Введение в RAID: RAID-4






RAID-3 увеличивает надёжность хранения данных за счёт введения в массив дополнительного диска для хранения информации о данных чётности. Подобным образом работает и RAID-4. Разработанный на основе RAID-0, RAID-4 включает в себя дополнительный диск для хранения информации о чётности данных блоков, а не байт, как это сделано в RAID-3. Такой подход позволяет избавиться от проблемы, присущей массивам RAID-3: невозможности одновременно обрабатывать несколько запросов на чтение, поскольку теперь головки всех дисков не должны перемещаться синхронно.



На картинке ниже (взято с Википедии, автор — Cburnett) проиллюстрирован принцип записи данных на четырёхдисковый массив RAID-4.

На этой иллюстрации блоки данных разделяются между первыми тремя дисками, в то время как четвёртый служит для хранения информации о чётности блоков, которая вычисляется автоматически RAID-контроллером. На рисунке видно, как блоки A1-A3 фрагмента данных «A» записываются на три диска, а вычисленная чётность этих блоков Ap — на последний, специально выделенный для этих целей диск.

Выделенный parity-диск является узким местом в RAID-4, и особенно это касается операций записи. Поскольку данные в массиве RAID-4 распределяются между дисками в виде блоков, появляется возможность производить одновременную запись нескольких блоков, находящихся на разных дисках, например A1 и B2. Однако данные о чётности этих блоков записываются на одно и то же устройство, которое не может выполнять более одной операции одновременно, что в целом снижает производительность массива RAID-4.

Ёмкость массива RAID-4 вычисляется так же, как и массива RAID-3:

Таким образом, общая ёмкость массива RAID-4 ограничена ёмкостью диска минимального объёма (в RAID-4 можно использовать диски разного объёма, хотя и не рекомендуется) умноженной на общее количество дисков в массиве, минус один. «Минус один» — это выделенный диск (parity-диск) для хранения информации о чётности данных.

RAID-4 повышает надёжность хранения данных по сравнению с RAID-0 за счёт использования parity-диска. Вы можете потерять один из дисков массива, при этом имея возможность восстановить данные, которые на нём хранились. «Одним из дисков» может быть диск с данными или же parity-диск. В первом случае вы сможете восстановить данные потерянного диска при помощи информации с parity-диска, во втором — просто пересчитав чётность данных data-дисков и записав полученную информацию на parity-диск. Использование parity-диска приводит к некоторому снижению производительности записи, однако это плата за надёжность хранения данных, которой нет в RAID-0.

RAID-4 был определён как один из стандартных уровней в процессе создания спецификации RAID, однако в реальном мире уже практически не используется и почти полностью вытеснен RAID-5:

Подытожим основные моменты, присущие RAID-4:

  • плюсы:
    • высокая надёжность хранения данных (вы не потеряете данные, если один диск массива выйдет из строя);
    • высокая скорость чтения и записи;
  • минусы:
    • ограничения производительности записи из-за невозможности выделенного paridy-диска выполнять одновременно более одной операции;
  • минимальное количество дисков в массиве: 3 (крайне желательно, чтобы они были одинаковыми).

Источник: Linux-Mag.Com




Введение в RAID: RAID-4: 2 комментария

  1. «Подытожим основные моменты, присущие RAID-3:»

    Raid-4!? Очепятка.

Комментарии запрещены.