Объединение нескольких жестких дисков в один логический диск — не совсем новый подход. На протяжении многих лет различные схемы доказали свою эффективность и стали стандартизированными уровнями RAID (Redundant Arrays of Independent Disks — избыточные массивы независимых дисков). Одним из редко используемых, но актуальных подходов благодаря высокой отказоустойчивости является RAID 6. Узнайте, чем отличается RAID 6, каковы его сильные и слабые стороны и когда его следует использовать.
Что такое RAID 6?
RAID 6 — это метод хранения данных, при котором четыре или более жестких дисков объединяются в один логический диск. По сравнению с отдельными носителями данных он повышает надежность системы и скорость чтения. В основе этого лежит комбинация чередования и четности, которая также лежит в основе RAID уровня 5. Поэтому неудивительно, что RAID 6 часто называют «расширением RAID 5».
Системы RAID 6 реализуют подход «чередования» в классической манере. Все данные делятся на блоки и равномерно распределяются между участвующими жесткими дисками. Это дает пользователям возможность одновременно обращаться к нескольким дискам и параллельно считывать подблоки полосы данных.
Когда речь идет о четности, RAID 6 отличается от других уровней: система всегда сохраняет два набора информации о четности. Таким образом, связанные данные могут быть восстановлены в случае выхода из строя одного или двух дисков. Для этого система RAID 6 может дополнительно использовать логику XOR или смесь логики XOR и многобитовой коррекции ошибок с помощью кода Рида-Соломона. Последний также необходим для передачи телевизионных сигналов в соответствии со стандартом DVB, где он улучшает коэффициент битовых ошибок принимаемого сигнала.
XOR означает «Исключающее ИЛИ». XOR соединяет два утверждения с помощью двузначной связки «или … или». Для данных в сети RAID 6 это означает, что в процессе записи все элементы полосы данных связываются с соответствующей информацией о четности с помощью логики XOR. Если устройства теперь обращаются к записи данных, они могут восстановить соответствующие данные, используя соответствующий блок четности (если данные больше недоступны).
Общая емкость RAID 6 значительно снижается по сравнению с емкостью отдельных дисков. Пространство, доступное для пользовательских данных, можно легко рассчитать по следующей формуле:
(Number of hard drives - 2) x space of the smallest hard driveНапример, при использовании четырех жестких дисков емкостью 1 Гб для хранения пользовательских данных будет доступно только 50 процентов их потенциальной памяти. Однако по мере увеличения количества дисков эта взаимосвязь между емкостью и четностью улучшается.
RAID (Redundant Array of Independent Disks) — это комбинация как минимум двух различных носителей информации для формирования одного большого логического диска. Конкретная функция определяется настройками соответствующих жестких дисков, которые определяются уровнями RAID, например, RAID 6. Его ключевыми преимуществами являются повышенная безопасность данных и улучшенная скорость передачи данных.
Обзор функциональности RAID 6
Системы RAID 6 равномерно распределяют все пользовательские данные и информацию о четности между встроенными жесткими дисками. Это означает, что каждый диск сохраняет блоки данных (здесь: A1, A2 и т.д.), иногда блоки четности (здесь: Ap1, Ap2 и т.д.) полосы данных. Следующая схема сети с пятью жесткими дисками демонстрирует функциональность RAID 6.
Плюсы и минусы комбинации RAID 6
По сравнению с RAID 5, расширенный RAID 6 имеет одно решающее преимущество: информация о четности для восстановления потерянных данных сохраняется в двух экземплярах. Дублирование данных четности является более эффективным способом создания избыточности, а также обеспечивает более высокую надежность. В системе RAID 6 до двух жестких дисков могут выйти из строя одновременно без угрозы для работы системы.
Повышенная надежность RAID 6 не является синонимом резервного копирования данных, поэтому такая сеть жестких дисков никогда не является альтернативой резервному копированию данных, а выступает в качестве дополнения к решению для резервного копирования.
Преимущества RAID 6 также тесно связаны с достоинствами RAID 5. Возможность параллельного доступа обеспечивает более высокую пропускную способность при чтении данных. Из-за двойной четности это преимущество слабее по сравнению с системами уровня 5. Соотношение между емкостью для хранения пользовательских данных и отсутствием емкости для хранения (для четности) слабее по сравнению с RAID 5. Однако при установке пяти жестких дисков в RAID 6 система оказывается более ресурсоэффективной и может масштабироваться с каждым дополнительным жестким диском.
По сравнению с одиночными дисками, значительное сокращение потенциального пространства для хранения данных является одним из основных недостатков системы. Это особенно заметно в системе из четырех дисков, где доступно всего 50 процентов емкости хранилища. Производительность записи — еще один недостаток сети RAID 6. Если данные сохраняются на связанных жестких дисках, четность вычисляется и распределяется каждый раз дважды. Это минимизирует скорость записи, что проявляется при перестройке системы, то есть при интеграции нового оборудования взамен неисправных экземпляров.
| Преимущества RAID 6 | Недостатки RAID 6 |
|---|---|
| Высокая надежность благодаря двойной четности | Скорость записи значительно снижена по сравнению с одиночными дисками |
| Незначительное повышение пропускной способности в процессе чтения по сравнению с одиночными дисками | Объем памяти отдельных жестких дисков значительно ограничен, особенно в небольших сетях |
Когда используется RAID 6?
Поскольку RAID 6 действует как буфер между двумя возможными аппаратными сбоями, его потенциал для долговременного хранения больших объемов данных в отказоустойчивом режиме огромен. Поэтому идеальным применением являются серверные системы, в которых архивируются большие объемы данных. Серверы баз данных или транзакций, которые обычно используют RAID 5, также могут извлечь выгоду из структуры хранения RAID 6, если во главу угла ставится безопасность данных, а минимальная скорость записи совместима с требованиями соответствующего приложения.
При хранении конфиденциальных данных важно иметь работающую стратегию резервного копирования. С Cloud Backup от IONOS вы можете зашифровать и защитить свои данные в сертифицированных центрах обработки данных IONOS!
Какие еще существуют распространенные уровни RAID?
RAID 6 — это отказоустойчивая альтернатива более распространенному RAID 5. Но избыточность по четности — не единственный вариант. Другие стандарты, такие как RAID 1 и RAID 10, хранят данные зеркально, т.е. всегда в двух экземплярах. Последний подход объединяет два уровня RAID, поскольку он не только включает технологию зеркалирования RAID 1, но и распределяет данные в соответствии с RAID 0 по всем встроенным жестким дискам.