Устройство raid массивов

Введение

Пословицу «Пока гром не грянет, мужик не перекрестится» знает почти каждый. Жизненная она: пока та или иная проблема не коснется юзера вплотную, тот о ней даже не задумается. Умер блок питания и прихватил с собой пару-тройку девайсов — пользователь бросается искать статьи соответствующей тематики о вкусном и здоровом питании. Сгорел или начал глючить от перегрева процессор — в «Избранном» появляется пара-тройка ссылок на развесистые ветки форумов, на которых обсуждают охлаждение CPU.

С жесткими дисками та же история: как только очередной винт, хрустнув на прощание головками, покидает наш бренный мир, обладатель ПК начинает суетиться, чтобы обеспечить улучшение жизненных условий накопителя. Но даже самый навороченный кулер не может гарантировать диску долгую и счастливую жизнь. На срок службы накопителя влияет много факторов: и брак на производстве, и случайный пинок корпуса ногой (особенно если кузов стоит где-нибудь на полу), и пыль, прошедшая сквозь фильтры, и высоковольтная помеха, посланная блоком питания… Выход один — резервное копирование информации, а если требуется бэкап на ходу, то самое время строить RAID-массив, благо сегодня почти каждая материнка обладает каким-нибудь RAID-контроллером.

На этом месте мы остановимся и сделаем краткий экскурс в историю и теорию RAID-массивов. Сама аббревиатура RAID расшифровывается как Redundant Array of Independent Disks (избыточный массив независимых дисков). Раньше вместо independent употребляли inexpensive (недорогой), но со временем это определение потеряло актуальность: недорогими стали почти все дисковые накопители.

История RAID началась в 1987 году, когда появилась на свет статья «Корпус для избыточных массивов из дешевых дисков (RAID)», подписанная товарищами Петерсоном, Гибсоном и Катцем. В заметке была описана технология объединения нескольких обычных дисков в массив для получения более быстрого и надежного накопителя. Также авторы материала рассказывали читателям о нескольких типах массивов — от RAID-1 до RAID-5. Впоследствии к описанным почти двадцать лет назад массивам прибавился RAID-массив нулевого уровня, и он обрел популярность. Так что же представляют собой все эти RAID-x? В чем их суть? Почему они называются избыточными? В этом мы и постараемся разобраться.

Если говорить очень простым языком, то RAID — это такая штука, которая позволяет операционной системе не знать, сколько дисков установлено в компьютере. Объединение хардов в RAID-массив — процесс, прямо противоположный разбиению единого пространства на логические диски: мы формирует один логический накопитель на основе нескольких физических. Для того чтобы сделать это, нам потребуется или соответствующий софт (об этом варианте мы даже говорить не будем — ненужная это вещь), или RAID-контроллер, встроенный в материнку, или отдельный, вставляемый в слот PCI либо PCI Express. Именно контроллер объединяет диски в массив, а операционная система работает уже не с HDD, а с контроллером, который ей ничего ненужного не сообщает. А вот вариантов объединения нескольких дисков в один существует великое множество, точнее, около десяти.

RAID 1 vs. RAID 5

Let’s compare the performance of RAID 1 and RAID 5 through common operations and features.

Read	Read is fast in RAID 1 because read requests are sent to parallel drives and the one with the fastest performance returns the data first	Read is extremely fast in RAID 5 too because data is accessed quickly and sent back to the user.
Write	Write operations are slower than reading since the same data has to be written across multiple disks	Write operations are slow in RAID 5 too because the parity information has to be calculated during each write and this takes time.
Fault tolerance	Fault tolerance is good since more than one disk contains the same data. However, in the case of a write operation, both the disks can get corrupted which will eventually result in a data loss.	Even if one system fails, the data will be reconstructed using the parity information. Though read and write operations may be slow during this data reconstruction, there is no need to power down the system.
Data storage	Only 50% of the data capacity can be used since the same data has to be written across both the disks	About 4/5th of the disks will be used and only the remaining one will be used for storing parity information.
Applications	Data archival and any other application that stores or uses mission-critical data	File and application servers as they require a good balance between storage, performance, security, and failure resistance.
Data storage	Data is not divided into two disks and the same data is just mirrored, so each disk has an identical copy.	Data is split evenly across all disks.
Number of drives	If you plan to use only two drives, RAID 1 is the most efficient implementation.	RAID 5 can support up to 16 drives.
Extra cache	Implementing extra cache is difficult in RAID 1 because it is hardware-based	An extra cache can be easily implemented in RAID 5
Security	Low security	Good security and decent performance because of parity checking.

RAID 1E

Спецификация , разработанная компанией IBM — подразумевает использования нечетного количества дисков с последовательной записью каждого блока данных на два диска под ряд. Распространения не получила, на практике лично я не встречал ни разу. Минимальное количество дисков — 3.

Минусы — средняя надежность, хуже RAID 1, допускается выход из строя половины дисков с округлением в меньшую сторону (например, при трех дисках допускается выход из строя 1). Конечно же при использовании больше 3 дисков не должны выйти из строя соседние, на которых хранятся дубли одного куска данных;

Плюсы — более эффективный расход дискового пространства, чем у RAID 1, сравнительно простой принцип функционирования, производительность сравнима с RAID 0.

Что такое RAID?

В переводе с английского «RAID» (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) означает «избыточный массив независимых дисков». Этот перевод не совсем дословный, но именно содержащийся в нем смысл является правильным.

Впервые термин RAID появился в 1987 году, когда исследователям из Калифорнийского Университета в Беркли удалось создать действующий массив из нескольких жестких дисков.

Первоначальное предназначение RAID – создание на базе нескольких винчестеров диска большого объема с увеличенной скоростью доступа. Но затем к двум основным целям добавилась третья – сохранение данных в случае отказа части оборудования. Именно эти три кита сделали RAID-массивы столь востребованными бизнесом и военными. Впрочем, за объем, скорость и надежность пришлось платить повышением стоимости и сложности систем хранения данных.

Со временем оборудование для построения RAID массивов стало более доступным, особенно с появлением дешевых решений для IDE/ATA и SATA дисков. Теперь уже не только специалисты по СХД, но и обычные пользователи столкнулись с хитростями построения дисковых массивов.

Оказывается, не так просто найти оптимальное решение одновременно по надежности, емкости и цене. Надо быть готовым к тому, что придется купить не один, а несколько жестких дисков, и емкость как минимум одного из них не будет использоваться. Если речь идет о построении более-менее серьезной системы, потребуется отдельный (лучше специальный) корпус с отдельным (а то и двумя) блоком питания, плата контроллера и соответствующее программное обеспечение.

Не испугались? Значит, пора знакомиться с RAID более подробно.

Информация о RAID

Посмотреть состояние всех RAID можно командой:

cat /proc/mdstat

В ответ мы получим что-то на подобие:

md0 : active raid1 sdc sdb
      1046528 blocks super 1.2 [2/2]

* где md0 — имя RAID устройства; raid1 sdc sdb — уровень избыточности и из каких дисков собран; 1046528 blocks — размер массива; [2/2] — количество юнитов, которые на данный момент используются.
** мы можем увидеть строку md0 : active(auto-read-only) — это означает, что после монтирования массива, он не использовался для записи.

Подробную информацию о конкретном массиве можно посмотреть командой:

mdadm -D /dev/md0

* где /dev/md0 — имя RAID устройства.

Пример ответа:

           Version : 1.2
     Creation Time : Wed Mar  6 09:41:06 2019
        Raid Level : raid1
        Array Size : 1046528 (1022.00 MiB 1071.64 MB)
     Used Dev Size : 1046528 (1022.00 MiB 1071.64 MB)
      Raid Devices : 2
     Total Devices : 2
       Persistence : Superblock is persistent
       Update Time : Wed Mar  6 09:41:26 2019
             State : clean 
    Active Devices : 2
   Working Devices : 2
    Failed Devices : 0
     Spare Devices : 0
Consistency Policy : resync
              Name : proxy.dmosk.local:0  (local to host proxy.dmosk.local)
              UUID : 304ad447:a04cda4a:90457d04:d9a4e884
            Events : 17
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       16        0      active sync   /dev/sdb
       1       8       32        1      active sync   /dev/sdc

* где:

• Version — версия метаданных.
• Creation Time — дата в время создания массива.
• Raid Level — уровень RAID.
• Array Size — объем дискового пространства для RAID.
• Used Dev Size — используемый объем для устройств. Для каждого уровня будет индивидуальный расчет: RAID1 — равен половине общего размера дисков, RAID5 — равен размеру, используемому для контроля четности.
• Raid Devices — количество используемых устройств для RAID.
• Total Devices — количество добавленных в RAID устройств.
• Update Time — дата и время последнего изменения массива.
• State — текущее состояние. clean — все в порядке.
• Active Devices — количество работающих в массиве устройств.
• Working Devices — количество добавленных в массив устройств в рабочем состоянии.
• Failed Devices — количество сбойных устройств.
• Spare Devices — количество запасных устройств.
• Consistency Policy — политика согласованности активного массива (при неожиданном сбое). По умолчанию используется resync — полная ресинхронизация после восстановления. Также могут быть bitmap, journal, ppl.
• Name — имя компьютера.
• UUID — идентификатор для массива.
• Events — количество событий обновления.
• Chunk Size (для RAID5) — размер блока в килобайтах, который пишется на разные диски.

Подробнее про каждый параметр можно прочитать в мануале для mdadm:

man mdadm

Также, информацию о разделах и дисковом пространстве массива можно посмотреть командой fdisk:

fdisk -l /dev/md0

What is RAID 10?

Wikimedia

RAID 10 is a complex RAID level that combines the configuration and benefits of RAID 1 and RAID 0. In other words:

RAID 10 = RAID 1 + RAID 0

As we all know, RAID 1 mirrors data and duplicates it for improved fault tolerance whereas RAID 0 stripes the volume across multiple disks for better performance.

In RAID 10, the capabilities of both RAID 1 and RAID 0 are combined to give us both fault tolerance and enhanced performance. In this configuration, data is striped evenly across disks, and these are mirrored as well,

Here is a depiction of this RAID.

Advantages

The advantages of RAID 10 are:

• Offers improved performance.
• Fast as you can read and write data simultaneously.
• Provides excellent security.
• No data loss.

Disadvantages

The disadvantages of RAID 10 are:

• Only 50 percent of storage capacity can be used because data is mirrored.
• Expensive as it requires more disks to implement.

Разновидности RAID

Скоростной Рейд 0

Рейд 0 не имеет ничего схожего с надежностью, ведь он только повышает скорость. Вам необходимо как минимум 2 винчестера и в этом случае данные будут как бы «разрезаться» и записываться на оба диска одновременно. То есть вам будет доступен полностью объем этих дисков и теоретически это значит, что вы получаете в 2 раза более высокую скорость чтения/записи.

Но, давайте представим, что один из этих дисков сломался — в этом случае неизбежна потеря ВСЕХ ваших данных. Иначе говоря, вам все равно придется регулярно делать бекапы, чтобы иметь возможность потом восстановить информацию. Здесь обычно используется от 2 до 4 дисков.

Рейд 1 или «зеркало»

Тут надежность не снижается. Вы получаете дисковое пространство и производительность только одного винчестера, зато имеете удвоенную надежность. Один диск ломается — информация сохранится на другом.

Массив уровня RAID 1 не влияет на скорость, однако объем — тут в вашем распоряжении лишь половина от общего пространства дисков, которых, к слову, в рейд 1 может быть 2, 4 и т.д., то есть — четное количество. В общем, главной «фишкой» рейда первого уровня является надежность.

Рейд 10

Совмещает в себе все самое хорошее из предыдущих видов. Предлагаю разобрать — как это работает на примере четырех HDD. Итак, информация пишется параллельно на два диска, а еще на два других диска эти данные дублируются.

Как результат — увеличение скорости доступа в 2 раза, но и объем только лишь двух из четырех дисков массива. Но вот если любые два диска сломаются — потери данных не произойдет.

Рейд 5

Этот вид массива очень схож с RAID 1 по своему назначению, только теперь уже надо минимум 3 диска, один из них будет хранить информацию, необходимую для восстановления. К примеру, если в таком массиве находится 6 HDD, то для записи информации будут использованы всего 5 из них.

Из-за того, что данные пишутся сразу на несколько винчестеров  — скорость чтения получается высокая, что отлично подойдет для того, чтобы хранить там большой объем данных. Но, без дорогущего рейд-контроллера скорость будет не сильно высокой. Не дай БОГ один из дисков поломается — восстановление информации займет кучу времени.

Рейд 6

Этот массив может пережить поломку сразу двух винчестеров. А это значит, что для создания такого массива вам потребуется как минимум четыре диска, при всем при том, что скорость записи будет даже ниже, нежели у RAID 5.

Учтите, что без производительного рейд-контроллера такой массив (6) собрать вряд ли удастся. Если у вас в распоряжении всего 4 винчестера, лучше собрать RAID 1.

Количество дисков

Отвечая на вопрос — сколько же дисков требуется для рейд 10, скажу, что для такого массива необходимо четное их количество. Причем, минимально допустимое количество винчестеров составляет 4, а максимальное 16. Также, бытует мнение, что raid «1+0» (он же 10) и «0+1» чем-то различаются. Это правда, но различие состоит только в последовательности соединения массивов.

Последняя цифра обозначает тип массива самого верхнего уровня. Например, raid «0+1» обозначает некую зеркальную систему полос, внутри которой два нулевых рейда (общее количество: 4 жестких диска) объединяются в один рейд 1 — это как пример, «нулевых» рейд массивов тут может быть и больше. Причем, снаружи визуально эти два подвида рейд 10 ничем не отличаются. И чисто теоретически они имеют равную степень устойчивости к сбоям.

Столько дисков может поломаться и потери данных не произойдет

Повторюсь, главным недостатком raid 10 остается — необходимость включения в массив дисков «горячего резерва». Расчет примерно следующий: на 5 рабочих накопителей должен быть один резервный. Теперь пару слов про емкость дисков. Особенность емкости рейд 1 заключается в том, что вам всегда доступна лишь половина пространства винчестеров от их общего объема. В RAIDе 10 из 4 дисков общим объемом 4 Терабайта для записи будут доступны всего 2 Тб. Вообще, легко подсчитать доступный объем можно по формуле: F*G/2, F означает — количество дисков в массиве, а G — их емкость.

RAID 10 vs. RAID 5: Now you know

To conclude, RAID 10 combines RAID 0 and RAID 1 to give excellent fault tolerance and performance whereas RAID 5 is more suited for efficient storage and backup, though it offers a decent level of performance and fault tolerance. Of course, RAID 10 is more expensive as it requires more disks whereas RAID 5 is more complex to implement.

Since both the RAID levels have varying advantages and disadvantages, the exact choice depends on the given scenario, cost constraints, expectations, and other pertinent factors.

Do you have any experience implementing RAID 10 or RAID 5? Please share your experience with our readers in the comments section.

Featured image: Shutterstock

Post Views:
36,615

More RAID levels articles

• RAID 5 vs. RAID 6: When to use each level and why
• RAID 1 vs. RAID 5: When to use each level and why
• RAID 0 vs. RAID 1: When to use each level and why
• Hardware RAID vs. software RAID: Pros and cons for each
• RAID levels explained: How they can benefit your business

What Is RAID?

Before we get right into the actual nuts and bolts of finding or setting up a RAID solution, it’s critical that we break down exactly what RAID technology is to begin with.

RAID is a term that stands for Redundant Array of Inexpensive (or Independent) Disks. While that sounds like a pretty geeky acronym for an even geekier system name, the actual technical aspect of a RAID setup is pretty simple and straightforward.

The overwhelming majority of RAID setups – especially on the commercial side of things – are going to be for those that want to protect their data and system uptime.

With the right RAID solution in place, you could have an entire hard drive (or sometimes two) fall apart, break down, and stop working completely – and you’d never have to worry about comprising the safety or usefulness of the data on your RAID disk.

Furthermore, your dedicated server will remain up and running even when the hard drive fails.

Yes, you’re reading that right. When you have two or more disks set up in a RAID (excluding RAID 0), one of the disks can completely fail and you’ll still be able to keep chugging along as though nothing happened.

At the same time, different RAID levels and setups are going to influence how, when, and what your hard disks do when there is a failure.

Уровни RAID-массивов.

Уровнем здесь называется метод организации хранения данных. Их достаточно много, но я рассмотрю лишь основные.

RAID 0 (Striped Disk Array without Fault Tolerance)

Его так же называют STRIPE (Страйп). 2 и более физических дисков объединяются в один логический с целью объединения места. Допустим, объединяем в RAID-0 4 диска по 250 GB каждый, на выходе получим один логический в 1 TB ёмкостью. Простая арифметика.

Данные записываются на диски небольшими порциями (страйпами) поочерёдно на каждый из дисков, как видно на диаграмме.

Особенности RAID-0:

• Плюсы: простота в реализации, высокая производительность.
• Минусы: отсутствие отказоустойчивости. При использовании этого уровня отказ одного из дисков приведёт к невозможности чтения данных. Надёжность снижена в N раз, где N – количество дисков.

RAID 1 (Mirroring & Duplexing)

Иначе говоря Mirror (Зеркало). В этом случае 2 или более физических дисков объединяются в логический с целью повышения отказоустойчивости. Информация дублируется на каждый диск и в случае выхода из строя одного из них можно продолжать работу с остальными.

Особенности RAID-1:

• Плюсы: высокая скорость чтения/записи, простота реализации.
• Минусы: высокая избыточность. Например, имея два диска в 500 GB мы создадим зеркальный RAID-1, и ёмкость логического диска будет так же 500 GB. Получается, что один диск мы просто “теряем”.

Кстати, если вдруг диск сбойнул – важно правильно определить сбойный диск, в противном случае возможно полностью убить данные, если склонировать сбойный НА здоровый. )

RAID 5 (Independent Data Disks with Distributed Parity Blocks)

А это, пожалуй, самый популярный вид RAID-массива, всвязи с экономичностью использования носителей данных. Блоки данных и проверочные суммы циклически пишутся на все диски массива. Если один диск выходит из строя, конечно снизится производительность, но данные не пропадут.

Под проверочными суммами подразумевается результат операции XOR.

Check 1 = Data 1 XOR Data 2 XOR Data 3 XOR Data 4.

Теперь, если вдруг у нас пропадёт 3-ий диск (бдыщ! Взорвался). То получить Data 3 можно так:

Data 3 = Data 1 XOR Data 2 XOR Check 1 XOR Data 4.

Особенности RAID-5.

• Плюсы: Экономичное использование носителей (объем логического диска будет вычисляться по формуле: (N-1)*SIZE, где N – количество дисков, а SIZE – объем. Также хорошая производительность.
• Минусы: довольно сложная реализация и процедура восстановления данных.

RAID 1+0 (Very High Reliability with High Perfomance).

Диаграмму рисовать не буду, тут всё очень просто. Делается один RAID-1, второй RAID-1, и эти массивы объединяются в RAID-0.

В такую систему можно объединить только чётное количество дисков, от 4 до 16.

Особенности RAID-1+0.

• Плюсы: высокая отказоустойчивость и производительность;
• Минусы: высокая стоимость.

RAID 5+0 (High I/O Rates & Data Transfer Perfomance)

Аналогично предыдущему. Берутся 2 RAID5 и объединяются в RAID 0. Ну я думаю, уже понятно как вычислять (из названия).

• Из плюсов тут высокая отказоустойчивость и скорость работы.
• Минус – стоимость.

Уровень RAID-массива	Использование диска	Минимально дисков	Обеспечение отказоустойчивости
RAID-0	100%	1	–
RAID-1	50%	2	зеркало
RAID 5	67-94%	3	контрольные суммы
RAID 1+0	50%	4	зеркало
RAID 5+0	67-94%	6	контрольные суммы

Важно запомнить, что у каждого из уровня RAID есть свои преимущества и недостатки. Но не стоит всецело пологаться на RAID-массив

Он поможет если с диском возникнут неполадки, но если вы по ошибке удалите нужный файл или вирус удалит все данные, массив вам не поможет

Но не стоит всецело пологаться на RAID-массив. Он поможет если с диском возникнут неполадки, но если вы по ошибке удалите нужный файл или вирус удалит все данные, массив вам не поможет.

RAID 10 (RAID 1 + RAID 0)

In this part of the tutorial I will cover RAID 10. In the previous section, I already explained RAID 0 (striping without parity). However, to understand RAID 10, you need to understand how RAID 1 works as well.

What is RAID 1?

RAID 1 is known as disk mirroring. Disk mirroring means that data is written to two disks at the same time.

In a RAID 1 configuration, the data in Disk 0 is written to Disk 1. It clearly offers redundancy. Meaning that if one physical disk fails, you will not lose your data. Moreover, if you replace the failed disk you can rebuild the array.

However, RAID 1 has some clear disadvantages. In the first place, the volume offers half the size of the disks that make up the array. This is because same data is written to both disks. Now, if you are writing to two disks, it will clearly lead to reduced write speed as well.

RAID 10 Explained

RAID 10 is stripping (RAID 0) two sets of mirrored arrays (RAID 1).

From the diagram above, you can see two sets of mirrored disks combined to create a stripped disk.

The benefit of RAID 10 is that it offers the data redundancy of RAID 1 (mirroring) and the performance of RAID 0 (Stripping without parity). The disadvantage of RAID 10 is that it offers just 50% of the size of the physical disks that make up the array.

Что такое RAID и зачем оно нужно?

RAID — это дисковый массив (т.е. комплекс или, если хотите, связка) из нескольких устройств, — жестких дисков. Как я и говорил выше, этот массив служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения/записи информации (или и то и другое).

Собственно, то чем именно занимается оная связка из дисков, т.е  ускорением работы или повышением безопасности данных, — зависит от Вас, а точнее, от выбора текущей конфигурации рейда(ов). Разные типы этих конфигураций как раз и отмечаются разными номерами: 1, 2, 3, 4 и, соответственно, выполняют разные функции.

Рейды ощутимо удобнее и эффективнее использования одного диска в системе. Я бы даже рекомендовал их всем поголовно, не смотря на то, что приходится использовать два (а то и все четыре) устройства вместо одного. Подробнее я писал в статье: «Бутылочное горлышко» в производительности Вашего компьютера

Просто, например, в случае построения 0-вой версии (описание вариаций 0, 1, 2, 3 и пр., — читайте ниже) Вы получите ощутимый прирост производительности. Да и вообще жесткий диск нынче как раз таки узкий канал в быстродействии системы.

RAID 5

Еще один массив, пользующийся популярностью, — это RAID 5. В его основе лежит принцип восстановления данных на основе блоков четности. Для реализации RAID 5 требуется как минимум три жестких диска. При этом на каждом из них помимо самой информации будут складироваться те самые блоки контроля четности. Объем памяти, доступный пользователю, будет равен суммарному объему всех дисков за вычетом одного из них. Например, массив RAID 5 из четырех винчестеров по 250 Гб образует логический диск на 750 Гб. В случае потери одного из дисков блоки четности, раскиданные по остальным накопителям, позволяют восстановить информацию, которая хранилась на погибшем накопителе. Массив RAID 5 не только надежен, но и производителен, однако аналогичная конфигурация, образующая RAID 0, все равно будет работать быстрее, ведь в последнем случае контроллеру не придется обновлять блоки четности.

Наглядные данные
Уровень	Использование  емкости дисков	Производительность	Надежность	Мин. кол-во  дисков	Макс. кол-во  дисков
чтения	записи
RAID 0	100%	Высокая	Высокая	Низкая	2	16
RAID 1	50%	Высокая	Хорошая	Высокая	2	2
RAID 10	50%	Высокая	Высокая	Высокая	4	16
RAID 5	67-94%	Высокая	Средняя	Хорошая	3	16

Экзотические уровни

Помимо описанных выше массивов существуют и другие, гораздо менее популярные уровни RAID. Например, массивы второго уровня на сегодняшний день практически не используются, причем это вполне закономерно.

RAID 50 and RAID 10 Compared

In the last part of this tutorial, I will compare RAID 50 and RAID 10. I will summarize the benefits offered by each. The section will also highlight the drawbacks of each RAID type.

S/N	Features	RAID 50	RAID 10
1	Data Redundancy	RAID 50 offers better redundancy as it combines striping with parity and stripping without parity.	RAID 10 offers Some level of redundancy as it combines mirroring and striping without parity
2	Performance (Speed)	This RAID combination delivers faster read and write	This RAID configuration is slow to write but may offer the same read as RAID 50
3	Storage Space Offered	RAID 50 will give you more storage volume compared to RAID 10	This RAID configuration will deliver less storage volume as it requires two disks to write the same data.
4	Cost	RAID 50 requires very complex controller to implement. It also requires a minimum of 6 disks. This makes it considerably more expensive to implement.	In comparison to RAID 50, RAID 10 requires just 4 disks to configure.
5	Data Recover	Recovery from failure is slow because RAID 5 need to calculate parity information to rebuild the failed array. Though recovery will depend on where the disk failure occurs. If multiple disks from the same RAID 5 set fails, recovery may be impossible	In a RAID 10 array, sets of mirrored disks are stripped. Data recovery is possible depending on which drive fails. If multiple disks fails in the same mirror set, the volume is irrecoverable

Monitoring

A simple one-liner that prints out the status of the RAID devices:

# awk '/^md/ {printf "%s: ", $1}; /blocks/ {print $NF}' </proc/mdstat

md1: 
md0: 

# watch -t 'cat /proc/mdstat'

Or preferably using

# tmux split-window -l 12 "watch -t 'cat /proc/mdstat'"

Track IO with iotop

The package displays the input/output stats for processes. Use this command to view the IO for raid threads.

# iotop -a $(sed 's/^/-p /g' <<<`pgrep "_raid|_resync|jbd2"`)

Track IO with iostat

The iostat utility from package displays the input/output statistics for devices and partitions.

# iostat -dmy 1 /dev/md0
# iostat -dmy 1 # all

Email notifications

MAILADDR user@domain

Then, to verify that everything is working as it should, run the following command:

# mdadm --monitor --scan --oneshot --test

Что вы имеете в виду под Raid 10?

Raid 10 подходит для хостинга и производственных серверов. Это потому, что этот массив увеличивает производительность в пространстве. Из-за высокого баланса между безопасностью и производительностью данных большинство коммерческих операций обычно предпочитают решение Raid 10. По этой причине Raid 10 оказывается надежным массивом для выделенных серверных систем. Если сайт сильно зависит от базы данных, Raid 10 будет работать лучше, чем Raid 5 для вас.

Raid 10 сочетает в себе характеристики Raid 0 и Raid 1, имея чередование и зеркалирование. Здесь чередование повышает производительность ввода-вывода, так как распределяет данные между несколькими дисками и дисками. Кроме того, зеркалирование гарантирует безопасность данных.

Стоит отметить, что в Raid 10 с четырьмя дисками может произойти сбой двух дисков без потери данных, если диски не были в аналогичном зеркальном массиве. В случае, если у вас есть восемь дисков в Raid 10, четыре диска могут выйти из строя без потери данных, если умирают нужные диски. Итак, в этом главное отличие Raid 10 от Raid 5, как и с массивом Raid 5; если два диска выйдут из строя, то игра закончится независимо от того, сколько дисков у вас есть.

Пользователи могут представить себе, как любой веб-сайт, использующий большое количество баз данных и запросов, будет работать лучше с Raid 10. Имея только четыре диска, конфигурация Raid 10 обеспечит 2-кратную скорость записи и 4-кратное увеличение скорости чтения

Принимая во внимание, что Raid 5 с тремя дисками обеспечит не запись, а увеличение скорости чтения в 2 раза

Часто задаваемые вопросы по рейду 10 против рейда 5

Здесь мы перечислили некоторые из наиболее распространенных вопросов, задаваемых людьми при сравнении Raid 10 и Raid 5. Посмотрите на эти вопросы, чтобы узнать ответы на некоторые распространенные вопросы, и ваш вопрос будет решен в течение минуты.

Какие вопросы вы должны задать при выборе идеального решения Raid?

Основной вопрос, который вам нужно задать, — насколько важны оптимальная производительность и полное резервирование. Рейд 10 будет лучшей конфигурацией, если вы решите воспользоваться всеми этими двумя функциями.

Вам нужно создавать резервные копии, если у вас есть Raid?

Да, конечно. Рейд не является правильной заменой регулярных резервных копий. Некоторые уровни Raid могут помочь избежать потери данных только в случае повреждения диска; Существуют различные сценарии, в которых поврежденные данные могут проходить через Raid и записываться на все диски, содержащие подобные данные.

Точное резервное копирование относится к копии данных, которые хранятся в разных местах, а не на жестких дисках. Содержимое в резервных копиях не будет повреждено, пока вы не создадите резервную копию до того, как произойдет повреждение данных.

Если Raid 10 отлично подходит для обеспечения надежности хранилища, тогда зачем вам Raid 5?

Raid 5 — идеальный выбор для приложений и файловых серверов с несколькими дисководами данных. Благодаря хорошей производительности, высокой безопасности, эффективному хранению, Raid 5 представляет собой надежную систему. Эта система максимизирует пространство в массиве Raid.

Хотя Raid 5 или Raid 10 кажутся отличными вариантами для максимизации пространства, существуют и другие варианты, например Raid 0, который является отличным решением для хранения некритического контента.

Какой из них лучше, Рейд 10 против Рейда 5?

При выборе конфигурации Raid, вы должны убедиться, что вы выбираете правильную. Это для максимизации производительности и повышения защиты, которые вы получите от технологии Raid. Проще говоря, Raid 10 увеличивает производительность в пространстве, тогда как Raid 5 увеличивает хранилище.

Надеюсь, эта статья помогла определить различия между уровнями Raid 10 и Raid 5. Если вы все еще запутались Рейд 10 против Рейда 5 сравните, затем оставьте свои вопросы или вопросы в разделе комментариев ниже.

RAID 100

Ещё один уровень (правильнее сказать уровень-мутант) RAID из самых базовых и самых популярных RAID 0 и RAID 1. Иерархия уровней идет как и всегда: первая цифра — самый низший уровень, последняя — самый высокий. Вот и получается, что мы имеем страйп из страйпов из зеркал. Как стандартный уровень массива в обычных контроллерах вы не увидите. Скорее это попытка увеличить производительность всего массива, если она уже давно уперлась в производительность контроллеров. Простыми словами — это софтовое объединение нескольких аппаратных страйпов из зеркал (то есть массивов RAID 10) :

Минусы — сложность конфигурации, нужно контролировать фактически несколько разных массивов, ничего друг о друге не знающих;

Плюсы — если вы имеете несколько одинаковых низкопроизводительных RAID-контроллеров, на них можно построить массив, по производительности выше, чем пропускная способность одного контроллера (объединить производительность нескольких CPU RAID).

Минимальное количество дисков — 8, максимум из строя может выйти половина дисков (см. RAID 10).

RAID 10 & RAID 01

Разница этих двух массивов в вариантах комбинации зеркал и страйпов — raid 10 состоит из страйпа зеркал, а raid 01 — из зеркала страйпов.

Казалось бы разница этих двух уровней в варианте комбинации, но raid 10 применяется значительно чаще за счет более высокой надежности. Однако внятное объяснение этому факту я нашел лишь на двух сайтах и на одном из них это иллюстрируется таблицей :

Failed disks	Fatal for RAID 1+0	Fatal for RAID 0+1
1 & 2	X	—
1 & 3	—	—
1 & 4	—	X
1 & 5	—	X
1 & 6	—	X
2 & 3	—	—
2 & 4	—	X
2 & 5	—	X
2 & 6	—	X
3 & 4	X	X
3 & 5	—	X
3 & 6	—	X
4 & 5	—	—
4 & 6	—	—
5 & 6	X	—

В некоторых источниках встречается также и математическое объяснение:

Минусы — неэффективное использование дискового пространства (но это как всегда плата за надежность).

Плюсы — простота обслуживания, высокая надежность и производительность (растет при увеличении количества дисков), поддержка со стороны большинства контроллеров (начиная с самых дешевых «домашних» и заканчивая enterprise-уровнем).

Для чего используют рэйд-массивы

По данной технологии данные размещают на нескольких накопителях определенным образом — зеркальным либо чередующим (или совмещают оба метода). Первый способ копирует одинаковые сведения на несколько дисков, а второй равномерно распределяет информацию по ним. Это повышает бесперебойность работы, общую производительность и объем памяти. В результате отказ дисков происходит реже и уменьшается вероятность потери личных файлов.

Многие пользователи, когда слышат, что рэйд-массив защищает информацию, расслабляются и не принимают никаких мер по сохранности сведений. На самом деле технология бессильна в этом плане. Если вам (или хакерам) захочется изменить либо удалить пользовательские данные, то RAID нисколько не поможет и не помешает.