2.2. Використання надлишковості для захисту даних - raid та maid масиви

Тверді диски – один з найпотрібніших і таких, що найінтенсивніше працюють компонентів сервера. У них наявні рухомі частини, тому такі диски швидко зношуються. З іншого боку, збереження інформації на диску є дешевшим. Вартість інформації може набагато перевищувати вартість твердого диска. Періодичне копіювання інформації частково захищає дані, однак втраченими можуть виявитися ще не скопійовані дані. Збільшити ступінь захищеності даних без припинення роботи системи можна за допомогою дискових масивів.

Дискові масиви RAID

У 1988 р в Каліфорнійському університеті Д. Паттерсон, Г. Гібсон, Р. Хац опублікували статтю ‘A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks’ в якій сформулювали головні принципи та класифікацію RAID-дисків. Автори визначили п’ять категорій RAID, які є і сьогодні. Нові категорії RAID, що з’явилися пізніше переважно рекламні, маркетингові, у них використано незначні модифікації та комбінації рис базових класів.

Пізніше, коли RAID диски набули широкого поширення, маркетологи для кращого звучання замінили термін Inexpensive на Independent не зважаючи що при цьому втрачається відповідність назви до змісту технології.

Стандартизує RAID-масиви комісія радників з RAID (RAID Advisory Board -RAB). Сьогодні ця організація нараховує понад 50 членів. Вона розробляє проекти стандартів, тестові процедури, напрацьовує єдину технічну політику, а також популяризує ідеї RAID. Головні її документи: ‘The RAIDbook’ та короткий витяг з нього ‘RAIDprimer’.

Не кожний дисковий масив є масивом RAID. Наприклад, приєднавши декілька твердих дисків у комп’ютер через SCSI інтерфейс, ми отримаємо багатодискову систему. Однак збільшення надійності збереження інформації чи продуктивності не буде.

Як звичайно, дискові масиви приєднують з використанням SATA, SCSI або подібних інтерфейсів. Це пояснюють можливістю приєднання значної кількості дисків. Водночас ця архітектура сьогодні дещо застаріла. Перепускна здатність шини SCSI³ – 640 Мбіт/с. Ланцюжкове приєднання дисків цією шиною створює проблеми надійності. Альтернативою є використання каналу Fiber Channel, який надає швидкість передавання до 100 Мбіт/с у повнодуплексному режимі. Команди керування таким каналом відповідають командам SCSI 3.

Рівні RAID.

Рівень нуль

Першим кроком до RAID є перетворення групи дисків у віртуальний диск (striped array, disk striping). Операційна система сприймає масив дисків як один диск. Контролер масиву записує послідовні блоки файлу на різні диски по-черзі. Ємність такого віртуального диска буде дорівнювати сумі ємностей дисків. Завдяки паралельному виконанню операцій записування-зчитування можна зменшити період доступу до віртуального диска (пропорційно до кількості дисків). Проте надійність такої системи зменшиться (також пропорційно до кількості дисків). У разі виходу з ладу одного диска не працюватиме вся система. Тому віртуальні диски у чистому вигляді трапляються зрідка. Інколи його називають RAID рівня нуль. Переваги, недоліки та сфера використання масивів нульового рівня наведена у таблиці 6.3.

Таблиця 6.3. Переваги, недоліки та сфера використання масивів нульового рівня

Переваги	Збільшення швидкодії. Простота реалізації
Недоліки	Зменшення надійності — досить вийти з ладу одному з дисків, і всі дані стають недоступними. Недопустиме застосування у критичних системах
Сфера застосування	Виробництво відео та графічної продукції, додрукарське опрацювання