Преимущества и недостатки различных уровней RAID описаны во многих статьях. Я, например, как-то рассказывал, почему в определенных случаях предпочитаю использовать RAID 50, в каких ситуациях RAID 60 — это лишнее, а когда наоборот, и отчего RAID 10 лучше RAID 6, несмотря на большие затраты. Оговорюсь сразу, настройка RAID довольно сложная процедура и не каждый пользователь с ней справится корректно, поэтому может понадобиться компьютерная помощь от профессионалов. Мой коллега Рик Вановер (Rick Vanover) объяснял, когда стоит использовать RAID 5, а когда — RAID 6.
Что стоит учитывать при выборе уровня RAID
Выбирая уровень RAID для нового массива, следует иметь в виду несколько важных факторов:
• Производительность. Не все приложения одинаковы. Некоторые генерируют минимум операций ввода/вывода, другие наоборот, очень активно эксплуатируют дисковые накопители, поэтому уровень RAID должен соответствовать нагрузке.
• Емкость. Уровни RAID различаются по количеству чистого пространства, доступного для использования, за вычетом зарезервированного для служебных нужд. Если в конкретном применении важнее всего емкость, это стоит учитывать.
• Стоимость. Чем выше емкость и производительность, тем выше стоимость. Правильный выбор уровня RAID позволяет уравновесить цену и производительность.
• Доступность. Потребности разных организаций существенно различаются. Некоторые готовы переплатить, чтобы максимально обезопасить себя от простоя, а для других это не так актуально. Уровень RAID нужно выбирать в зависимости от того, насколько важна для компании постоянная доступность системы хранения.
Баланс
Давайте посмотрим, как разные уровни RAID соответствуют каждому из перечисленных критериев. Речь пойдет об относительно распространенных типах RAID.
Обратите внимание: в каждой из категорий два пункта отмечены звездочкой (*) — таким способом я обозначил уровни RAID, лучше всего соответствующие заданному критерию. RAID 0 часто оказывается в числе лучших, но я бы не рекомендовал использовать его в промышленных масштабах.
Производительность
• * RAID 0. С точки зрения производительности, RAID 0 намного опережает все остальные типы RAID, потому что не требует записи служебных данных и позволяет объединить все диски в единый высокопроизводительный пул.
• * RAID 1/10. В большинстве случаев RAID 10 обеспечивает превосходную производительность, поскольку позволяет считывать данные с нескольких дисков одновременно. Быстродействие снижается только при многочисленных операциях последовательной записи небольших объемов данных. В целом, для обеспечения чистой производительности практически при любых нагрузках RAID 1 и 10 — идеальный выбор. RAID 1 сам по себе — это двухдисковая система, не особенно повышающая производительность, но в крупных массивах она в любом случае практически не используется.
• RAID 5/50. Для приложений, создающих большую нагрузку с точки зрения чтения, RAID 5/50 обеспечивает прекрасную производительность. Однако при активной записи необходимость сохранять контрольные суммы приводит к ощутимому снижению быстродействия. При восстановлении данных производительность RAID 5/50 остается на минимальном уровне вплоть до завершения операции.
• RAID 6/60. В отличие от других уровней, RAID 6 обеспечивает превосходную скорость чтения, однако производительность при записи у него еще ниже, чем у RAID 5, потому что контрольные суммы рассчитываются в двойном экземпляре. Восстановление данных тоже существенно замедляет работу системы.
Емкость
• * RAID 0. Поскольку хранение контрольных сумм и зеркалирование в этой конфигурации не предусмотрены, RAID 0 отличается прекрасной емкостью, позволяя на 100% использовать пространство всех жестких дисков в массиве.
• RAID 1/10. Этот уровень RAID предусматривает сохранение зеркальной копии данных, а значит, емкость массива снижается вдвое. Недостаток компенсируется высокой скоростью чтения и записи.
• * RAID 5/50. Одна из причин популярности RAID 5 заключается в том, что этот тип RAID расходует минимум пространства на служебные нужды — всего один диск. В случае с RAID 5/50 на это тратится до 33% от общей емкости массива (в трехдисковой конфигурации RAID 5) — в зависимости от того, как созданы тома.
• RAID 6/60. Популярность RAID 6 в последнее время постепенно увеличивается, но с точки зрения емкости этот вариант менее выгоден, чем RAID 5. Для хранения контрольных сумм требуются два диска, так что в четырехдисковой конфигурации на это уходит до 50% от общей емкости.
Стоимость
• * RAID 0. При высокой емкости и производительности стоимость у RAID 0 минимальная. Высокая скорость и отсутствие необходимости тратить место на сохранение контрольных данных обеспечивают RAID 0 наилучшее соотношение «цена — емкость» и «цена — производительность».
• RAID 1/10. С точки зрения емкости, RAID 1/10 стоит чересчур дорого, зато если оценивать производительность, цена оказывается ненамного выше, чем у RAID 0. В этой конфигурации на служебные нужды уходит 50% свободного пространства, зато скорость работы остается очень высокой, поэтому RAID 1/10 пользуется большой популярностью в самых разных применениях.
• * RAID 5/50. Этот тип RAID является фактическим стандартом для тех, кому нужен RAID-массив, и неважно, с какими характеристиками. Все RAID-контроллеры поддерживают RAID 5, а издержки с точки зрения емкости на этом уровне не так уж высоки, особенно при наличии большого количества дисков. Однако производительность существенно снижается при активной записи, поэтому с точки зрения скорости записи RAID 5 оказывается дороже RAID 0, 1 и 10.
• RAID 6/60. Этот тип RAID невыгоден в обоих отношениях: на служебные нужды уходит до 50% от общей емкости массива, как у RAID 1/10, а производительность при записи оказывается еще ниже, чем у RAID 5.
Доступность
• RAID 0. С точки зрения доступности, ноль в названии RAID 0 говорит сам за себя. В общем-то, это даже не RAID-массив — просто скопление дисков (JBOD). При отказе хотя бы одного из дисков в массиве данные будут безвозвратно утеряны. Производительность и емкость у RAID 0 высоки, но сохранность данных этот тип RAID никак не гарантирует.
• * RAID 1/10. Поскольку RAID 1/10 предусматривает зеркалирование, с точки зрения надежности это наилучший вариант. Все данные сохраняются сразу на два диска, поэтому в большом массиве можно не опасаться отказа сразу нескольких дисков — лишь бы оставалась одна копия данных.
• RAID 5/50. С точки зрения доступности RAID 5 обладает неплохими характеристиками, которых бывает вполне достаточно для большинства организаций. Массив может лишиться одного диска и при этом оставаться функциональным, хотя уже и не безопасным. Если откажет и второй диск, данные будут потеряны. Соответственно, отдельный подмассив RAID 5 в массиве RAID 50 может потерять один диск и при этом оставаться в рабочем состоянии. Теоретически, массив будет работать, даже если в каждом подмассиве откажет по одному диску.
• * RAID 6/60. Этот уровень RAID обеспечивает высочайшую доступность, поскольку RAID 6 остается функциональным даже при отказе двух дисков.
Мое мнение
Если вы не можете решить, какой уровень RAID предпочесть, я бы посоветовал использовать RAID 50 в тех случаях, когда емкость важнее производительности (а если основная нагрузка складывается из последовательных операций чтения, производительность у RAID 50 тоже будет на высоте). Для тех, кому высокая скорость чтения/записи случайных и последовательных блоков данных важнее, чем емкость, подойдет RAID 10. Наконец, если главная задача — обеспечить сохранность данных, стоит остановить свой выбор на RAID 6/60.
