Что такое RAID и какие уровни ты знаешь?

Примечание: RAID — это технология объединения нескольких физических дисков в единую логическую систему с целью повышения надежности, производительности или обоих параметров одновременно. Аббревиатура расшифровывается как Redundant Array of Independent (Inexpensive) Disks. Основная идея заключается в том, чтобы использовать несколько накопителей так, будто это один диск, но с определенными преимуществами: избыточностью данных, ускорением операций или увеличением доступного пространства.

RAID 0 (Striping)

RAID 0 разбивает данные на блоки и записывает их поочередно на несколько дисков. Это значительно увеличивает скорость чтения и записи, так как операции выполняются параллельно. Но минус заключается в отсутствии избыточности: выход из строя хотя бы одного диска приведет к полной потере всех данных. Этот уровень подходит, когда важна производительность, но данные не являются критически важными.

RAID 1 (Mirroring)

RAID 1 работает по принципу зеркалирования: на каждый диск записывается полная копия данных. Если один накопитель выйдет из строя, система продолжит работать за счет второго. Такой подход повышает надежность, но снижает эффективность использования пространства, так как реальный объем массива равен объему одного диска. Производительность чтения может увеличиваться, так как система считывает данные сразу с двух носителей.

RAID 5 (Striping с распределенным паритетом)

RAID 5 объединяет минимум три диска. Данные распределяются по всем накопителям, а вместе с ними записывается информация о паритетах, которая позволяет восстановить данные в случае выхода одного диска из строя. Этот уровень сочетает производительность и надежность, а также эффективно использует дисковое пространство. Недостатком является более сложная процедура записи, так как нужно вычислять и сохранять паритет.

RAID 6 (Striping с двойным паритетом)

RAID 6 является развитием RAID 5. Здесь также используется распределенный паритет, но в двойном экземпляре. Это значит, что массив может выдержать выход сразу двух дисков. Для работы требуется минимум четыре накопителя. Надежность значительно выше, но операции записи более затратные по производительности.

RAID 10 (или 1+0)

RAID 10 сочетает в себе преимущества RAID 1 и RAID 0. Сначала диски объединяются в пары с зеркалированием, а затем поверх них строится массив RAID 0. Это позволяет получить и высокую скорость, и надежность. Для работы требуется минимум четыре диска. Главный минус — высокая стоимость, так как половина пространства тратится на зеркала.

Другие уровни RAID

Существуют и другие конфигурации, используемые реже:

  • RAID 2, 3, 4 — устаревшие варианты, применяемые редко.

  • RAID 50 и 60 — комбинации RAID 5 или 6 с RAID 0, применяются в больших системах для балансировки между скоростью и отказоустойчивостью.

  • JBOD (Just a Bunch Of Disks) — технически не является RAID, так как диски просто объединяются в один логический том без отказоустойчивости и ускорения.