9.4. Уровни RAID-массивов и линейный RAID

RAID поддерживает различные конфигурации, включая уровни 0, 1, 4, 5 и линейный. Типы RAID описаны ниже:

• Уровень 0 — RAID уровня 0, часто называется «чередование» (striping), приём записи на диски данных с чередованием, увеличивающий производительность. Это означает, что записываемые на диск данные, делятся на полосы, а затем записываются на все диски, входящие в массив, при этом увеличивается производительность ввода/вывода при небольших накладных расходах, но не обеспечивается отказоустойчивость. Ёмкость массива уровня 0 равна суммарной ёмкости дисков, составляющих аппаратный RAID или суммарной ёмкости разделов, включенных в программный RAID.

• Уровень 1 — RAID уровня 1, или «зеркалирование» (mirroring) используется дольше всех остальных уровней RAID. Уровень 1 обеспечивает избыточность, записывая одинаковые данные на каждый диск, включенный в массив, сохраняя «зеркальную» копию данных на каждом диске. Зеркалирование остаётся популярным и сегодня по причине простоты и высокой степени доступности данных. На уровне 1 работа с двумя или более дисками может выполняться параллельно, что увеличивает скорость чтения данных, но всё же чаще они работают независимо, что увеличивает скорость выполнения транзакций ввода/вывода. Уровень 1 обеспечивает очень хорошую защиту данных и увеличивает производительность в приложениях, читающих много данных, но цена этого довольно высока. [1] Ёмкость массива уровня 1 равна ёмкости одного из зеркальных дисков в аппаратном RAID или ёмкости одного из зеркальных разделов, включенных в программный RAID.

• Уровень 4 — На уровне 4 для защиты данных используется чётность [2], сосредоточенная на одном диске. Этот вариант больше подходит для транзакций ввода/вывода, чем для передачи больших файлов. Так как выделенный для чётности диск представляет собой узкое место, уровень 4 редко используется без сопутствующих технологий, таких как кэширование записи. Хотя RAID уровень 4 может применяться в каких-то схемах разбиения RAID, реализацией RAID в Red Hat Enterprise Linux он не поддерживается. [3] Ёмкость аппаратного RAID массива уровня 4 равняется ёмкости дисков, включенных в массив, минус ёмкость одного. Ёмкость программного RAID массива уровня 4 равняется ёмкости включённых в массив разделов минус размер одного из разделов, если все они одного размера.

• Уровень 5 — Это самый распространённый уровень RAID. Распределяя чётность по всем дискам, включенным в массив, RAID уровня 5 ликвидирует узкое место при записи, существующее на уровне 4. Единственное, что влияет на производительность — процесс расчёта чётности. Для программного RAID, использующего современный процессор, обычно это не является большой проблемой. Также как и на уровне 4, производительность ассиметрична, то есть скорость чтения значительно превосходит скорость записи. Уровень 5 часто используется с кэшированием записи, что уменьшает ассиметрию. Ёмкость аппаратного RAID массива уровня 5 равняется ёмкости дисков, включённых в массив, минус ёмкость одного. Ёмкость программного RAID массива уровня 5 равняется ёмкости включённых в массив разделов минус размер одного из разделов, если все они одного размера.

• Линейный RAID — Линейный RAID представляет собой простое объединение дисков, создающее большой виртуальный диск. В линейном RAID, блоки выделяются сначала на одном диске, включенном в массив, затем, если этот заполнен, на другом и т.д. Такое объединение не даёт выигрыша в производительности, так как скорее всего операции ввода/вывода не будут распределены между дисками. Линейный RAID также не содержит избыточности и, в действительности, увеличивает вероятность сбоя — если откажет всего один диск, из строя выйдет весь массив. Ёмкость массива равняется суммарной ёмкости всех дисков.