Рейд 0 против Рейда 1: различия и сходства

Избыточный массив независимых дисков (RAID) — это технология для устройств хранения, которая предлагает сбалансированный поток и множество преимуществ, таких как повышенная отказоустойчивость, повышенная надежность и высокая производительность.

Он объединяет два или более дисковых массива хранения в логические блоки, которые ведут себя как один диск. В этом предложении группировка реализована с помощью программно-аппаратных средств.

Проще говоря, RAID позволяет нескольким жестким дискам соединяться с одним диском большей емкости.

Наряду с созданием большего пространства для хранения из множества небольших дисков это также помогает в различных задачах производительности, таких как защита дисков для повышения скорости записи и чтения и зеркалирование для избыточности данных.

На выбор доступны различные уровни RAID. RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 и RAID 10 являются наиболее популярными уровнями. Каждый уровень разработан для выполнения определенной задачи.

Этот термин совершенно незнаком, и поэтому многим людям сложно принять правильное решение о том, что выбрать между RAID 0 и RAID 1.

В этой статье я расскажу о RAID 0 и RAID 1 и сравню их, чтобы помочь вам понять разницу между этими двумя технологиями.

Давайте начнем!

Что такое RAID 0?

RAID 0 — это стандартная конфигурация, в которой для обработки данных используется чередование данных, а не контроль четности и зеркальное отображение. Это процесс разделения данных на разные блоки и их распределения по другим устройствам хранения, таким как твердотельные накопители (SSD) или жесткие диски.

RAID 0 обычно повышает производительность системы и полностью полагается на RAID в своих операциях. Кроме того, это помогает в создании большого логического тома из различных наборов дисков небольшой емкости.

Как работает RAID 0?

Полоса включает данные, разделенные между твердотельными накопителями или жесткими дисками, а чередующаяся единица определяет срез данных на отдельном диске. Поскольку чередование распределяет данные по физическим дискам, разные диски могут получить доступ к содержимому, что позволяет быстрее выполнять операции чтения и записи.

Чередование дисков без четности для обработки данных, как правило, имеет нулевую отказоустойчивость и избыточность. Это означает, что при сбое диска все данные на нем будут потеряны. Система чередует данные на разных уровнях, таких как уровень байта, уровень бита, уровень блока или уровень раздела.

Например, в системе хранения есть десять жестких дисков, разделяющих блок размером 64 КБ на первый, второй, третий, четвертый и пятый диски. Он перезагружается с первого диска. Точно так же система удаляет по 1 МБ данных на каждом из 10 дисков и возвращается к первым дискам, чтобы повторить процедуру.

Таким образом, RAID 0 — одна из лучших технологий, используемых для хранения. Хоть это и некритично, но требует высокой скорости записи и чтения. Кэширование редактирования видео и потоковое видео в реальном времени — это некоторые варианты использования RAID 0 из-за его скорости и производительности.

Что такое RAID 1?

RAID 1, также называемый зеркалированием дисков, представляет собой клонирование/копирование данных на несколько дисков. Такие приложения, как операционные системы, системы электронной почты, транзакционные приложения и т. д., которым требуется высокая доступность и производительность, могут использовать это зеркальное отображение дисков.

RAID 1 — наиболее часто используемый уровень RAID, предназначенный для повышения безопасности хранимых данных. Он использовал простую концепцию объединения двух или более жестких дисков, на которых дублируются ваши данные. Этот процесс известен как зеркальное отображение.

Например, если файл записывается и сохраняется на одном жестком диске, он автоматически сохраняется на жестком диске 2, 3 или других дисках. Это означает, что система обеспечивает полное резервирование, то есть в случае отказа одного диска второй готов к работе.

Как работает RAID 1?

Массив RAID работает, если один диск активен и работает. Поскольку оба диска находятся в рабочем состоянии, данные с них можно легко считывать, что ускоряет работу. Поскольку RAID 1 хорошо работает с твердотельными накопителями для современных систем хранения, многие предпочитают «мониторинг дисков».

Однако операции записи выполняются медленнее, поскольку каждая операция записи выполняется дважды. В сценариях аварийного восстановления полезно использовать зеркальное отображение только одного диска, поскольку оно обеспечивает аварийное переключение для данных, необходимых для критически важных приложений.

Если основной диск поврежден или не работает, трафик мгновенно переключается на зеркальные или вторичные резервные диски. Затем зеркальная копия может стать работоспособной, поскольку прикладное программное обеспечение и операционная система клонируются на диск вместе с информацией приложений.

RAID 0 против RAID 1: преимущества и ограничения

Теперь, когда вы знаете о RAID 0 и RAID 1, давайте обсудим некоторые преимущества и ограничения обеих технологий.

Преимущества RAID 0

• Повышенная производительность: RAID 0 предлагает более высокую скорость и производительность. Давайте разберемся с этим на примере. Когда данные распределяются между тремя устройствами, пропускная способность увеличивается в три раза. Если мы предположим, что каждый диск работает со скоростью 250 операций ввода-вывода в секунду, установка будет иметь 750 IOPS, что делает ее очень быстрой для вас.
• Никаких накладных расходов: вся емкость каждого диска используется для хранения, поскольку RAID 0 не использует диски четности.
• Простота реализации: вам не нужно много навыков для настройки уровня RAID 0, что упрощает и ускоряет внедрение.
• Низкая стоимость: стоимость конфигурации RAID 0 меньше и поддерживается контроллерами RAID.
• Пропускная способность: пропускная способность RAID 0 больше, чем у отдельных дисков.
• Емкость хранилища: он использует полную емкость хранилища

Ограничения RAID 0

Основным ограничением RAID 0 является отсутствие контроля четности, что приводит к отказоустойчивости. Если ваши данные по какой-либо причине потеряны или повреждены, резервная копия или отказоустойчивость отсутствуют, что делает невозможным восстановление каких-либо данных.

Вероятность отказа с RAID 0 выше, чем с одиночными дисками. Поэтому он считается идеальным выбором для критически важных систем.

Преимущества RAID 1

• Избыточность данных . Основным преимуществом технологии RAID 1 является избыточность данных, поскольку данные дублируются на двух или более дисках.
• Отказоустойчивость: этот тип хранения данных лучше всего подходит для наиболее важных приложений. Когда один диск выходит из строя, другой диск берет на себя основную функцию. Поскольку оба диска содержат идентичные данные, пользователи не имеют на это никакого влияния.
• Высокая производительность: данные, которые вы используете, могут быть считаны с нескольких устройств одновременно. Следовательно, это относительно быстрее.
• Высокая доступность : данные зеркалируются на двух или более дисках. Таким образом, в случае необходимости или сценария аварийного восстановления вы можете легко получить данные. Следовательно, вероятность потери данных мала.
• Высокий уровень безопасности. С точки зрения безопасности RAID 1 обеспечивает безопасность данных за счет копирования данных в несколько мест. Предположим, что одна из ваших систем взломана, и вы потеряли данные; вы все еще можете получить доступ к другому.

Ограничения RAID 1

RAID 1 находит применение во многих секторах благодаря своей функции зеркалирования. Этот уровень играет решающую роль в защите ваших данных от личного до корпоративного использования. Но он все еще имеет некоторые ограничения.

• Нет подкачки в реальном времени: когда первый диск выходит из строя, вторичный диск не берет на себя роль немедленно или автоматически. Его нужно перезапустить, что немного неудобно.
• Дорого: для реализации RAID 1 требуется больше места. Таким образом, это более затратно по сравнению с RAID 0.
• Уменьшенная емкость хранилища: если вы используете два диска одновременно и оба содержат одни и те же данные, общая емкость уменьшается вдвое.
• Производительность: производительность чтения и записи в RAID 1.

RAID 0 и RAID 1: сходство

Между RAID 0 и RAID 1 есть некоторое сходство с точки зрения построения и потребностей. Тем не менее, они различаются по своей функциональности хранения данных. Давайте посмотрим, что они из себя представляют:

• RAID 0 и RAID 1 — это уровни массива.
• Основное использование обоих уровней RAID — это прямое управление данными на жестких дисках.
• Обе технологии были задуманы в 1987 году и выпущены в 1988 году.
• RAID 0 и RAID 1 являются открытыми форматами.
• На этих уровнях используются такие технологии, как серверы, виртуализация и жесткие диски.
• Минимальное количество требуемых дисков — 2 для обоих массивов.

RAID 0 и RAID 1: отличия

Самые большие различия между двумя уровнями заключаются в их основных функциях хранения данных. RAID 0 и RAID 1 по-разному обрабатывают свои устройства хранения. RAID 0 помещает все диски массива RAID в один логический том, тогда как RAID 1 копирует основной диск на несколько дисков массива в режиме реального времени.

Это делает RAID 0 самым быстрым накопителем для операций чтения и записи при гораздо меньших затратах. Напротив, RAID 1 становится более безопасным вариантом для предприятий с точки зрения целостности и безопасности данных. Поскольку оба полны преимуществ на своем пути, будет сложно решить, какой из них выбрать.

Простым, но мощным вариантом может быть реальное использование каждого массива. Это означает, что существует риск сбоя или безопасности; вам нужно сосредоточиться на RAID 1. В некоторых случаях, таких как компьютерные игры и 3D-моделирование, где вам нужна самая высокая скорость операций чтения и записи, RAID 0 — ваш лучший вариант.

Давайте вместе разберемся в основных различиях между RAID 0 и RAID 1:

RAID 0 против RAID 1: когда использовать каждый?

RAID 0

• Если вам нужна 100-процентная емкость хранилища и потеря данных не является большой проблемой, RAID 0 — ваш лучший вариант, поскольку он дешевле.
• Если вам нужно создать логический том поверх томов, например, создать тома на LVM с защитой RAID на серверах Linux, уровень RAID 0 идеально подходит.
• Если доступна другая форма защиты данных, такая как копирование реплик, сетевой RAID и т. д., в случае потери данных RAID 0 является лучшим вариантом для личного использования, например, для компьютерных игр.

RAID 1

• Если избыточность данных является вашей основной потребностью, RAID 1 будет лучше.
• Если емкость хранилища и бюджет не являются основными проблемами, но важны безопасность, уровень RAID 1 предпочтительнее.
• Лучше всего подходит для критически важных приложений.
• Если вам нужно большое количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS), используйте RAID 1.

Объединение RAID 0 и RAID 1

Две концепции можно комбинировать по отдельности, чтобы наилучшим образом использовать обе технологии в разных областях. Если вы объедините RAID 0 и RAID 1, вы можете создать две комбинации:

• RAID 01 (RAID 0+1)
• RAID 10 (RAID 1+0)

Уровень, который идет первым в комбинации, имеет свою функцию и позже используется как вторая функция второго уровня. RAID 0 и RAID 1 объединяются, образуя полосу зеркал, тогда как RAID 1 и RAID 0 соединяются, образуя зеркало конфигурации полосы.

Эти комбинации известны как вложенные уровни RAID. Поскольку RAID 10 обладает большей отказоустойчивостью, он широко используется на многих предприятиях. Он сочетает в себе концепции зеркального отображения и чередования дисков для одновременного использования 100% емкости хранилища и безопасности данных. Таким образом, вы можете хранить все больше и больше данных без потери каких-либо данных, даже во время программы аварийного восстановления.

Вывод

Выбор между RAID 0 и RAID 1 может быть сложным. Это не вопрос технологии, но во многом это зависит от вашего варианта использования.

RAID 0 не предлагает избыточности и использует чередование, что означает, что данные распределяются между несколькими дисками для чтения или записи данных на высокой скорости. С другой стороны, RAID 1 предлагает избыточность данных за счет репликации данных, что означает, что данные записываются аналогично двум или более дискам, что делает их готовыми к любой аварии. Но RAID 1 немного медленнее по сравнению с RAID 0.

Видите ли, оба уровня работают довольно хорошо в разных случаях использования. RAID 0 может быть лучшим выбором, когда вам нужна производительность, а не избыточность. А когда вам нужно работать с критически важными системами, RAID 1 может быть лучше. Итак, выберите RAID 0 или RAID 1 в зависимости от ваших требований.

Вы также можете ознакомиться с некоторыми лучшими сетевыми хранилищами (NAS) для универсального резервного копирования и защиты данных.