1-ийг сонговол гүйцэтгэл буурах болно гэдгийг мэдэж аваарай, гэхдээ өгөгдөл танд чухал бол өгөгдлийн аргыг ашиглаарай.

RAID 2-6, энэ юу вэ?

Одоо би үлдсэн массивуудыг ерөнхийд нь хөгжүүлэхэд зориулж товч тайлбарлах болно, учир нь тэдгээр нь эхний хоёр шиг алдартай биш юм.

RAID 2– Хаммингийн кодыг ашигладаг массивуудад хэрэгтэй (энэ нь ямар төрлийн код болохыг би сонирхоогүй). Үйл ажиллагааны зарчим нь RAID 0-тэй ойролцоогоор ижил, өөрөөр хэлбэл мэдээллийг блокуудад хувааж, нэг нэгээр нь диск рүү бичдэг. Үлдсэн дискүүд нь алдаа засах кодыг хадгалахад ашиглагддаг бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар дискүүдийн аль нэг нь бүтэлгүйтвэл өгөгдлийг сэргээх боломжтой.

Үнэн бол энэ массивын хувьд 4 диск ашиглах нь дээр бөгөөд энэ нь нэлээд үнэтэй бөгөөд ийм олон диск ашиглах үед гүйцэтгэлийн өсөлт нэлээд маргаантай байдаг.

RAID 3, 4, 5, 6– Эдгээр массивуудын талаар би энд бичихгүй, учир нь шаардлагатай мэдээлэл Википедиад байгаа тул хэрэв та эдгээр массивуудын талаар мэдэхийг хүсвэл уншаарай.

Аль RAID массивыг сонгох вэ?

Та ихэвчлэн янз бүрийн программ, тоглоом суулгаж, олон хөгжим, кино хуулж авдаг гэж бодъё, тэгвэл RAID 0 ашиглахыг зөвлөж байна. Хатуу дискийг сонгохдоо болгоомжтой байгаарай, мэдээлэл алдахгүйн тулд тэдгээр нь маш найдвартай байх ёстой. Өгөгдлөө нөөцлөхөө мартуузай.

Аюулгүй, аюулгүй байлгах шаардлагатай чухал мэдээлэл байна уу? Дараа нь RAID 1 аврах ажилд ирдэг хатуу дискийг сонгохдоо тэдгээрийн шинж чанарууд нь мөн адил байх ёстой.

Дүгнэлт

Тиймээс бид RAID массивын талаархи зарим шинэ, заримд нь хуучин мэдээллийг эрэмбэлсэн. Танд хэрэгтэй мэдээлэл байна гэж найдаж байна. Удахгүй би эдгээр массивуудыг хэрхэн бүтээх талаар бичих болно.