RAID pro IDE disky
24.3.2000, Vít Zatloukal, zpráva
Chcete zvýšit výkon nebo spolehlivost IDE disků?
Disková pole RAID (Redundant Array of Independent Disks) byla až donedávna doménou výkonných serverů. Pro “normální” uživatele je RAID čímsi souvisejícím se SCSI disky a hlavně příliš drahým. S příchodem Ultra ATA/66 se objevily řadiče, které toto rozhraní podporují (pro starší základní desky) a také řadiče, které umožňují použít RAID pole i pro IDE (tedy levnější) disky. Ze známých firem nabízí IDE RAID řadiče například Promise (FastTrak66) nebo Iwill (Side RAID66). Oba tyto řadiče jsou velmi podobné, nabízejí tři základní typy RAID polí – RAID 0, RAID 1 a RAID 0/1 (někdy se označuje jako RAID 10), podporují až čtyři pevné disky. Obecně se dá říct, že RAID se používá ke zvýšení výkonu a/nebo spolehlivosti pevných disků. Jak jednotlivé typy RAID polí fungují a v čem jsou výhodné si teď vysvětlíme.
RAID 0 pole je určeno pro zvýšení výkonu systému pevných disků. Princip je v podstatě jednoduchý. Označuje se jako “Stripping”, používá dva (nebo více) pevných disků pro znásobeni rychlosti čtení a zápisu dat. Data (soubory) jsou RAID řadičem rozdělena a ukládána současně na oba disky - polovina souboru na jeden disk, druhá polovina na druhý disk. Data jsou dělena “za běhu” na menší části o určité velikosti (např. 8 KB) a ty jsou ukládány na oba disky současně. Neznamená to tedy, že první polovina souboru je na prvním disku, druhá polovina na druhém. Uložení 100 MB souboru na RAID 0 pole se dvěma disky zabere přibližně stejnou dobu jako uložení 50 MB souboru na jeden disk. Obdobné je to samozřejmě se čtením dat. Pro představu, RAID 0 funguje podobně, jako když hadicí napouštíte bazén. Použijete li dvě (stejné) hadice, bazén se naplní dvakrát rychleji (vzpomínáte si na slovní úlohy ze základní školy?). RAID 0 tedy nezvyšuje spolehlivost uložených dat, odejde-li vám jeden disk, pak s největší pravděpodobností přijdete také o všechna data. Pro RAID 0 je vhodné používat stejné disky, co do kapacity i výkonu, nejlépe tedy dva identické disky. Výkon a kapacita je dána “slabším diskem”. Je logické, že rychlejší disk by stejně musel čekat na pomalejší. Použijete-li např. jeden 4 GB a jeden 6 GB disk, využijí se z druhého disku pouze 4 GB a celková kapacita takového RAID 0 pole je 8 GB. Disků můžete samozřejmě použít více, dosáhnete tím ještě vyššího výkonu, přičemž opět platí pravidlo “nejlépe použít stejné disky”. Kapacita RAID 0 pole je dána kapacitou nejmenšího disku násobenou jejich počtem. Víc disků tedy znamená větší kapacitu (až na extrémní případy, kdy použijete třeba dva 10 GB disky a jeden 1 GB – výsledná kapacita pak je 3 GB).
RAID 1 pole je naopak určeno pro zvýšení spolehlivosti uložených dat, označuje se jako “Mirroring”. Už z názvu je zřejmý princip – data jsou ukládána současně na dva (nebo více) pevné disky, přičemž na všechny disky jsou ukládána stejná data. To znamená, že všechny disky použité v RAID 1 obsahují identická data a pokud jeden z nich “klekne”, nahradí ho jiný disk. U RAID 1 pole je celková kapacita dána velikostí nejmenšího disku (ničím nenásobená). Druhý (třetí, čtvrtý…) disk v poli nezvyšuje kapacitu, ale spolehlivost tím, že vytváří kompletní a rychle přístupnou zálohu dat. I pro RAID 1 pole je vhodné použít disky o stejné kapacitě a výkonu.
RAID 0/1 pole je kombinací obou výše popsaných. Jedná se vlastně o to, že vytvoříte RAID 0 pole a to pak zrcadlíte RAID 1 polem. Výsledkem jsou vlastně dvě RAID 0 pole obsahující identická data. RAID 0/1 zvyšuje jak výkon, tak spolehlivost, musíte ovšem použít nejméně čtyři disky, nejlépe opět se stejnými parametry.
Některé RAID řadiče nabízejí další možnost, jak využít více disků. Jedná se o tzv. “Spanning”, neboli spojení několika fyzických disků do jednoho (velkého) logického celku. Použít lze libovolné disky, kapacita je dána prostým součtem kapacit jednotlivých disků. Tuto funkci však nabízejí i některé operační systémy (např. Windows NT, Windows 2000).
Jak se v praxi projeví zvýšení výkonu použitím pole se můžete přesvědčit na HardwareCentral. V syntetických benchmarcích je zvýšení výkonu opravdu výrazné, v praktických aplikacích už to tak žhavé není. Ve hrách se zvýšení výkonu neprojeví vyšším počtem snímků za sekundu, ale rychlejším startem a načítáním jednotlivých map. Také je třeba podotknout, že se nijak nezmění přístupová doba, ani přes RAID nelze k disku přistupovat dříve, než to on sám dovolí.
Podle HardwareCentral
RAID 0 pole je určeno pro zvýšení výkonu systému pevných disků. Princip je v podstatě jednoduchý. Označuje se jako “Stripping”, používá dva (nebo více) pevných disků pro znásobeni rychlosti čtení a zápisu dat. Data (soubory) jsou RAID řadičem rozdělena a ukládána současně na oba disky - polovina souboru na jeden disk, druhá polovina na druhý disk. Data jsou dělena “za běhu” na menší části o určité velikosti (např. 8 KB) a ty jsou ukládány na oba disky současně. Neznamená to tedy, že první polovina souboru je na prvním disku, druhá polovina na druhém. Uložení 100 MB souboru na RAID 0 pole se dvěma disky zabere přibližně stejnou dobu jako uložení 50 MB souboru na jeden disk. Obdobné je to samozřejmě se čtením dat. Pro představu, RAID 0 funguje podobně, jako když hadicí napouštíte bazén. Použijete li dvě (stejné) hadice, bazén se naplní dvakrát rychleji (vzpomínáte si na slovní úlohy ze základní školy?). RAID 0 tedy nezvyšuje spolehlivost uložených dat, odejde-li vám jeden disk, pak s největší pravděpodobností přijdete také o všechna data. Pro RAID 0 je vhodné používat stejné disky, co do kapacity i výkonu, nejlépe tedy dva identické disky. Výkon a kapacita je dána “slabším diskem”. Je logické, že rychlejší disk by stejně musel čekat na pomalejší. Použijete-li např. jeden 4 GB a jeden 6 GB disk, využijí se z druhého disku pouze 4 GB a celková kapacita takového RAID 0 pole je 8 GB. Disků můžete samozřejmě použít více, dosáhnete tím ještě vyššího výkonu, přičemž opět platí pravidlo “nejlépe použít stejné disky”. Kapacita RAID 0 pole je dána kapacitou nejmenšího disku násobenou jejich počtem. Víc disků tedy znamená větší kapacitu (až na extrémní případy, kdy použijete třeba dva 10 GB disky a jeden 1 GB – výsledná kapacita pak je 3 GB).
RAID 1 pole je naopak určeno pro zvýšení spolehlivosti uložených dat, označuje se jako “Mirroring”. Už z názvu je zřejmý princip – data jsou ukládána současně na dva (nebo více) pevné disky, přičemž na všechny disky jsou ukládána stejná data. To znamená, že všechny disky použité v RAID 1 obsahují identická data a pokud jeden z nich “klekne”, nahradí ho jiný disk. U RAID 1 pole je celková kapacita dána velikostí nejmenšího disku (ničím nenásobená). Druhý (třetí, čtvrtý…) disk v poli nezvyšuje kapacitu, ale spolehlivost tím, že vytváří kompletní a rychle přístupnou zálohu dat. I pro RAID 1 pole je vhodné použít disky o stejné kapacitě a výkonu.
RAID 0/1 pole je kombinací obou výše popsaných. Jedná se vlastně o to, že vytvoříte RAID 0 pole a to pak zrcadlíte RAID 1 polem. Výsledkem jsou vlastně dvě RAID 0 pole obsahující identická data. RAID 0/1 zvyšuje jak výkon, tak spolehlivost, musíte ovšem použít nejméně čtyři disky, nejlépe opět se stejnými parametry.
Některé RAID řadiče nabízejí další možnost, jak využít více disků. Jedná se o tzv. “Spanning”, neboli spojení několika fyzických disků do jednoho (velkého) logického celku. Použít lze libovolné disky, kapacita je dána prostým součtem kapacit jednotlivých disků. Tuto funkci však nabízejí i některé operační systémy (např. Windows NT, Windows 2000).
Jak se v praxi projeví zvýšení výkonu použitím pole se můžete přesvědčit na HardwareCentral. V syntetických benchmarcích je zvýšení výkonu opravdu výrazné, v praktických aplikacích už to tak žhavé není. Ve hrách se zvýšení výkonu neprojeví vyšším počtem snímků za sekundu, ale rychlejším startem a načítáním jednotlivých map. Také je třeba podotknout, že se nijak nezmění přístupová doba, ani přes RAID nelze k disku přistupovat dříve, než to on sám dovolí.
Podle HardwareCentral
