RAID: wat het is en hoe u een RAID-systeem configureert

Hoewel de meeste mensen één enkele harde schijf op hun computer gebruiken of hoogstens twee harde schijven, is de waarheid dat steeds meer mensen meerdere schijven gebruiken en deze in RAID plaatsen om van verschillende voordelen te profiteren als het gaat om het opslaan van informatie op uw schijven.

Met de huidige prijs van harde schijven (HDD) en solid state drives (SSD) besluiten steeds meer mensen om RAID-configuraties te gebruiken om interessante functies te verkrijgen. Ben je van plan een RAID te gebruiken? Hier laten we u zien wat het is, waarvoor het dient en welke RAID-configuraties u kunt gebruiken om meer uit uw opslageenheden te halen.

Wat is een harde schijf RAID?

“Redundant Array of Independent Disks”, dat is de letterlijke vertaling van een RAID (Redundante reeks onafhankelijke schijven vanwege de afkorting in het Engels). Het is een groep onafhankelijke harde schijven die samenwerken om de gebruiker verschillende voordelen te bieden.

Hoewel het onafhankelijke schijven zijn, zorgt RAID ervoor dat de computer ze als één logische eenheid herkent, zodat de informatie tussen de schijven wordt verdeeld alsof het één enkele schijf is.

Wat is het doel van het maken van een RAID?

Het hebben van een RAID in uw computeropstelling kan op veel verschillende manieren erg handig zijn. Mensen die belangrijke informatie gebruiken en het zich niet kunnen veroorloven dat deze door een storing verdwijnt, kunnen een schijfconfiguratie gebruiken waarmee de informatie veilig kan worden bewaard, zelfs als een van hen uitvalt.

Er zijn ook configuraties waarmee je van betere prestaties kunt genieten bij het verplaatsen van bestanden tussen schijven en de computer, en je kunt ook met betere prestaties werken met zware programma's, waarbij vooral videobewerking en ontwerp de functies zijn die het meeste doen met behulp van RAID-configuraties.

Zonder twijfel zijn het verbeteren van de overdrachtssnelheid, evenals de betrouwbaarheid van de schijven en het constant veilig kunnen houden van informatie, zonder de noodzaak om back-upkopieën te maken en zonder zorgen te hoeven maken over het falen van sommige schijven, de belangrijkste functies die ervoor hebben gezorgd dat RAID's worden gebruikt niet alleen in bedrijven maar ook thuis.

RAID-niveaus

Er zijn verschillende niveaus of configuraties van een RAID. Elk van deze is bedoeld om bepaalde voordelen te bieden ten opzichte van andere soorten configuraties bij het nesten van harde schijven.

Om te weten welk RAID-niveau het beste voor ons is, moeten we eerst nadenken over wat we met de schijven gaan doen en wat we verwachten te ontvangen van de RAID die ermee wordt gemaakt. Het zoeken naar betrouwbaarheid in informatie is niet hetzelfde als kiezen voor de hoogst mogelijke overdrachtssnelheid.

Laten we alle mogelijke configuraties bekijken en wat hun kenmerken zijn. Op deze manier kunnen we weten welke het beste voor ons is om te gebruiken voor het doel dat we voor ogen hebben.

RAID 0

Het is een van de meest gebruikte niveaus. Het is noodzakelijk om minimaal 2 schijven te hebben en deze configuratie telt de som van alle HDD's in het niveau om informatie te kunnen opslaan.

RAID 0 Het is een niveau waarop gegevens worden verdeeld tussen beide harde schijven. Het grote voordeel hiervan is dat het betere prestaties biedt bij het verplaatsen van informatie. Op dezelfde manier is het belangrijkste nadeel dat het geen grotere tolerantie voor fouten heeft, dus een storing in de schijf kan leiden tot het totale verlies van de informatie die erop is opgeslagen.

Vooral aanbevolen wanneer a hogere systeemprestaties en toegang krijgen tot informatie, zoals het werken met grote bestanden in grafische ontwerp-, 3D- en videobewerkingsprojecten. De investering is minimaal, dus het is populair bij krappe budgetten.

RAID 1

Bekend als spiegelen RAID 1 wordt vooral gebruikt in instapservers die geen grote opslagcapaciteit nodig hebben.

RAID 1 maakt gebruik van minimaal 2 harde schijven en, zoals de naam al aangeeft, wordt alle informatie die de eerste schijf bereikt, gedupliceerd op de tweede schijf, enzovoort met de extra hardware. In het geval dat de eerste schijf defect zou raken, zou de apparatuur correct blijven functioneren met behulp van de gegevens die op de tweede schijf waren opgeslagen. Kortom, het is alsof je werkt met een constante back-up.

Dankzij het “spiegeleffect” biedt RAID 1 snel herstel na een schijfstoring, waardoor het een van de beste opties is op het gebied van fouttolerantie.

De prestaties nemen toe in vergelijking met een enkele schijf, omdat beide schijven kunnen worden gelezen en geschreven. Het nadeel van deze configuratie is dat deze de schijf kan belasten, waardoor een grote overbelasting ontstaat. Op dezelfde manier is het geheugen beperkt tot de kleinste eenheid, dus het is belangrijk om schijven met dezelfde capaciteit te hebben om geen opslagruimte te verspillen bij het gebruik van dit niveau.

RAID 5

RAID 3 vereist minimaal 5 harde schijven en combineert het beste van de voorgaande niveaus. Het combineert de snelheid en prestaties van RAID 0 met de failsafe van RAID 1. Hierdoor kun je sneller gegevens overbrengen en gemakkelijker toegang krijgen tot informatie, terwijl al je gegevens op een veilige manier behouden blijven. Deze RAID is vanwege de voordelen meestal het meest gebruikte niveau op servers.

De beschikbare opslagruimte op dit niveau is gelijk aan die van aantal schijven -1. Op deze manier zal, als de configuratie bestaat uit 4 schijven met 1 TB opslag, de RAID-capaciteit 4 – 1 schijven zijn, dat wil zeggen 3 TB opslag.

De informatie die de schijven bereikt, wordt op basis van pariteit in blokken verdeeld om de gegevens te kunnen herstellen in geval van een storing. Wanneer een van de schijven defect raakt, wordt de beschadigde informatie gecorrigeerd met behulp van de gegevens die op de andere eenheden zijn opgeslagen. Een van de nadelen van deze configuratie is dat de prestaties aanzienlijk zullen afnemen als er een storing optreedt. De vertraging is vooral merkbaar bij SATA-schijven met hoge capaciteit, waardoor de herbouwtijd hoog is.

Het ernstigste probleem en het slechtste scenario dat je op dit niveau kunt tegenkomen, is ongetwijfeld dat de tweede schijf defect raakt terwijl de eerste schijf opnieuw wordt opgebouwd. Als dit gebeurt, gaat alle opgeslagen informatie verloren.

RAID 6

Dit niveau probeert het probleem van RAID 5 op te lossen in termen van fouttolerantie, door de werking ervan te imiteren door een reserveschijf toe te voegen die begint te werken in het geval dat een van de schijven kapot gaat. Er zijn minimaal 4 harde schijven vereist. Op deze manier zal het systeem correct functioneren als een van de schijven uitvalt, alsof er een RAID 5 wordt gebruikt.

Omdat er een nieuwe eenheid in werking treedt die op pariteit werkt, nemen de prestaties bij het schrijven van gegevens naar de schijven af. Deze nieuwe harde schijf zal ook niet werken als extra opslag, aangezien het gebruik voor pariteit alleen als back-up zal dienen. Als u 4 harde schijven van 1 TB heeft, heeft u dus slechts 2 TB opslagruimte.

Dit is een goede configuratie als u meerdere storingen in de gebruikte eenheden wilt opvangen.

RAID-nesten op niveaus

Op dezelfde manier waarop verschillende schijven bij elkaar kunnen worden geplaatst om een ​​RAID te configureren, kunnen ook verschillende RAID-niveaus worden genest om op een hoger niveau van de voordelen te kunnen genieten, in ruil daarvoor zullen de kosten hoger zijn omdat er twee keer zoveel nodig is. om van deze nesten gebruik te kunnen maken.

RAID 0 + 1

Om een ​​RAID 0+1 uit te voeren zijn 4 harde schijven nodig. De schijven worden in paren gegroepeerd, zodat ze elk een RAID 0 kunnen vormen. Op deze twee blokken harde schijven wordt een RAID 1 gemonteerd.

Met deze harde schijfconfiguratie worden betere prestaties verkregen bij zowel lezen als schrijven, maar tolereert hij geen twee gelijktijdige storingen, waardoor hij qua betrouwbaarheid achterblijft bij RAID 10.

RAID 10 (1 + 0)

Met een minimum van 4 schijven vereist, maakt RAID 1+0 gebruik van een RAID 1 en daarboven een RAID 0. Met deze configuratie kunt u genieten van hoge prestaties bij de toegang tot informatie (dankzij RAID 0), terwijl ook hoge fouttolerantie wordt genoten ( vanwege RAID1).

In het geval van een configuratie met 4 schijven kunnen maximaal twee verschillende schijven uitvallen zonder dat er informatie verloren gaat, zolang de schijven maar uit verschillende subgroepen komen.

Omdat er minimaal 4 harde schijven worden gebruikt, is de prijs hoger. Zijn kwaliteiten maken hem echter perfect voor gebruik op databaseservers, waar u snel toegang krijgt tot informatie terwijl gegevens veilig kunnen worden gesteld in geval van storingen.

RAID 50 (5 + 0)

Wanneer een hoger opslagniveau vereist is, kan RAID 5+0 een goede optie zijn om te overwegen. Het is een RAID 5 en daarboven een RAID 0. Ze vereisen minimaal 6 schijven terwijl er één zal worden gebruikt als backup van de informatie. Met deze configuratie kunnen maximaal 3 schijven beschadigd raken zonder gegevensverlies.

Dankzij de configuratie kunt u een ongelooflijk hoog volume en betere leesprestaties verkrijgen in vergelijking met een traditionele RAID 5, terwijl de schrijfsnelheid van informatie lichtjes toeneemt.

De nadelen zijn dezelfde als die van RAID 5: de reconstructietijd is hoog omdat de pariteit opnieuw moet worden berekend, en de prijs is hoger.

RAID 60 (6 + 0)

De duurste configuratie omdat er een minimaal 8 harde schijven om het in de praktijk te kunnen brengen. RAID 6+0 is opgebouwd uit een RAID 6 en daarboven een RAID 0. Dankzij deze configuratie worden zeer interessante prestaties behaald, vooral bij het lezen van informatie van de schijven.

Net als bij RAID 6 zijn de belangrijkste nadelen de lage schrijfprestaties, omdat er twee keer zoveel berekeningen voor pariteit moeten worden uitgevoerd, net zoals de hardware er meer onder zal lijden, waardoor de levensduur ervan wordt verkort.

Software-RAID of Hardware-RAID

RAID-systemen kunnen zowel software als hardware worden bestuurd. Afhankelijk van de gekozen methode om het systeem te besturen, kunnen er op de gekozen niveaus verschillen in werking en prestaties optreden.

Softwarecontrole

De harde schijven waaruit de array bestaat, zijn rechtstreeks op het moederbord van de computer aangesloten en het zijn de processor en het geïnstalleerde besturingssysteem die verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren van de noodzakelijke handelingen om het RAID-systeem en de harde schijven te besturen.

Omdat het gebruik maakt van de hardware van de computer, wordt de limiet van het aantal eenheden dat kan worden aangesloten bepaald door het moederbord. Deze borden hebben meestal meerdere SATA-aansluitingen, waarvan de meest voorkomende 6 of 8 poorten zijn. Bovendien is de configuratie veel eenvoudiger vergeleken met hardwaresysteemcontrole.

Het belangrijkste nadeel van het gebruik van software om de RAID te besturen is dat de prestaties van de apparatuur negatief kunnen worden beïnvloed, vooral bij het gebruik van niveaus waarvoor meer bronnen nodig zijn om te kunnen functioneren. Er bestaat ook de mogelijkheid dat informatie verloren gaat wanneer harde schijven slechter worden, omdat het moeilijker is om te herstellen van RAID.

Hardwarecontrole

In tegenstelling tot softwarecontrole, waarbij de harde schijven rechtstreeks op het moederbord zijn aangesloten, zijn bij hardwarecontrole de opslagschijven verbonden met een RAID-controller (die op zijn beurt via een PCIe-poort op het moederbord is aangesloten) die verantwoordelijk is voor het uitvoeren van alle de noodzakelijke handelingen om het RAID-systeem en de schijven te besturen.

Door van deze hardware te genieten, krijgt u een grotere betrouwbaarheid vergeleken met softwarebesturing, en is deze onafhankelijk van de rest van de componenten van de apparatuur. Het kan ook betere prestaties leveren en heeft geen invloed op de werking van de computer, zelfs niet bij gebruik van niveaus die overmatige hulpbronnen vereisen.

De problemen bij het gebruik van hardwarecontrole om een ​​RAID-systeem te beheren hebben vooral te maken met onderhoud en compatibiliteit. Er kunnen firmware-updates nodig zijn om de hardwarebetrouwbaarheid te behouden. Er is ook de mogelijkheid dat de hardware niet compatibel is met het moederbord of dat er algemene stuurprogramma's worden gebruikt omdat er geen goede stuurprogramma's zijn, wat tot slechte prestaties leidt in tegenstelling tot het gebruik van de juiste stuurprogramma's.

Om compatibiliteitsproblemen op te lossen is het altijd raadzaam om een ​​RAID-controller aan te schaffen van dezelfde fabrikant als het moederbord waarop deze aangesloten gaat worden.

Het is ook belangrijk om rekening te houden met het model van de te gebruiken kaart. We moeten bekijken of het compatibel is met de hardware die we al hebben en of het de RAID-niveaus kan ondersteunen die we van plan zijn te gebruiken of die we mogelijk in de toekomst nodig zullen hebben.