Share
en RÄD (redundant array av oberoende diskar) kombinerar flera fysiska enheter i en virtuell lagringsenhet som erbjuder mer lagring och i de flesta fall feltolerans så att data kan återställas även om en av de fysiska diskarna misslyckas.
RAID-konfigurationer är inordnade i nivåer som RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 och RAID 10. RAID-nivåer 0 till 6 kallas standardnivåer. De vanligaste RAID-konfigurationerna är RAID 0 (stripning, där data delas i block som är lagrade över olika fysiska diskar), RAID 1 (spegling, där flera kopior av data lagras på separata diskar för redundans), RAID 5 (fördelad paritet, vilken inkluderar stripning plus lagring av paritetsinformation för felåterställning) och RAID 6 (dubbelparitet).
Denna jämförelse tittar på RAID 5 och RAID 10 i detalj.
Jämförelsediagram
| RAID 10 | RAID 5 | |
|---|---|---|
| Huvudfunktion | Stripe av speglar: Kombinerar randning och spegling för feltolerans och prestanda. | Striping med paritet |
| striping | Ja; data är randig (eller delad) jämnt över grupper av diskar. Varje grupp har 2 diskar som är uppställda som spegelbilder av varandra. Så RAID 10 kombinerar funktioner i RAID 0 och RAID 1. | Ja; data är randig (eller delad) jämnt över alla diskar i RAID 5-inställningen. Förutom data lagras också paritetsinformation (en gång) så att data kan återställas om en av enheterna misslyckas. |
| Spegling, redundans och feltolerans | Ja. Spegling av data gör RAID 10-systemet feltolerant. Om en av enheterna misslyckas kan data snabbt byggas om genom att helt enkelt kopiera över från andra diskar. | Ingen spegling eller redundans fel tolerans uppnås genom att beräkna och lagra paritetsinformation. Kan tolerera fel på 1 fysisk disk. |
| Prestanda | Läser är snabba på grund av stripning. Skriv också är snabb eftersom även om varje datablock måste skrivas två gånger (spegling), sker skrivningarna på 2 olika enheter så att de kan ske parallellt. Paritetsinfo behöver inte beräknas. | Snabb läser på grund av striping (data fördelat över många fysiska diskar). Skriva är lite långsammare eftersom paritetsinformation måste beräknas. Men eftersom paritet distribueras blir inte en skiva en flaskhals (som det gör i RAID 4). |
| tillämpningar | När prestanda är viktigt för att läsa och skriva, och när det är viktigt att återhämta sig från misslyckande snabbt. | God balans mellan effektiv lagring, anständig prestanda, motståndskraft mot motstånd och god säkerhet. RAID 5 är idealisk för fil- och applikationsservrar som har ett begränsat antal datadrivrutiner. |
| Minsta antal fysiska diskar krävs | 4 | 3 |
| Paritetsdisk? | Nej; paritet / checksum beräknas inte i en RAID 10-inställning. | Paritetsinformation fördelas mellan alla fysiska diskar i RAID. Om en av diskarna misslyckas används paritetsinfo för att återställa data som lagrades på den enheten. |
| fördelar | Snabb återställning av data i händelse av ett fel på skivan. | Snabb läser; billig redundans och fel tolerans; data kan nås (om än i långsammare takt) även om en felaktig enhet är i färd med att byggas om. |
| nackdelar | Diskutnyttjandet är bara 50%, så RAID 10 är ett dyrt sätt att få lagringsredundans jämfört med lagring av paritetsinformation. | Återställning från fel är långsam på grund av paritetsberäkningar som är inblandade i att återställa data och ombygga ersättningsenheten. Det är möjligt att läsa från RAID medan detta pågår men läsoperationer under den tiden kommer att vara ganska långsamma. |
Innehåll: RAID 5 vs RAID 10
- 1 Konfiguration
- 1.1 RAID 0, RAID 1 och RAID 10 konfiguration
- 1.2 RAID 5-konfiguration
- 2 Redundans och Fel Tolerans
- 2.1 RAID 5
- 2.2 RAID 10
- 3 Prestanda
- 4 För och nackdelar
- 5 applikationer
- 6 referenser
Konfiguration
RAID 0, RAID 1 och RAID 10 konfiguration
RAID 10 kallas också RAID 1 + 0 eller RAID 1 & 0. Det är en kapslad RAID-nivå, vilket innebär att den kombinerar två standard RAID-nivåer: RAID 0 och RAID 1. Låt oss titta på konfigurationerna för dessa standard RAID-nivåer, så vi kan förstå hur RAID 10 är konstruerad.
Datalagring i en RAID 0-inställning 
Datalagring i en RAID 1-inställning Som visas ovan använder RAID 0 stripning, dvs data delas i block som lagras över flera diskar. Detta ökar avsevärt läs- och skrivresultatet eftersom data och läses och skrivs parallellt på alla skivor. Nackdelen med RAID 0 är att det inte finns någon redundans eller fel tolerans. Om en av de fysiska enheterna misslyckas, förloras all data.
RAID 1 löser för redundans, så om en av enheterna misslyckas, är det enkelt att byta ut det genom att kopiera data från den eller de enheter som fortfarande arbetar. Nackdelen med RAID 1 är dock hastighet eftersom den inte kan utnyttja den parallellitet som RAID 0 erbjuder.
Nu när vi förstår hur RAID 0 och RAID 1 fungerar, låt oss se hur RAID 10 är konfigurerad.
RAID 10-konfigurationen är en spegelremsa. RAID 10, a.c.a. RAID 1 + 0 är en kombination av RAID 1 och RAID 0. Den är konfigurerad som en remsa av speglar. Skivor är indelade i grupper (vanligtvis två); skivor inom varje grupp är spegelbilder av varandra, medan data är randiga över alla grupper. Eftersom du behöver minst två grupper och varje grupp behöver minst två diskar är det lägsta antalet fysiska diskar som behövs för en RAID 10-konfiguration 4.
RAID 5-konfiguration
Låt oss nu titta på konfigurationen av RAID 5.
RAID 5-konfigurationen använder randning med paritet för att ge feltolerans. Paritetsblock fördelas över alla diskar. På bilden grupperas block efter färg så att du kan se vilket paritetsblock som är kopplat till vilka datablock. RAID 5 använder paritetsinformation, till skillnad från RAID-nivåerna 0, 1 och 10. För varje kombination av block - som alla är lagrade på olika diskar - beräknas och lagras ett paritetsblock. Varje enskilt paritetsblock ligger på endast en skiva; Paritetsblocken lagras dock i ett round-robin-sätt på alla diskar. dvs det finns ingen dedikerad fysisk enhet bara för paritetsblock (vilket är vad som händer i RAID 4).
Med tanke på att datablock är randade över minst två skivor och paritetsblocket är skrivet på en separat skiva, kan vi se att en RAID 5-konfiguration kräver minst tre fysiska enheter.
Redundans och Fel Tolerans
Både RAID 5 och RAID 10 är feltoleranta, dvs data går inte förlorad även när en - eller, vid RAID 10, misslyckas mer än 1 - av de fysiska diskarna. Dessutom kan både RAID 5 och RAID 10 användas när den misslyckade disken ersätts. Detta kallas hot-swapping.
RAID 5
RAID 5 kan tolerera fel på 1 disk. Data och paritetsinformation som lagras på den misslyckade disken kan omräknas med de data som lagras på de återstående skivorna.
Faktum är att data är tillgängliga och läs är möjliga från en RAID 5 även när en av enheterna har misslyckats och återuppbyggs. Sådana läsningar kommer emellertid att vara långsamma eftersom en del av data (den del som fanns på den misslyckade enheten) beräknas från paritetsblocket istället för att bara läsas från en skiva. Dataåterställning och återuppbyggnad av ersättningsskivan är också långsam på grund av överkostnaden för beräkning av paritet.
RAID 10
RAID 10 ger utmärkt feltolerans - mycket bättre än RAID 5 - på grund av den 100% redundans som är inbyggd i designen. I exemplet ovan kan både disk 1 och disk 2 misslyckas och data skulle fortfarande kunna återställas. Alla diskar i en RAID 1-grupp med en RAID 10-inställning skulle behöva misslyckas för att det skulle bli dataförlust. Sannolikheten för att 2 skivor i samma grupp misslyckas är mycket lägre än sannolikheten för att två skivor i RAID misslyckas. Det är därför RAID 10 ger större tillförlitlighet jämfört med RAID 5.
Återställa från misslyckande är också mycket snabbare och enklare för RAID 10 eftersom data helt enkelt måste kopieras över från de andra diskarna i RAID. Data är tillgänglig under återställning.
Prestanda
RAID 10 erbjuder fantastisk prestanda för slumpmässig läsning och skrivning eftersom alla operationer sker parallellt på separata fysiska enheter.
RAID 5 erbjuder också bra läsning på grund av stripning. Skrivningar är emellertid långsammare på grund av den överliggande beräkningen av paritet.
För-och nackdelar
Både RAID 5 och RAID 10 är hot-swap, d.v.s. de ger möjlighet att fortsätta läsa från matrisen även när en misslyckad disk ersätts. I fallet med RAID 5 är emellertid sådana läsningar långsamma på grund av den överliggande paritetsberäkningen. Men för RAID 10 är sådana läsningar lika snabba som de är under normal drift.
Andra fördelar med RAID 10 är:
- Mycket snabbt läser och skriver
- Mycket snabb återhämtning från misslyckande
- Mer feltolerant än RAID 5 eftersom RAID 10 kan tolerera fel på multipeldiskar samtidigt.
Nackdelarna med RAID 10 är:
- Dyrt på grund av ineffektiv lagring (50%, beroende på spegling)
Fördelarna med RAID 5 inkluderar:
- Bra balans mellan feltolerans, pris (lagringseffektivitet) och prestanda
- Snabb läser
Nackdelarna med RAID 5 innefattar:
- Långsam återhämtning från fel
- Kan bara tolerera fel på 1 enhet i matrisen
tillämpningar
Med tanke på fördelarna och nackdelarna är RAID 10 användbar i applikationer där prestanda är viktigt, inte bara för läsningar utan även för skrivningar. RAID 10 passar också bättre än RAID 5 i applikationer där det är kritiskt att behålla prestanda under felåterställning när en av diskarna misslyckas.
RAID 5 ger en hälsosam balans mellan effektiv lagring, anständig prestanda, felmotstånd och god säkerhet. Det är den mest populära RAID-konfigurationen för företags NAS-enheter och företagsservrar. RAID 5 är idealisk för fil- och applikationsservrar som har ett begränsat antal datadrivrutiner. Om antalet fysiska diskar i RAID är mycket stort är sannolikheten för att minst en av dem misslyckas högre. Så en RAID 6 kan vara ett bättre alternativ eftersom det använder två diskar för lagring av paritet.
referenser
- Avvägningar mellan RAID 5 och RAID 10 lagringskonfigurationer - Dell
- Standard RAID-nivåer - Wikipedia
- Nested RAID nivåer - Wikipedia
- Paritet i databehandling - Wikipedia
- Vanligt RAID-diskdataformat (DDF) - Storage Networking Industry Association
- Lösning av dataförlust i massiva lagringssystem - Storage Networking Industry Association
