Защита хранилищ информации. RAID-массивы

Дисковые массивы с избыточностью данных – это RAID массивы. Из набора обычных дискетных накопителей создается массив, который управляет специальным контроллером и определяется сервером как единый логический диск большой емкости.

Высокое быстродействие системы обеспечивает параллельное выполнение операций ввода-вывода, а сохранение информации – дублирование и вычисление контрольной суммы.

RAID0 – первый дисковый массив – без отказоустойчивости информацию разбивают на блоки и записывают на отдельные диски, что приводит к увеличению быстродействия. Наивысшая производительность в приложении, требует интенсивной обработки ввода-вывода и данных больших массивов. Простота реализации и низкая стоимость. Недостаток: система не отказоустойчива.

RAID1 – дисковый массив с зеркалированием. Два диска, содержащих одинаковую информацию, являются одним логическим диском, обеспечивающим сохранность данных. Достоинство: простота реализации, восстановления данных; недостаток: высокая стоимость, невысокая производительность.

RAID2 – отказоустойчивый дисковый массив, использующий код Хэмминга. Поток данных разбивается на слова, где количество бит в слове равняется количеству дисков, и при записи слова каждый бит записывает на свой диск. Код коррекции записывается на выделенные диски. Достоинство: простота реализации, быстрая корректировка ошибок, высокая скорость передачи данных; Недостаток: низкая скорость обработки запросов, большая стоимость.

RAID3 – отказоустойчивый массив с параллельной передачей данных и четностью. Поток данных разбивается на блоки на уровне байт и записывается одновременно на все диски массива кроме выделенного диска для хранения контрольных сумм. При выходе любого диска массива, информация восстановится при помощи операции «исключающего ИЛИ». Достоинство: высокая скорость передачи данных, мало накладные расходы, отказ диска мало влияет на скорость работы; Недостатки: сложность реализации, низкая производительность при работе с данными малого объема.

RAID4 – отказоустойчивый массив независимых дисков с раздельным диском четности. Поток данных разбивается на блоки, каждый из которых записывается на отдельный диск, контрольная сумма записывается на выделенный диск. Благодаря большому размеру блока возможно выполнить несколько операций чтения. Достоинства: высокая скорость передачи данных, малые накладные расходы, отказ диска мало влияет на скорость работы; Недостатки: сложная реализация, низкая производительность при записи, сложность восстановления данных.

RAID5 – отказоустойчивый массив с вращающейся четностью. Блоки данных и контрольные суммы записываются на все диски последовательно. Достоинства: высокая скорость записи, высокая скорость чтения, высокая производительность при интенсивном чтении/записи, малые накладные расходы; Недостатки: низкая скорость записи малых файлов, сложность реализации и сложность восстановления.