RAID (typy)

RAID je pouze souhrné označení technologie. RAID pole se podle typu liší úrovní zabezpečení dat, výkonem a kapacitou.

RAID 0 (disk striping)

Není vlastně žádný RAID. Zajišťuje pouze zvýšení objemu úložného prostoru spojením více disků do jednoho celku. Tento typ pole může být lineární (disky jsou jakoby spojeny za sebou) nebo prokládaný (kapacita celého pole se rozdělí na bloky, které se pak střídavě ukládají na ostatní disky). Pole má velikost 100% celkové diskové kapacity, ovšem při výpadku některého z disků jsou data, která na něm byla uložena - ztracena.

RAID 1 (disk mirroring)

Je nejstarší používaná metoda zabezpečení dat. Tento typ raidu musí být tvořen minimálně dva stejně velkými disky, nad kterými se provádějí veškeré diskové operace paralelně. To může sna jednu stranu mírně snížit celkovou rychlost zápisu dat (protože se data musí zapisovat dvakrát), ale zase naopak se může mírně zvednout rychlost načítání dat, protože je systém prostřednictvím raidu může načítat z obou dvou disků současně. Pokud v raidu není přítomen žádný záložní disk, je při výpadku jednoho z disků nadále používán pouze zbývající disk. Data tím sice nejsou nijak dotčena, ale chybějící disk je třeba co nejrychleji nahradit.

RAID 5

Musí být tvořen minimálně třemi disky. Bezpečnostní informace o paritě dat se ukládají rozprostřeně na všechny disky v poli, takže nedochází k přetěžování některého z disků. Díky tomu, že jsou informace o paritě dat rozloženy na všech discích, lze v případě výpadku jednoho z disků chybějící data dopočítat. Výsledná datová kapacita raid5 oproti raid0 je tak menší pouze o kapacitu jednoho disku (u raid0 diskovou kapacitu náhradního (sparse) disku nelze využít). Pokud však z pole raid5 tvořeného třemi disky vypadnou dva disky, dojít k poškození dat. tento typ raidu je tedy výhodný při poiužití většího počtu stejně velkých HDD.

RAID 6

Je obdobou raid5, ovšem s tím rozdílem, že zabezpečovacím informacím je vyhrazena kapacita 2 disků (u raid5 je těmto datům vyhrazena pouze kapacita jednoho disku). Pole je tak odolné vůči výpadku 2 disků. Na druhou stranu je to na úkor snížení celkové kapacity úložného prostoru.

RAID 10

Je v podstatě spojením dvou raidových polí typu raid1 do jednoho pole raid0. Toto pole je tvořeno minimálně čtyřmi disky. Pole má vysokou rychlostí čtení, ovšem pokud vám selžou dva disky, které se zrovna zrcadlí mezi sebou, dojde ke ztrátě dat.

RAID pole může být spravováno přímo operačním systémem ( softwarový RAID - zkráceně SW RAID ) nebo prostřednictvím nezávislého firmware na řadiči disků ( tzv. hardwarový RAID - zkráceně HW RAID ).

Řadiče které umí opravdový HW RAID však jsou drahé, a tak prodejci většinou nabízejí tzv. FakeRAID což je SW RAID, který realizuje BIOS počítače. V Linuxu funguje jen v případě, že je k dispozici funkční linuxový driver k chipsetu, který má RAID řídit.

Srovnání HW a SW RAID pole

Jednou z výhod hardwarových RAIDů je jejich blbuvzdornost. Většinou podporují tzv. hotswap ( tj. že zařízení lze vyjmout či přidat, aniž by bylo nutné stroj restartovat ), takže v případě, že jeden z disků odejde do věčných lovišť, stačí místo něj zasunout nový.

Bohužel některé hardwarové RAIDy omezují uživatele tím, že vyžadují identickou velikost a rovněž typ náhradního disku. Nelze tedy kupř. vytvořit RAIDové pole kombinací SATA a IDE zařízení (což softwarový RAID umožňuje). Dříve to vcelku nebyl až takový problém, protože vývoj pevných disků nebyl tak překotný jako dnes. Jenže kdo vám dnes zaručí, že za dva roky seženete disk s identickou kapacitou a rozhraním? Pokud budete mít štěstí, tak to bude za cenu kompletně nového stroje.

Výhodou je, že nainstalovaný systém vidí diskové pole vždy jako jedno fyzické zařízení, bez ohledu na použitý operační systém. Nevýhodou je však závislost na uzavřeném firmware. Pokud bude ovladač vašeho RAID zařízení obsahovat nějaký bug, nezbývá se než modlit aby pro něj měl výrobce nabídnul nějakou možnost opravy či řešení.

Hardwarové RAIDy jsou také poměrně drahá zařízení, proto levnější základové desky pro PC s HW RAIDEM umožňovaly vytvořit jen jeden RAID z menšího počtu disků. Dnes už je situace taková, že se základové desky prodávají pouze se softwarovými pseudořadiči, které ve skutečnosti vůbec hardwarový RAID neumí! Bohužel nezkušený uživatel se tuto skutečnost zpravidla dozví až v okamžiku, kdy mu začne vrtat hlavou, proč mu instalovaný Linux vidí místo jednoho zařízení stále jednotlivé disky.

Linuxový SW RAID

Linuxový softwarový RAID je obecně považován za spolehlivější řešení než RAID hardwarový. Je to dáno i tím, že dává mnohem větší svobodu jak při tvorbě jednotlivých RAIDových zařízení, ale také tím, že v případě problémů je (na rozdíl od pseudohardwarových SW RAID zařízení) u disku z takového zařízení mnohem větší pravděpodobnost záchrany dat, prostřednictvím jakéhokoliv jiného linuxového stroje.

• Výhody:
  • pokud máte hotswap disky a správně nakonfigurovaný systém (viz kapitola o Hotswap), můžete za plného provozu serveru (bez výpadku služeb) odstranit pokažený disk a místo něj dát čerstvý nový. Nastavení nového disku totiž děláte z příkazové řádky Linuxu.
  • do Linux SW RAIDu lze zapojit různě velké disky - nezapojují se totiž celé disky, ale jejich partitions. Pokud po letech provozu selže jeden ze starých disků a do RAIDu vložíme nový disk s násobnou velikostí, není jeho zbylá volná kapacita promarněna - můžeme ji využít na ukládání nekritických dat, popř. můžeme zbylou kapacitu do RAIDu zapojit později, až vyměníme i ten zbývající starý malý disk
  • Linux SW RAID je nezávislý na HW počítače. Pokud shoří základní deska a disky přežijí, můžete disky vložit do jakéhokoli jiného počítače a server máte okamžitě znovu online, v plné parádě včetně funkčního RAIDu, bez potřeby jakéhokoli nastavování v Linuxu.
  • Linux SW RAID je plně funkční, odladěný a stabilní systém, určený pro nasazení v ostrém provozu. Což se mnohdy od Linux driverech BIOS SW RAIDu nedá říci.

• Nevýhody:
  • je potřeba se naučit syntaxi příkazů mdadm :-)
  • ve srovnání s plně HW RAIDem asi menší rychlost a větší zátěž CPU
  • je použitelný pouze s OS který linuxový SW RAID podporuje, což rozhodně nejsou systémy od Microsoftu

Výhod linuxového SW RAID ale lze u produktů MS využít, pokud u nich použijete nějakou formu síťového přístupu - samba, iscsi, aj.