Уровни RAID, поддерживаемые соответствующим контроллером (см. «Тип»).
Уровень RAID определяет способ объединения дисков в массив и формат их совместной работы. Конкретные же варианты могут быть такими:
—
0. Дисковый массив без резервирования и дублирования. Информация, сохраняемая в таком массиве, делится на фрагменты фиксированной длины, которые поочередно записываются на каждый из дисков. Достоинством массивов RAID 0 является повышение скорости доступа к большим объемам данных: скорость работы увеличивается во столько раз, сколько дисков объединено в массив. С другой стороны, такое объединение снижает надежность: при выходе из строя одного их дисков недоступным становится весь объем данных.
—
1. Дисковый массив с отзеркаливанием информации: записываемые данные копируются на каждый отдельный диск. Иными словами, каждый отдельный накопитель в таком массиве является точной копией другого накопителя. Это обеспечивает высочайшую степень отказоустойчивости: информация остается доступной в полном объеме, пока в массиве работает хоть один диск. При этом скорость чтения получаются вполне приемлемой, а при применении распараллеливания запросов — еще и более высокой, чем при использовании единичного накопителя. Главный недостаток RAID 1 — очень высокая избыточность: рабочая емкость массива получается равной емкости лишь одного диска.
—
0+1.... Массив RAID 1, составленный из массивов RAID 0. Подробнее о том и другом см выше; а их сочетание позволяет объединить достоинства и до некоторой степени компенсировать недостатки обоих вариантов: массив получается быстрым и в то же время устойчивым к отказам отдельных дисков. Впрочем, по отказоустойчивости такая комбинация все равно уступает RAID 10 (см. ниже), а потому применяется несколько реже.
— 1E. Специфическое сочетание RAID 0 и RAID 1. Состоит не менее чем из 3 дисков, в которых каждый фрагмент информации копируется одновременно на два диска, причем эти диски чередуются: например, первый фрагмент копируется на первый и второй диск, второй — на второй и третий, третий — на третий и первый, и т. д. Такой формат работы дает более высокую производительность, чем RAID 1, при этом работоспособность массива сохраняется при выходе одного диска из строя.
— 5. Формат записи, предполагающий использование т.н. контрольных сумм — служебных данных, применяемых для коррекции ошибок. Массив RAID 5 должен включать не менее трех дисков. А запись информации на них осуществляется следующим образом: на все диски, кроме одного, записываются фрагменты данных, а на оставшийся диск — контрольная сумма этих фрагментов. При этом диски, на которые пишется контрольная сумма, всякий раз меняются: например, в массиве из 4 дисков первые три фрагмента пишутся на первый, второй и третий диск, их контрольная сумма — на четвертый, вторые три фрагмента — на второй, третий и четвертый с контрольной суммой на первом, и т. п. Смысл контрольной суммы заключается в том, что по ней можно при необходимости восстановить утерянный фрагмент данных. Таким образом, массивы RAID 5 имеют хорошую отказоустойчивость при сравнительно невысокой избыточности: общий объем массива равен сумме емкостей всех дисков минус емкость одного диска, а при выходе одного из накопителей из строя потерянные данные восстанавливаются по контрольным суммам. С другой стороны, производительность таких массивов ниже, чем отдельных накопителей — из-за дополнительных операций по вычислению контрольных сумм. А при выходе из строя двух или более дисков весь массив становится недоступным.
— 6. Формат записи, аналогичный описанному выше RAID 5, однако предусматривающий две контрольных суммы, фиксируемые на двух отдельных дисках. Это повышает отказоустойчивость — массив остается доступным при выходе из строя любых двух дисков — однако еще более снижает быстродействие. Для массива RAID 6 требуется не менее 4 дисков, при этом их общий объем равен сумме объемов всех накопителей минус емкость двух дисков.
— 10. Массив RAID 0, составленный из массивов RAID 1. Подробнее об этих форматах см. выше; а такое сочетание до определенной степени объединяет их достоинства и взаимно компенсирует недостатки. Так, RAID 10 обеспечивает высокую скорость чтения и в то же время абсолютно нечувствителен к отказу единичного диска. Фактически в таком массиве может выйти из строя половина накопителей, или даже более, и массив останется работоспособен, если в каждом отдельном блоке RAID 1 остался хотя бы один рабочий диск. Главный недостаток данного формата тот же, что и в RAID 1 — высокая избыточность.
— 50. Массив RAID 0, составленный из массивов RAID 5. Подробнее о том и другом см. соответствующие пункты. Подобная комбинация позволяет заметно увеличить скорость работы по сравнению с «чистым» RAID 5, при этом она дает неплохую отказоустойчивость: массив остается работоспособен даже при выходе из строя нескольких дисков, при условии, что эти диски находятся в разных блоках RAID 5 (по одному на блок). Недостатком RAID 50 является то, что для него требуется как минимум 6 дисков (2 минимальных массива RAID 5).
— 60. Массив RAID 0, составленный из массивов RAID 6. В целом аналогичен описанному выше RAID 50, однако имеет, с одной стороны, более высокую отказоустойчивость, с другой — большую избыточность. Так, массив сохраняет работоспособность при выходе из строя двух дисков в каждом блоке RAID 6, а общий объем RAID 60 вычисляется по формуле V*(n-2s), где V — объем одного диска, n — общее число дисков, s — число блоков RAID 6.
— JBOD. Простейший формат объединения нескольких дисков в один логический накопитель. Информация в JBOD записывается на первый диск, когда место на нем заканчивается — на второй, и так далее. JBOD позволяет объединять диски с разными объемами и скоростями, он полностью использует емкость всех дисков, к тому же является более отказоустойчивым, чем аналогичный во многом RAID 0: при сбое одного из дисков в JBOD теряется только информация на этом диске, остальные данные остаются доступными.
— Hybrid RAID. Формат объединения дисков, предполагающий сочетание RAID того или иного уровня (конкретный уровень в разных моделях может быть разным, этот момент стоит уточнять отдельно) с твердотельным модулем SSD. Последний играет роль промежуточного кэша, увеличивая скорость чтения и записи. Использование Hybrid RAID оправдано при регулярной работе с относительно небольшими объемами данных — например, в режиме файлового сервера или виртуальной машины.
— Hyper Duo. Еще одна технология гибридных накопителей, предполагающая объединение жестких дисков и твердотельных модулей. Позволяет добавить к одному HDD до трех SSD. По заявлению создателей, оптимизированные алгоритмы позволяют при этом обеспечивают практически такую же скорость обмена данными, как и при использовании полноценного SSD-модуля, притом что обходится такой гибридный накопитель заметно дешевле, чем твердотельный носитель того же объема. Кроме того, контроллер Hyper Duo позволяет выбирать режим работы: «Capacity» (емкость), в котором емкость массива является суммой емкостей всех накопителей, или «Safe» (безопасность), в котором информация с менее емкого носителя (SSD) постоянно дублируется на более емком (HDD).
