Знакомство с RAID массивом

Картинка с сайта chto-takoe-raid-massiv.germes72.ru

Одним из важных факторов современного, качественного и надёжного видеонаблюдения является скорость записи данных и надёжность хранения информации на жестком диске. Лучшие современные «жесткие диски» могут записывать со скоростью до 500 Мбайт/с. Это диски со скоростью вращения 15000 об/мин, и они весьма дороги и достаточно шумные. Стандартные жесткие накопители на 3,5 дюйма имеют диапазон скоростей вращения 5400-10000 об/мин, что соответствует скорости записи до 150 -250 Мбайт/с.

А можно ли скорость записи увеличить? Да, если объединить между собой 15 «жестких дисков» в один массив, то можно довести скорость записи до 800 Мбайт в секунду.

Как называется этот массив и что это такое

Его называют RAID-массив. Английская аббревиатура обозначает: избыточный массив независимых дисков. Несколько «винтов» объединяют контроллером таким образом, что пользователь и система видят их, как один диск.

Основанием для создания такого массива служат 2 главные цели.

1. Повысить надёжность хранения информации и отказоустойчивость системы.

2. Увеличить скорость записи/чтения.

Создано и успешно используется уже несколько разновидностей массивов, отличающихся друг от друга наборов целевых свойств. Кратко рассмотрим некоторые из них.

RAID0

Примером достижения второй цели является тип массива RAID0. Входящую информацию контроллер разбивает на блоки, которая затем заносится на все жесткие диски массива. Главное преимущество этого типа – очень приличная скорость записи/чтения, достигающая 800 Мбайт/с. Это происходит за счет того, что входящий поток делят на несколько блоков, которые затем распределяются между дисками. Слабое место RAID0 – это надёжность. При поломке одного из «винтов» теряются все данные.

RAID1

Примером достижения первой цели является тип массива RAID1, называемый ещё «зеркалом». Все данные дублируются, в связи с чем получают высокую степень надежности их сохранения.

RAID5

Это наиболее популярный на сегодняшний день тип массива не только в IP-видеонаблюдении, но и во многих сферах IT отрасли. Как он выглядит и как работает?

Контроллер разбивает поток входящих данных, записываемых каждый на свой диск, но на последний диск пишется контрольная сумма. Допустим, один «винт» сломался. Потерянные блоки с информацией восстановятся простым логическим сложением оставшихся в массиве рабочих дисков и контрольной суммы, которая была сохранена на последнем. На картинке видно, что контрольные суммы равномерно раскиданы между всеми «винтами» массива. Подобное решение реализовано с целью равномерного распределения нагрузки между жесткими дисками и получения высоких скоростей записи/чтения.

У любого, казалось бы, идеального решения есть недостаток, и RAID5 не исключение. Когда ломается один из дисков, значительно снижается надежность массива в целом. Неисправный диск меняют на новый и запускают длительное (на несколько часов) восстановление данных. В это время при расчете утерянных значений интенсивность считывания данных значительно возрастает, повышая нагрузку на оставшиеся диски, что может привести к поломке второго «винта». А вот это уже приводит к полной и окончательной потере всей информации.

Ну, конечно, есть вариант, обладающий большей надёжностью и это RAID6.

RAID6

Работают объединенные диски в этом массиве по тому же принципу, что и предыдущий рассмотренный, только здесь записывают две контрольные суммы, которые рассчитывают по различным алгоритмам. В этом случае данные получают дополнительную защиту при поломке 2-х дисков.

Мы перечислили все базовые варианты массивов, но бывают и иные их комбинации. Один из примеров – это RAID10 (скомбинированы RAID0 и RAID10).

Такие комбинации дают возможность одновременно использовать преимущества 2 типов массивов.

Важно!

Создавая RAID-массивы, используйте «винты» равного объема.

Общий полезный объем различных типов массивов показан в таблице.

Выбор массива зависит от требований к системе видеонаблюдения и конкретных условий эксплуатации оборудования. В любом случае ни один из типов не является панацеей, всегда можно в процессе эксплуатации поменять конфигурацию и подобрать наиболее подходящий под ваши задачи.