статьи

Что такое RAID-массивы и зачем они нужны?

Неотъемлемую роль в нашем компьютере играют жесткие диски, ведь на них хранится вся информация, с них запускается операционная система, в них обитает файл подкачки и прочее, прочее, прочее, прочее.

Как известно, эти самые жесткие диски так же имеют некий запас прочности после которого выходят из строя, а так же характеристики влияющие на производительность.

raid

Как следствие, наверняка многие из Вас, так или иначе, однажды слышали о неких рейд-массивах, которые можно делать из обычных жестких дисков с целью ушустрения работы этих самых дисков и компьютера в целом или обеспечения повышенной надежности хранения данных.

Наверняка так же Вы знаете (а если и не знаете, то не беда) о том, что эти массивы имеют разные порядковые номера (0, 1, 2, 3, 4 и пр.), а так же выполняют вполне себе различные функции. Оное явление действительно имеет место быть в природе и, как Вы думаю уже догадались, как раз о этих самых RAID-массивах я и хочу Вам рассказать в этой статье. Точнее уже рассказываю ;)

Поехали.

Что такое RAID и зачем оно нужно?

RAID — это дисковый массив (т.е. комплекс или, если хотите, связка) из нескольких устройств, - жестких дисков. Как я и говорил выше, этот массив служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения/записи информации (или и то и другое).

Собственно, то чем именно занимается оная связка из дисков, т.е  ускорением работы или повышением безопасности данных, - зависит от Вас, а точнее, от выбора текущей конфигурации рейда(ов). Разные типы этих конфигураций как раз и отмечаются разными номерами: 1, 2, 3, 4 и, соответственно, выполняют разные функции.

Рейды ощутимо удобнее и эффективнее использования одного диска в системе. Я бы даже рекомендовал их всем поголовно, не смотря на то, что приходится использовать два (а то и все четыре) устройства вместо одного. Подробнее я писал в статье: «Бутылочное горлышко» в производительности Вашего компьютера

Просто, например, в случае построения 0-вой версии (описание вариаций 0, 1, 2, 3 и пр., - читайте ниже) Вы получите ощутимый прирост производительности. Да и вообще жесткий диск нынче как раз таки узкий канал в быстродействии системы.

Почему? Ну судите сами, - процессоры обзаводятся ядрами, частотами, кэшем и архитектурой; видеокарты, - числом пиксельных конвейеров, количеством и разрядностью памяти, шейдерными блоками, частотами видеопроцессоров и кое-где даже количеством этих процессоров; оперативная память, - частотами и таймингами; жесткие диски же растут разве что в объеме ибо скорость оборота головки оных (за исключением редких моделей типа Raptor'ов) замерла уже довольно давно на отметке в 7200, кэш тоже не то чтобы растет, архитектура остается почти прежней.. В общем в плане производительности диски стоят на месте (ситуацию могут спасти разве что развивающиеся SSD), а ведь они играют весомую роль в работе системы и, местами, полновесных приложений.

В случае же построения единичного (в смысле за номером 1) рейда Вы чуток потеряете в производительности, но зато получите некую ощутимую гарантию безопасности Ваших данных, ибо оные будут полностью дублироваться и, собственно, даже в случае выхода из строя одного диска, - всё целиком и полностью будет находится на втором без всяких потерь.

В общем, повторюсь, рейды будут полезны всем и каждому. Я бы даже сказал, что обязательны :)

Физически RAID-массив представляет собой от двух до n-го количества жестких дисков подключенных к мат.плате поддерживающей возможность создания RAID (или к соответствующему контроллеру, что реже ибо оные дороги для рядового пользователя (контроллеры обычно используются на серверах в силу повышенной надежности и производительности)), т.е. на глаз ничего внутри системника не изменяется, никаких лишних подключений или соединений дисков между собой или с чем-то еще попросту нет.

В общем в аппаратной части всё почти как всегда, а изменяется лишь программный подход, который, собственно, и задает, путем выбора типа рейда, как именно должны работать подключенные диски.

Программно же, в системе, после создания рейда, тоже не появляется никаких особенных причуд. По сути, вся разница в работе с рейдом заключается только в небольшой настройке в биосе, которая собственно организует рейд (см.ниже) и в использовании драйвера. В остальном ВСЁ совершенно тоже самое – в "Мой компьютер" те же C, D и прочие диски, всё те же папки, файлы.. В общем и программно, на глаз, полная идентичность.

RAID

Установка массива не представляет собой ничего сложного: просто берем мат.плату, которая поддерживает технологию RAID, берем два полностью идентичных, - это важно!, - как по характеристикам (размеру, кэшу, интерфейсу и пр) так и по производителю и модели, диска и подключаем их к оной мат.плате. Далее просто включаем компьютер, заходим в BIOS и выставляем параметр SATA Configuration: RAID. После этого в процессе загрузки компьютера (как правило, до загрузки Windows) появляется панель отображающая информацию о диска в рейде и вне него, где, собственно нужно нажать CTR-I, чтобы настроить рейд (добавить диски в него, удалить и тд и тп). Собственно, вот и все. Дальше идет установка Windows и прочие радости жизни, т.е, опять же, всё как всегда.

Важно: при создании или удалении рейда (1-го рейда это вроде не касается, но не факт) неизбежно удаляется вся информация с дисков, а посему просто проводить эксперимент, создавая и удаляя различные конфигурации, явно не стоит. Посему, перед созданием рейда предварительно сохраните всю нужную информацию (если она есть), а потом уже экспериментируйте.

Что до конфигураций.. Как я уже говорил, RAID массивов существует несколько видов (как минимум из основного базиса, - это RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6). Для начала я расскажу о двух, наиболее понятных и популярных среди обычных пользователей:

  • RAID 0 - дисковый массив для увеличения скорости\записи.
  • RAID 1 - зеркальный дисковый массив.

А в конце статьи быстренько пробегусь по прочим.

RAID 0 - что это и с чем его едят?

И так.. RAID 0 (он же, страйп («Striping»)) — используется от двух до четырех (больше, - реже) жестких дисков, которые совместно обрабатывают информацию, что повышает производительность. Чтобы было понятно, - таскать мешки одному человеку дольше и сложнее чем вчетвером (хотя мешки остаются все теми же по своим физ свойствам, меняются лишь мощности с ними взаимодействующие). Программно же, информация на рейде такого типа, разбивается на блоки данных и записывается на оба/несколько дисков поочередно.

Один блок данных на один диск, другой блок данных на другой и тд. Таким образом существенно повышается производительность (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности, т.е 4-ые диска будут бегать шустрее чем два), но страдает безопасность данных на всём массиве. При выходе из строя любого из входящих в такой RAID винчестеров (т.е. жестких дисков) практически полностью и безвозвратно пропадает вся информация.

RAID

 

Почему? Дело в том, что каждый файл состоит из некоторого количества байт.. каждый из которых несет в себе информацию. Но в RAID 0 массиве байты одного файла могут быть расположены на нескольких дисках. Соответственно при "смерти" одного из дисков потеряется произвольное количество байтов файла и восстановить его будет просто невозможно. Но файл то не один.

В общем при использовании такого рейд-массива настоятельно рекомендуется делать постоянные бэкапы ценной информации на внешний носитель. Рейд действительно обеспечивает ощутимую скорость - это я Вам говорю на собственном опыте, т.к у меня дома уже годами установлено такое счастье.

RAID 1 - что такое и с чем его едят?

Что же до RAID 1 (Mirroring — «зеркало»).. Собственно, начну с недостатка. В отличии от RAID 0 получается, что Вы как бы "теряете" объем второго жесткого диска (он используется для записи на него полной (байт в байт) копии первого жесткого диска в то время как RAID 0 это место полностью доступно).

Преимущество же, как Вы уже поняли, в том, что он имеет высокую надежность, т.е все работает (и все данные существуют в природе, а не исчезают с выходом из строя одного из устройств) до тех пор пока функционирует хотя бы один диск, т.е. если даже грубо вывести из строя один диск - Вы не потеряете ни байта информации, т.к. второй является чистой копией первого и заменяет его при выходе из строя. Такой рейд частенько используется в серверах в силу безумнейшей жизнеспособности данных, что важно.

При подобном подходе в жертву приносится производительность и, по личным ощущениям, оная даже меньше чем при использовании одного диска без всяких там рейдов. Впрочем, для некоторых надежность куда важнее производительности.

RAID 2, 3, 4, 5, 6 - что такое и с чем едят их?

Описание этих массивов тут по стольку по скольку, т.е. чисто для справки, да и то в сжатом (по сути описан только второй) виде. Почему так? Как минимум в силу низкой популярности этих массивов среди рядового (да и в общем-то любого другого) пользователя и, как следствие, малого опыта использования оных мною.

RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют некий код Хемминга (не интересовался что это, посему рассказывать не буду). Принцип работы примерно такой: данные записываются на соответствующие устройства так же, как и в RAID 0, т.е они разбиваются на небольшие блоки по всем дискам, которые участвуют в хранении информации. Оставшиеся же  (специально выделенные под оное) диски хранят коды коррекции ошибок, по которым в случае выхода какого-либо винчестера из строя возможно восстановление информации. Тобишь в массивах такого типа диски делятся на две группы — для данных и для кодов коррекции ошибок

Например, у Вас два диска являют собой место под систему и файлы, а еще два будут полностью отведены под данные коррекции на случай выхода из строя первых двух дисков. По сути это что-то вроде нулевого рейда, только с возможностью хоть как-то спасти информацию в случае сбоев одного из винчестеров. Редкостно затратно, - четыре диска вместо двух с весьма спорным приростом безопасности.

RAID 3, 4, 5, 6.. Про них, как бы странно это не звучало на страницах этого сайта, попробуйте почитать на Википедии. Дело в том, что я в жизни сталкивался с этими массивами крайне редко (разве что пятый попадался под руку чаще остальных) и описать доступными словами принципы их работы не могу, а перепечатывать статью, с выше предложенного ресурса решительно не желаю, как минимум, в силу наличия в оных зубодробительных формулировок, которые даже мне понятны со скрипом.

Какой RAID все же выбрать?

Если вы играете в игры, часто копируете музыку, фильмы, устанавливаете ёмкие ресурсопотребляющие программы, то Вам безусловно пригодиться  RAID 0. Но будьте внимательны при выборе жестких дисков, - в этом случае их качество особенно важно, - или же обязательно делайте бэкапы на внешний носитель.

Если же вы работаете с ценной информацией, которую потерять равносильно смерти, то Вам безусловно нужен RAID 1 - с ним потерять информацию крайне сложно.

Повторюсь, что очень желательно, чтобы диски устанавливаемые в RAID-массив были пол идентичны. Размер, фирма, серия, объём кэша - всё, желательно, должно быть одинаковым.

Послесловие

Вот такие вот дела. Кстати, как собрать это чудо я писал в статье: "Как создать RAID-массив штатными методами", а про пару параметров в материале "RAID 0 из двух SSD, — практические тесты с Read Ahead и Read Cache".

Искренне надеюсь, что эта статья Вам окажется полезной и Вы обязательно сделаете себе рейд того или иного типа. Поверьте, оное того стоит.

По вопросам создания и настройки оных, в общем-то, можете обращаться ко мне в комментариях, - попробую помочь (при наличии в сети инструкции к Вашей мат.плате). Так же буду рад любым дополнениям, пожеланиям, мыслям и всём таком прочем.

Оценить —

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(20 голосов, в среднем: 4.7 из 5)
ул. Тверская, вл. 19 Россия, Москва (916) 174-8226

Комментарии к статье

  1. Спасибо за статью. Я не разбираюсь в терминологии, собираюсь чисто под систему поставить SSD, а "старый" жесткий диск на 1 Тб использовать как накопитель для хранение данных. При выборе SSD столкнулся с этим термином. Хотел узнать значение слова, а почерпнул больше. Мой случай к RAID отношения не имеет. Еще раз спасибо за статью.

  2. Говорили, что при raid 0 можно разбивать на логические диски. Что будет при форматировании одного из них? Данные на другом не испортятся?

    • Ответить
      нгкшш

      при райде диски сливаются в один, и работать как с двумя разными устройствами не получится. тоесть внешне в проводнике ничего не изменится. как будто вы работаете с одним диском. просто ваша работа будет в 2 раза быстрее если райд 0, или так же если при райд 1 просто с невидимым дубликатом диска.

  3. Ответить
    Дронго

    Очень познавательная статья,теперь после продчтения загорелся создать себе рэйд массив,но есть вопросик.
    Если я подключу два винта по 500 гигов Western Digital VelociRaptor, WD5000HHTZ в raid 0,то как они будут отображатся в проводнике,как один на 500 гигов,или два по 500,или один на 1000 гигов?

    • Ответить
      нгкшш

      если райд 0, то один 1000. если райд 1 то, один 500

  4. Ответить
    Слава

    Добрый день я соединил в рейд 2 диска SSD на 60 Гб и простой на 500 Гб в итоге получилось 119 Гб я так понимаю это из-за того что разные диски ? Ну в общем я и такому рад скорость заметно подналась :shock: . И еще у меня вопросик один есть ли смысл купить 2 SSD диска допустим по 250 Гб и соединить их в рейд 0 то будет ли толк в этом?

    • Ответить
      Григорий

      Толк будет, а именно: общий объём будет 250 Гб :?: вместо 119

    • Не занимайтесь ерундой, собирать RAID-массив 0 из SSD накопителей - для чего? Скорость ограничится пропускной способностью SATA6(3), а вероятность потерять данные при выходе из строя одного накопителя увеличиться ровно в 2 раза. Брать 2 SSD по 250Гб, не вижу смысла, возьмите один на 500Гб, а резервные копии делайте на HDD. SSD-шки тем и славятся, что скорость у них всегда выше чем у механиков (HDD), поэтому заморачиваться по поводу рейдов, это так, для боловства.

  5. спасибо за статью. выручила.

  6. очень познавательная, и доступно изложенная статья. автору респект.

  7. Ответить
    Виктор

    Добрый день я соединил в рейд 2 диска SSD на 60 Гб и простой на 500 Гб в итоге получилось 119 Гб я так понимаю это из-за того что разные диски ? Ну в общем я и такому рад скорость заметно подналась :shock: . И еще у меня вопросик один есть ли смысл купить 2 SSD диска допустим по 250 Гб и соединить их в рейд 0 то будет ли толк в этом?
    Толк будет, но использование SSD вообще требует опыта, знаний о том, с чем вы вообще столкнулись, проще говоря, твердотельные диски далеко не для большинства пользователей, прослужат у вас они не долго, т.к имеют ограниченное кол-во перезаписи, делайте выводы.

    • Ответить
      Игорь

      никаких особых навыков SSD не требует, количество перезаписи около 10 миллионов раз (конечно зависит от производителя),единственно,что нельзя делать категорически, это его дефрагментировать но современные дефрагментаторы SSD-шку и не "дефрагят". ну а RAID-массив конечно лучше всего применять только для HDD,там всё в "кучке" собрано, а на SSD все файлы разложены так, что бы их быстрее можно было достать системой, то есть можно сказать что SSD-ка для увеличения скорости внутри себя организует нулевой RAID-массив.

  8. Спасибо,очень познавательно..

  9. Ответить
    Гарик

    Добрый день! Спасибо за статью. Но хотел бы уточнить: у меня два харда по терабайту каждый + 1 SSD диск на 64 Гб. Хочу запустить ssd под кэширование (Intel Rapid Storage), в этом случае Raid 0 ?
    При этом Raid из самих HDD-шек мне не нужен.

  10. Спасибо! Все очень доступно и понятно написано))) ;-)

  11. Ответить
    Лариса

    Спасибо!!! Наконец-то нашла простые ответы на этот сложный вопрос(Как определить, что используется RAID)

  12. Ответить
    Руслан

    помогите пожалуйста у меня мать asus Rampage III GENE хочу к ней подключить 1 ssd 128гб, + 2x2tb hdd (хочу чтоб работали в раид 0). А ссд независимо от них работала ( на ссд поставлю винду, а на 2TB разная инфа будет).
    На плате есть 6 САТА (черных) а также 2 САТА (красных).

  13. Ответить
    Евгений

    Скажите, а возможно ли отключить внешний рейд-контроллер через биос?
    На работе сервер с контроллером.
    Один из винчестеров накрылся и я теперь хочу, чтобы сервер работал, вообще, без рейда.
    Уже довольно долго пытаюсь в биосе найти и отключить контроллер.
    А тут недавно узнал, что они бывают еще и внешними.
    И вот появился вопрос, с которого я начал свой монолог:)

    • Сложно сказать, зависит от BIOS'а, но вообще проще физически внешний извлечь :)

  14. Ответить
    Булат

    Добрый день. Какой фирмы лучше купить жесткий диск??? Для создания Raid 0 обязательно ли нужна одинаковая скорость вращения винчестеров и объем памяти??
    Если подумать, то снижается ли нагрузка на HDD (тем самым увеличивая срок службы) при подключении Raid 0?

    • В идеале они должны быть идентичны, иначе может быть потеря в скорости и рассинхрон. Размеры точно должны быть одинаковы. По поводу выбора фирмы и тп - https://sonikelf.ru/hard-disk/

  15. Ответить
    Ермак

    Есть RAID 1 с инфой. Вопрос могу ли я подключить дополнительно чистый жесткий диск или два для самостоятельного архива, независимо от первых, т.е. не входящих в RAID-массив

  16. Ответить
    Чайник

    А как это рейд отображается? В качестве одного диска или двух? И показывает ли мой компьютер их общий объем или только одного?

    • Если речь идет про 0-вой рейд, то показывает как рейд общего размера из двух дисков. Сколько создавать логических (С, D и тп), - дело Ваше.

  17. Ответить
    Павел

    Serial ATA
    6 x SATA2 до 3 Гбит/с
    Поддержка SATA RAID
    0,
    1,
    10,
    JBOD
    Скажите пожалуйста, а последний массив - как он работает? Это все что поддерживает Моя мать "M5A78L-M/USB3".

    • JBOD (just a bunch of disks - "просто набор дисков") - массив дисков, построенный без определенного метода, представляя из себя просто набор из нескольких жестких дисков. Де факто - это просто диски отмеченные на контроллере как существующие вне других рейдов.

  18. Ответить
    Человек

    Спасибо автору за инфу. Полезно:) Буду делать RAID_0

  19. интересно а чисто теоретически посему не рассматривают вариант обьединения двух массивов рейд1(4 диска) в массив рейд 0 ? фактически получится обьединить преимущества обоих ?

    • обьясню подробнее- два диска в рейд 0 и каждый из них по отдельности имеет свое зеркало/возможны опции например - копирование в простое и/или перед отключением

    • Потому, что я не стал описывать тут все рейды, а только те, что более популярны среди домашних и не очень пользователей. Так-то есть еще и 0+1 и 1+0 и 5-ый и прочее.

* - комментарии могут появляться не сразу (или попасть в спам)