Каково назначение RAID-массива и какие задачи он решает

Ответ

RAID (Redundant Array of Independent Disks) — это технология виртуализации данных, которая объединяет несколько физических дисковых накопителей в единый логический модуль для повышения производительности, отказоустойчивости или и того, и другого.

Основные задачи, которые решает RAID:

  • Защита от сбоев: При выходе из строя одного или нескольких дисков (в зависимости от уровня RAID) данные остаются доступными благодаря избыточности.
  • Увеличение скорости чтения/записи: Данные могут считываться или записываться параллельно на несколько дисков, что значительно ускоряет операции ввода-вывода.

Популярные уровни RAID и их компромиссы:

  • RAID 0 (Stripe — «чередование»)

    • Принцип: Данные разбиваются на блоки и распределяются по всем дискам.
    • Плюсы: Максимальная производительность (скорость чтения/записи почти суммируется).
    • Минусы: Нулевая отказоустойчивость. Выход из строя любого диска ведёт к потере всех данных.
  • RAID 1 (Mirror — «зеркало»)

    • Принцип: Данные полностью дублируются на всех дисках массива.
    • Плюсы: Высокая отказоустойчивость (массив работает, пока исправен хотя бы один диск).
    • Минусы: Потеря ёмкости. Для массива из N дисков полезный объём равен объёму одного диска.
  • RAID 5 (Stripe with Parity — «чередование с чётностью»)

    • Принцип: Данные и блоки чётности (контрольные суммы) распределяются по всем дискам. Требует минимум 3 диска.
    • Плюсы: Хороший баланс между производительностью, отказоустойчивостью и эффективным использованием дискового пространства (теряется ёмкость одного диска).
    • Минусы: Медленная запись из-за необходимости пересчёта чётности. Деградация производительности при сбое одного диска.
  • RAID 10 (1+0) (Stripe of Mirrors — «массив зеркал»)

    • Принцип: Диски объединяются в зеркальные пары (RAID 1), а затем эти пары объединяются в массив с чередованием (RAID 0). Требует минимум 4 диска.
    • Плюсы: Высокая производительность и высокая отказоустойчивость.
    • Минусы: Высокая стоимость (теряется 50% ёмкости).

Важно: RAID не является заменой резервному копированию (бэкапу). Он защищает от аппаратного сбоя диска, но не от случайного удаления файлов, вирусной атаки или логических ошибок.