Ім'я файлу: владислав.docx
Розширення: docx
Розмір: 34кб.
Дата: 22.09.2022
скачати
Пов'язані файли:
Вступ англ.docx
вадим.docx
аналіз тексту.docx
abc анализ.docx
2_практична_робота_земельні_ресурси.docx

Дисковий масив без відмовостійкості (Striped Disk Array without Fault Tolerance)

Дисковий масив без надлишкового зберігання даних. Інформація розбивається на блоки, які одночасно записуються на окремі диски, що забезпечує підвищення продуктивності. Такий спосіб зберігання інформації ненадійний, оскільки поломка одного диска призводить до втрати всієї інформації, тому рівнем RAID як таким не є.



RAID 0 — дешевий і продуктивний, але ненадійний

За рахунок можливості одночасного введення / виведення з декількох дисків масиву RAID 0 забезпечує максимальну швидкість передачі даних і максимальну ефективність використання дискового простору, так як не потрібно місця для зберігання контрольних сум. Реалізація цього рівня дуже проста. RAID 0, як правило, застосовується в тих областях, де потрібна швидка передача великого обсягу даних. Для реалізації масиву потрібно не менше двох вінчестерів.

Переваги:

найвища продуктивність в додатках, що вимагають інтенсивної обробки запитів вводу / виводу і даних великого обсягу;
простота реалізації;
низька вартість;
максимальна ефективність використання дискового простору — 100%.

Недоліки:

не є «справжнім» RAID’ом, оскільки не підтримує відмовостійкість;
відмова одного диска тягне за собою втрату всіх даних масиву.

 

RAID 1

Дисковий масив з дзеркалюванням (Mirroring & Duplexing)

Дисковий масив з дублюванням інформації (дзеркалюванням даних). У найпростішому випадку два накопичувача містять однакову інформацію і є одним логічним диском. При виході з ладу одного диска його функції виконує інший. Для реалізації масиву потрібно не менше двох вінчестерів.
RAID 1 — найпростіший відмовостійкий масив

Переваги:

простота реалізації;
простота відновлення масиву в разі відмови (копіювання).

Недоліки:

висока вартість — 100-відсоткова надмірність;
невисока швидкість передачі даних.

 

RAID 2

Відмовостійкий дисковий масив з використанням коду Хеммінга (Hamming Code ECC)

Схема резервування даних з використанням коду Хеммінга (Hamming code) для корекції помилок. Потік даних розбивається на слова — причому розмір слова відповідає кількості дисків для запису даних. Для кожного слова обчислюється код корекції помилок, який записується на диски, виділені для зберігання контрольної інформації. Їх число дорівнює кількості біт в слові контрольної суми.
RAID 2 не отримав комерційного застосування
Якщо слово складається з чотирьох біт, то під контрольну інформацію відводиться три диска. RAID 2 — один з небагатьох рівнів, що дозволяють виявляти подвійні помилки і виправляти «на льоту» поодинокі. При цьому він є самим надлишковим серед всіх рівнів з контролем парності. Ця схема зберігання даних не отримала комерційного застосування, оскільки погано справляється з великою кількістю запитів.

Переваги:

досить проста реалізація;
корекція помилок «на льоту»;
дуже висока швидкість передачі даних;
при збільшенні кількості дисків накладні витрати зменшуються.

Недоліки:

низька швидкість обробки запитів;
висока вартість;
велика надмірність.

 

RAID 3

Відмовостійкий дисковий масив з паралельною передачею даних і парністю (Parallel Transfer Disks with Parity)

Відмовостійкий масив з паралельним введенням / висновком даних і диском контролю парності. Потік даних розбивається на порції на рівні байт (хоча можливо і на рівні біт) і записується одночасно на всі диски масиву, крім одного. Один диск призначений для зберігання контрольних сум, що обчислюються при запису даних. Поломка кожного з дисків масиву не призведе до втрати інформації.

У RAID 3 інформація розбивається на порції однакового розміру
Цей рівень має набагато меншу надмірність, ніж RAID 2. У другому Рейд більшість дисків, що зберігають контрольну інформацію, потрібні для визначення несправного розряду. Як правило, RAID-контролери можуть отримати дані про помилку за допомогою механізмів відстеження випадкових збоїв. За рахунок розбиття даних на порції RAID 3 має високу продуктивність. Оскільки при кожній операції введення / виводу здійснюється звернення практично до всіх дисків масиву, то одночасна обробка декількох запитів неможлива.

Цей рівень підходить для додатків з файлами великого обсягу і малої частотою звернень (в основному це сфера мультимедіа). Використання тільки одного диска для зберігання контрольної інформації пояснює той факт, що коефіцієнт використання дискового простору достатньо високий (як наслідок цього — відносно низька вартість). Для реалізації масиву потрібно не менше трьох вінчестерів.

Переваги:

відмова диска мало впливає на швидкість роботи масиву;
висока швидкість передачі даних;
високий коефіцієнт використання дискового простору.

Недоліки:

складність реалізації;
низька продуктивність при великій інтенсивності запитів даних невеликого об’єму.

 

RAID 4

Відмовостійкий масив незалежних дисків із загальним диском парності (Independent Data Disks with Shared Parity Disk)

Цей масив дуже схожий на рівень RAID 3. Потік даних поділяється не на рівні байтів, а на рівні блоків інформації, кожен з яких записується на окремий диск. Після запису групи блоків обчислюється контрольна сума, яка записується на виділений для цього диск.
У RAID 4 потік даних розділяється на блоки

У RAID 4 можливе одночасне виконання декількох операцій читання. Цей масив підвищує продуктивність передачі файлів малого об’єму (за рахунок розпаралелювання операції зчитування). Але оскільки під час запису повинна змінюватися контрольна сума на виділеному диску, одночасне виконання операцій неможливо (в наявності асиметричність операцій введення і виведення). Цей рівень має майже всі недоліки RAID 3 і не забезпечує переваги в швидкості при передачі даних великого обсягу. Схема зберігання розроблялася для додатків, в яких дані спочатку розбиті на невеликі блоки, тому немає необхідності розбивати їх додатково. Ця схема зберігання даних має невисоку вартість, але її реалізація досить складна, як і відновлення даних при збої.

Переваги:

висока швидкість передачі даних;
відмова диска мало впливає на швидкість роботи масиву;
високий коефіцієнт використання дискового простору.

Недоліки:

досить складна реалізація;
дуже низька продуктивність при записі даних;
складне відновлення даних.

 

RAID 5

Відмовостійкий масив незалежних дисків з розподіленою парністю (Independent Data Disks with Distributed Parity Blocks)

Найпоширеніший рівень. Блоки даних і контрольні суми циклічно записуються на всі диски масиву, відсутній виділений диск для зберігання інформації про парності, немає асиметричності конфігурації дисків.

У разі RAID 5 всі диски масиву мають однаковий розмір — але один з них невидимий для операційної системи. Наприклад, якщо масив складається з п’яти дисків ємністю 10 Гб кожен, то фактично розмір масиву дорівнюватиме 40 Гб — 10 Гб відводиться на контрольні суми. У загальному випадку корисна ємність масиву з N дисків дорівнює сумарній ємності N-1 диска.
У RAID 5 відсутній виділений диск для зберігання інформації про парності

Найбільший недолік рівнів RAID від 2-го до 4-го — це наявність окремого диска (або дисків), що зберігає інформацію про парності. Швидкість виконання операцій зчитування досить висока, тому що не вимагає звернення до цього диску. Але за будь-якої операції записи на ньому змінюється інформація, тому схеми RAID 2-4 не дозволяють проводити паралельні операції записи. RAID 5 не має цього недоліку, так як контрольні суми записуються на всі диски масиву, що робить можливим виконання декількох операцій читання або запису одночасно. RAID 5 має досить високу швидкість запису / читання і малу надмірність.

Переваги:

висока швидкість запису даних;
досить висока швидкість читання даних;
висока продуктивність при великій інтенсивності запитів читання / запису даних;
високий коефіцієнт використання дискового простору.

Недоліки:

низька швидкість читання / запису даних малого об’єму при одиничних запитах;
досить складна реалізація;
складне відновлення даних.

 

RAID 6

Відмовостійкий масив незалежних дисків з двома незалежними розподіленими схемами парності (Independent Data Disks with Two Independent Distributed Parity Schemes)

RAID 6 — це відмовостійкий масив незалежних дисків з розподілом контрольних сум, обчислених двома незалежними способами. Цей рівень багато в чому схожий з RAID 5. Тільки в ньому використовується не одна, а дві незалежні схеми контролю парності, що дозволяє зберігати працездатність системи при одночасному виході з ладу двох накопичувачів. Для обчислення контрольних сум в RAID 6 використовується алгоритм, побудований на основі коду Ріда-Соломона (Reed-Solomon).
RAID 6 використовує дві незалежні схеми контролю парності

Цей рівень має дуже високу відмовостійкість, велику швидкість зчитування (дані зберігаються блоками, немає виділених дисків для зберігання контрольних сум). У той же час через великий обсяг контрольної інформації RAID 6 має низьку швидкість запису. Він дуже складний в реалізації, характеризується низьким коефіцієнтом використання дискового простору: для масиву з п’яти дисків він складає всього 60%, але з ростом числа дисків ситуація виправляється.

RAID 6 за багатьма характеристиками програє іншим рівням, тому на сьогодні не отримав комерційного застосування.

Переваги:

висока відмовостійкість;
досить висока швидкість обробки запитів;

Недоліки:

низька швидкість читання / запису даних малого об’єму при одиничних запитах;
дуже складна реалізація;
складне відновлення даних;
низька швидкість запису даних.

 

RAID 7

Відмовостійкий масив, оптимізований для підвищення продуктивності (Optimized Asynchrony for High I / O Rates as well as High Data Transfer Rates)

На відміну від інших рівнів, RAID 7 не є відкритим індустріальним стандартом — це зареєстрована торгова марка компанії Storage Computer Corporation. Масив грунтується на концепціях, використаних в третьому і четвертому рівнях. Додалася можливість кешування даних. До складу RAID 7 входить контролер з вбудованим мікропроцесором під управлінням операційної системи реального часу (real-time OS). Вона дозволяє обробляти всі запити на передачу даних асинхронно і незалежно.
RAID 7 — зареєстрована торгова марка компанії Storage Computer Corporation

Блок обчислення контрольних сум інтегрований з блоком буферизації; для зберігання інформації про парності використовується окремий диск, який може бути розміщений на будь-якому каналі. RAID 7 має високу швидкість передачі даних і обробки запитів, хорошу масштабованість. Найбільшим недоліком цього рівня є вартість його реалізації.

Переваги:

дуже висока швидкість передачі даних і висока швидкість обробки запитів (в 1,5 … 6 разів вище інших стандартних рівнів RAID);
хороша масштабованість;
значно зросла (завдяки наявності кеша) швидкість читання даних невеликого об’єму;
відсутність необхідності в додатковій передачі даних для обчислення парності.

Недоліки:

власність однієї компанії;
складність реалізації;
дуже висока вартість на одиницю об’єму;
не може обслуговуватися користувачем;
необхідність використання блоку безперебійного живлення для запобігання втрати даних з кеш-пам’яті;
короткий гарантійний термін.
скачати

© Усі права захищені
написати до нас