Існує 4 найпопулярніших типи RAID-масивів, які можна використовувати, але вони кардинально відрізняються один від одного. У цій статті ми порівнюємо RAID 5 з RAID 1 та RAID 6 з RAID 10, щоб визначити, який тип краще використовувати. Перш ніж порівнювати їхні особливості, переваги та недоліки, ми розглянемо, як саме функціонують усі 4 типи.
RAID 1 vs. RAID 5
Що таке RAID 1?
RAID 1 - це проста дзеркальна конфігурація, в якій на двох або більше фізичних дисках зберігаються одні й ті самі дані. Дані є точною копією (дзеркалом), тому, коли вони записуються на перший диск, вони збігаються з другим диском. Це означає, що якщо один диск виходить з ладу, другий диск може обслуговувати дані без будь-яких втрат або перерв. RAID 1 також забезпечує високу продуктивність, особливо при операціях читання, оскільки кожен диск може задовольнити будь-який запит на читання.
Недоліки RAID 1
Хоча RAID 1 має низку ключових переваг, він має і деякі недоліки:
- Для його роботи потрібно щонайменше два диски, але для зберігання даних використовується тільки половина загальної ємності диска. Інша частина "витрачається" на дублювання даних (звідси і надмірність).
- У разі збільшення кількості дисків ця система погано масштабується, оскільки зростає ймовірність відмови диска і ускладнюється процес відновлення. Як правило, RAID 1 використовується для великих пулів зберігання, де необхідне дзеркальне відображення.
Що таке RAID 5?
RAID 5 - це конфігурація, в якій використовується чергування. Під час використання RAID 5 дані розбиваються на блоки і рівномірно розподіляються на кількох дисках RAID-масиву. Також використовується функція контролю парності, яка обчислює додатковий блок даних і зберігає його на одному з дисків. Його можна відновити в разі відмови диска (саме тому RAID 5 допускає відмову одного диска без втрати даних). Блок парності розподіляється між усіма дисками масиву, так що жоден диск не стає єдиною точкою відмови.
Недоліки RAID 5
Хоча RAID 5 має низку ключових переваг, у нього є і недолік. Для його роботи потрібно не менше трьох дисків, тому якщо у вас RAID-масив із двома дисками, ви не зможете використовувати RAID 5. Але при цьому тільки один диск витрачається на парність. Решта ємності доступна для зберігання даних.
Особливості: RAID 1 проти RAID 5
RAID 1 і RAID 5 сильно відрізняються один від одного, ось їхні основні відмінності:
- RAID 1 може використовуватися з двома дисками, тоді як для RAID 5 потрібно не менше трьох дисків.
- Загальна швидкість запису в RAID 5 нижча, ніж у RAID 1 (що аналогічно швидкості запису на один диск), через обчислення парності.
- У RAID 5 можливий вихід з ладу одного диска без втрати даних, в той час як в RAID 1 в кінцевому підсумку може вийти з ладу один (або більше) диск в залежності від загальної кількості віддзеркалених дисків.
- Під час порівняння RAID-масивів з однаковою кількістю дисків загальна ємність RAID 5 буде вищою за рахунок того, що тільки один диск використовується для контролю парності. У масиві RAID 1 для зберігання даних використовується тільки половина наявних дисків.
- Перебудова RAID-масиву RAID 1 відбуватиметься швидше, ніж RAID 5, оскільки в RAID 1 дані дзеркалюються, а в RAID 5 необхідно обчислювати парність.
- Продуктивність: Якщо вам потрібна висока продуктивність читання і запису, то RAID 1 може виявитися кращим варіантом, ніж RAID 5.
- Ємність: Якщо вам потрібно більше місця для зберігання даних і ви хочете звести до мінімуму втрати, RAID 5 може бути кращим варіантом, ніж RAID 1.
- Надійність: Якщо вам потрібна висока надійність і ви хочете уникнути втрати даних за всяку ціну, то RAID 1 може виявитися кращим варіантом, ніж RAID 5.
- Вартість: Якщо бюджет обмежений, і ви хочете заощадити на апаратному забезпеченні, то RAID 5 може виявитися кращим варіантом, ніж RAID 1.
Основна відмінність між RAID 1 і RAID 5 полягає в тому, що RAID 5 чергує дані і парність на декількох дисках, а RAID 1 дзеркально відображає дані на двох або більше дисках. Для RAID 5 потрібно щонайменше три диски, тоді як для RAID 1 - тільки два. Однак RAID 5 використовує тільки один загальний диск для контролю парності, тоді як RAID 1 використовує половину всіх дисків, тому в RAID 5 загальний простір для зберігання даних буде більшим.
RAID 6 vs. RAID 10
Що таке RAID 6?
RAID 6 використовує подвійну парність, що означає, що для створення масиву RAID 6 необхідно мати не менше чотирьох дисків. Диски в масиві RAID 6 працюють спільно, що дає змогу двом жорстким дискам вийти з ладу без втрати даних.
RAID 6, як правило, є чудовим варіантом для деяких масивів, де потрібен надійніший захист, ніж у RAID 5, але немає необхідності використовувати загальну кількість жорстких дисків, необхідну для RAID 10.
Що таке RAID 10?
RAID 10 також записується як RAID 1+0, оскільки являє собою гібрид RAID 1 і RAID 0. Для RAID 10 потрібно мінімум чотири жорсткі диски, але дані на них віддзеркалюються так само, як і в RAID 1.
Перевагою RAID 10 є чергування даних, що підвищує продуктивність завдяки функціонуванню аналогічно RAID 0, але водночас забезпечується гарний загальний захист даних завдяки їхньому дзеркальному відображенню, як у RAID 1.
Таким чином, по суті, ви використовуєте RAID 1 і RAID 0 одночасно, що може бути корисно, якщо для вас важливі надмірність і продуктивність. Однак, оскільки RAID 10 вимагає віддзеркалення дисків, його загальна корисна ємність нижча, ніж у RAID 6.
Захист даних: RAID 6 проти RAID 10
З погляду захисту даних порівняння RAID 6 і RAID 10 насправді складніше, ніж може здатися на перший погляд, оскільки в RAID 10 дані віддзеркалюються на диски.
При використанні RAID 6 втрата даних обмежується двома одночасними відмовами дисків. Таким чином, для втрати даних необхідно, щоб одночасно відмовили три диски. Загалом це надійний захист, і RAID 6 розглядається як чудовий варіант захисту даних.
З RAID 10 все набагато складніше. У найпростішій конфігурації RAID 10 (всього 4 диски, тобто 2 дзеркальні пари) теоретично можна втратити до 2 дисків без втрати даних, але це мають бути диски з кожної дзеркальної пари. Якщо обидва диски з однієї дзеркальної пари вийдуть з ладу, то дані буде втрачено.
Наведемо кілька прикладів із великими масивами RAID 10:
- За наявності 6 дисків (3 дзеркальних пари) можна втратити до 3 дисків без втрати даних, але, знову ж таки, це мають бути по одному диску з кожної дзеркальної пари.
- За наявності 8 дисків (4 дзеркальні пари) можна втратити до 4 дисків, але вони мають бути по одному диску з кожної дзеркальної пари.
Це триватиме незалежно від розміру пулу. Не можна втратити два диски з однієї дзеркальної пари, якщо ви не хочете втратити дані. Поки вони не перебувають в одній дзеркальній парі, дані не будуть втрачені. З цієї причини в RAID 10 завжди є мінімум два диски, які можна втратити, але максимум - більше. Недоліком є неможливість використання дискового простору інших дисків, оскільки вони віддзеркалені.
Важливо також зазначити, що чим більше дисків втрачено (незалежно від того, чи використовується RAID 6, чи RAID 10), то вищим є ризик виходу з ладу ще одного диска, перш ніж вдасться замінити та відновити диск, що вийшов з ладу.
З цих причин вважається, що RAID 6 забезпечує кращий захист від відмов дисків, оскільки відмовити можуть будь-які два диски, а для втрати даних необхідно, щоб відмовили три диски. У разі RAID 10 відмова двох дисків в одному дзеркалі призводить до втрати даних.
Використання диска: RAID 6 проти RAID 10
Простіше кажучи, RAID 6 забезпечує вищу корисну ємність завдяки використанню подвійної парності. Таким чином, якщо у вас є пул зберігання з вісьмома дисками загальною ємністю 10 Тбайт, то RAID 6 забезпечить шість дисків корисної ємності (60 Тбайт). RAID 10 являє собою дзеркало, що чергується, яке дає загалом чотири дзеркальні пари, або 40 Тбайт корисного простору.
Наведемо приклад з використаннямRAID-калькулятора Synology.
Якщо ваша мета - максимальне збільшення обсягу пам'яті, то RAID 6 завжди забезпечить більший сумарний обсяг пам'яті для масивів RAID, що перевищують чотири диски.
Продуктивність: RAID 6 проти RAID 10
Загалом RAID 10 має вищу продуктивність, ніж RAID 6, але ми розглянемо її трохи глибше, порівнявши відмінності в продуктивності під час читання і запису.
- Читання. RAID 10 забезпечує високу продуктивність читання, оскільки дані розподіляються по декількох дисках. Крім того, завдяки дзеркальному відображенню даних можна створювати кілька копій даних, що дає змогу одночасно обслуговувати кілька операцій читання на декількох дисках. Продуктивність RAID 6 при читанні загалом хороша, але вона не така висока, як у RAID 10, оскільки в RAID 6 використовуються обчислення парності.
- Запис. Операції запису в RAID 10 виконуються швидше, ніж у RAID 6, оскільки дані записуються безпосередньо на диски (за рахунок віддзеркалення). Це дає змогу записувати дані, не вимагаючи обчислень парності, які використовуються в RAID 6 (для забезпечення відмовостійкості).
- Захист даних. Усе це призводить до підвищення загальної продуктивності RAID 10, але до потенційно нижчого захисту даних. Загалом, якщо вам важлива продуктивність і потрібен найпродуктивніший RAID-масив із погляду читання/запису, обирайте RAID 10.
- Процес перезбірки. І знову RAID 10 швидше з погляду відновлення, оскільки дані віддзеркалюються і можуть бути безпосередньо скопійовані на новий жорсткий диск, не вимагаючи обчислення парності. RAID 6 більш трудомісткий (і ресурсомісткий), оскільки дані, яких бракує, потрібно перерахувати на основі наявних даних та інформації про парність.
- Кількість відмов. RAID 6 може витримати дві одночасні відмови дисків без втрати даних, а в RAID 10 втрата даних може статися залежно від того, в яку дзеркальну пару входять жорсткі диски. Загальна продуктивність RAID 10 (RAID 1+0) вища, ніж у RAID 6, під час читання, запису та перебудови RAID.
Що краще - RAID 6 або RAID 10?
Під час вибору між RAID 6 і RAID 10 рішення зводиться до кількох ключових вимог:
- Якщо ваша мета - захист даних, то RAID 6 - найкращий варіант, оскільки він може витримати втрату будь-яких двох жорстких дисків. З цієї точки зору RAID 10 вразливий у разі відмови двох дисків в одній дзеркальній парі.
- Якщо ви хочете максимально збільшити ємність зберігання, то RAID 6 забезпечить вищу загальну ємність завдяки тому, що дані записуватимуться на кілька дисків (а для контролю парності буде втрачено тільки простір двох загальних дисків). Оскільки RAID 10 - це дзеркало, то корисною ємністю буде володіти тільки половина всіх дисків.
- Якщо продуктивність є найбільш важливою метою, або ви просто хочете отримати найкращу загальну продуктивність і захист, то краще вибрати RAID 10.
Для зручності пропонуємо порівняльну таблицю для всіх 4х типів RAID:
|
RAID 1 |
RAID 5 |
RAID 6 |
RAID 10 |
|
Дзеркальне відображення даних на двох або більше дисках |
Чергування даних і парності на декількох дисках |
Використовує подвійну парність |
Дані віддзеркалюються так само, як і в RAID 1 |
|
Забезпечує високу продуктивність читання і запису |
Забезпечує швидке читання, але повільніший запис |
Забезпечує більш високу корисну ємність |
Висока продуктивність читання |
|
Потрібно не менше 2 дисків |
Потрібно не менше 3 дисків |
Потрібно не менше 4 дисків |
Потрібно не менше 4 дисків |
|
Витрачається половина загальної ємності диска |
Витрачається тільки ємність одного диска |
Витрачається ємність 2 дисків |
Витрачається половина загальної ємності дисків |
Як захистити свої дані від можливих ризиків?
Незалежно від того, який тип RAID-масиву ви оберете, завжди слід вживати деяких запобіжних заходів для захисту даних:
- Резервне копіювання: Необхідно регулярно створювати резервні копії даних і зберігати їх в окремому місці (бажано поза приміщенням), наприклад на зовнішньому жорсткому диску, у хмарному сервісі або на іншому RAID-масиві. За допомогою резервних копій можна відновити втрачені або пошкоджені дані.
- Моніторинг: Необхідно постійно стежити за станом і продуктивністю RAID-масиву, особливо за загальним станом дисків. Це дасть змогу виявити й усунути проблеми до того, як вони призведуть до втрати або пошкодження даних.
- Заміна: Необхідно якомога швидше замінювати всі несправні або деградовані диски. Це гарантує, що в RAID-масиві завжди будуть справні диски, а диски з помилками будуть замінені якомога швидше.
Сподіваюся, цей текст був для вас пізнавальним. Якщо виникнуть питання - сміливо звертайтеся до наших фахівців за консультацією!