Redundantni niz nezavisnih diskova (RAID) predstavlja tehnologiju skladištenja podataka koja donosi uravnotežen protok i brojne prednosti, uključujući povećanu toleranciju na greške, poboljšanu pouzdanost i visoke performanse.
Ova tehnologija kombinuje dva ili više nizova diskova u logičke jedinice koje funkcionišu kao jedan disk. Grupiranje diskova se realizuje putem softverskih i hardverskih rešenja.
Jednostavno rečeno, RAID omogućava da se više fizičkih diskova spoji u jedan logički disk većeg kapaciteta.
Osim što omogućava kreiranje većeg skladišnog prostora od nekoliko manjih jedinica, RAID takođe doprinosi poboljšanju performansi u različitim aspektima. Tu se ubraja zaštita podataka između diskova radi bržeg upisivanja i čitanja, kao i replikacija podataka radi redundantnosti.
Postoji više različitih RAID nivoa, pri čemu su RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 i RAID 10 najpopularniji. Svaki nivo je dizajniran za specifične zadatke i potrebe.
Ova tematika nije opštepoznata, pa je mnogima teško odlučiti se između RAID 0 i RAID 1.
U ovom tekstu, detaljnije ću analizirati razlike između RAID 0 i RAID 1, kako bih vam pomogao da razumete njihove karakteristike i primenu.
Krenimo!
Šta je RAID 0?
RAID 0 je standardna konfiguracija koja koristi striping podataka umesto pariteta ili mirroringa za upravljanje podacima. Striping je proces razlaganja podataka na manje blokove i njihovo distribuiranje po različitim uređajima za skladištenje, kao što su SSD ili HDD diskovi.
RAID 0 generalno unapređuje performanse sistema, oslanjajući se isključivo na striping za svoje operacije. Takođe, omogućava kreiranje velikog logičkog volumena od više manjih disk jedinica.
Kako radi RAID 0?
Striping podrazumeva deljenje podataka između SSD ili HDD diskova, pri čemu širina trake određuje veličinu isečka podataka na svakom pojedinačnom disku. Budući da striping rasprostire podatke po različitim fizičkim diskovima, različiti diskovi mogu istovremeno pristupati podacima, što omogućava brže čitanje i upisivanje.
Striping diskova, bez pariteta za upravljanje podacima, obično nema toleranciju greške ni redundantnost. To znači da u slučaju kvara jednog diska, svi podaci na tom disku se gube. Sistem deli podatke na različite nivoe, kao što su nivo bajta, nivo bita, nivo bloka ili nivo particije.
Na primer, sistem za skladištenje podataka može imati deset diskova. Sistem prvo upisuje blok od 64 KB na prvi, pa drugi, pa treći, četvrti i peti disk, a zatim ponovo kreće od prvog diska. Slično tome, sistem upisuje 1 MB podataka na svakom od 10 diskova i ponovo se vraća na početak da ponovi proceduru.
Prema tome, RAID 0 je efikasna tehnologija za skladištenje podataka u situacijama gde su brzina i performanse najvažnije, ali se ne zahteva visok nivo pouzdanosti. Keširanje prilikom obrade videa i strimovanje uživo su neki od primera gde RAID 0 dolazi do izražaja zbog svoje brzine i efikasnosti.
Šta je RAID 1?
RAID 1, poznat i kao mirror disk, predstavlja kloniranje ili kopiranje podataka na više diskova. Aplikacije koje zahtevaju visoku dostupnost i performanse, kao što su operativni sistemi, sistemi za elektronsku poštu, transakcione aplikacije i slično, mogu imati značajne koristi od mirroringa diskova.
RAID 1 je jedan od najčešće korišćenih nivoa RAID-a koji je usmeren na poboljšanje sigurnosti uskladištenih podataka. On koristi jednostavan koncept kombinovanja dva ili više diskova, gde se podaci čuvaju na dupliran način. Ovaj proces je poznat kao mirroring.
Na primer, ako se fajl upisuje i čuva na jednom disku, on se automatski čuva i na drugom, trećem ili ostalim diskovima. Sistem na taj način obezbeđuje potpunu redundantnost, što znači da ako jedan disk otkaže, drugi disk je spreman da preuzme njegovu funkciju.
Kako radi RAID 1?
RAID niz funkcioniše i ako je samo jedan disk aktivan i operativan. Pošto su oba diska operativna, podaci se mogu brzo čitati sa njih, što rezultira bržim radom. RAID 1 se dobro kombinuje sa SSD diskovima u modernim sistemima za skladištenje podataka, pa se često koristi „praćenje diska”.
Međutim, operacije upisa su sporije jer se svaka operacija upisa obavlja dva puta. Tokom oporavka sistema od havarije, mirror disk je od velike pomoći jer omogućava prelazak na rezervni sistem za podatke koji su kritični za rad aplikacija.
Ako se primarni disk ošteti ili ne funkcioniše, saobraćaj se odmah preusmerava na mirror ili sekundarni disk. Zatim, kopija sa mirror diska postaje operativna, jer su softver aplikacija i operativni sistem klonirani na taj disk zajedno sa podacima aplikacija.
RAID 0 naspram RAID 1: prednosti i ograničenja
Sada kada znate šta su RAID 0 i RAID 1, razmotrimo neke prednosti i ograničenja obe tehnologije.
Prednosti RAID 0
- Poboljšane performanse: RAID 0 nudi veću brzinu i performanse. Da to pojasnimo na jednom primeru. Kada su podaci raspoređeni na tri diska, sistem postiže tri puta veći protok. Ako pretpostavimo da svaki disk radi na 250 ulazno-izlaznih operacija u sekundi, sistem sa RAID 0 će imati 750 IOPS, što ga čini izuzetno brzim.
- Nema dodatnih troškova: Ceo kapacitet svakog diska je dostupan za skladištenje, budući da RAID 0 ne koristi paritetne diskove.
- Jednostavna implementacija: Nije potrebno veliko znanje za podešavanje RAID 0 nivoa, što ga čini brzim i jednostavnim za primenu.
- Niska cena: Cena RAID 0 konfiguracije je niža, a podržana je od strane većine RAID kontrolera.
- Protok: Protok RAID 0 je veći od protoka pojedinačnih diskova.
- Kapacitet skladištenja: Koristi kompletan kapacitet svih diskova.
Ograničenja RAID 0
Glavno ograničenje RAID 0 je nepostojanje pariteta, što rezultira nedostatkom tolerancije na greške. Ako se podaci izgube ili oštete iz bilo kog razloga, ne postoji rezervna kopija ili mehanizam otpornosti, što onemogućava oporavak podataka.
Verovatnoća kvara kod RAID 0 je veća nego kod pojedinačnih diskova. Zbog toga se ne smatra idealnim rešenjem za kritične sisteme.
Prednosti RAID 1
- Redundantnost podataka: Glavna prednost RAID 1 tehnologije je redundantnost podataka, jer se podaci dupliraju na dva ili više diskova.
- Tolerancija grešaka: Za aplikacije od kritičnog značaja, ovaj vid skladištenja podataka je najpogodniji. Kada jedan disk otkaže, drugi disk preuzima primarnu ulogu. Budući da oba diska sadrže identične podatke, korisnici ne osećaju nikakav uticaj.
- Visoke performanse: Podaci koje koristite mogu se čitati sa više uređaja istovremeno, pa je samim tim rad relativno brz.
- Visoka dostupnost: Podaci se repliciraju na dva ili više diskova. Zbog toga, u trenutku potrebe ili scenariju oporavka od havarije, možete lako preuzeti podatke. Mogućnost gubitka podataka je minimalna.
- Visoka bezbednost: Sa bezbednosnog aspekta, RAID 1 pruža zaštitu podataka kopiranjem podataka na više lokacija. Ako se, na primer, desi hakerski napad i izgube se podaci na jednom sistemu, i dalje možete pristupiti podacima na drugom.
Ograničenja RAID 1
RAID 1 se koristi u mnogim sektorima zahvaljujući svojoj mirror funkcionalnosti. Ovaj nivo igra ključnu ulogu u obezbeđivanju vaših podataka, bilo za ličnu ili poslovnu upotrebu. Ipak, postoje i određena ograničenja.
- Nema zamene u realnom vremenu: Kada prvi disk otkaže, sekundarni disk ne preuzima odmah ili automatski njegovu ulogu. Potrebno je ponovo ga aktivirati, što predstavlja mali nedostatak.
- Skupo: RAID 1 zahteva više prostora za implementaciju. Zbog toga je skuplji u poređenju sa RAID 0.
- Smanjen kapacitet skladištenja: Ako se koriste dva diska istovremeno i oba sadrže iste podatke, ukupan kapacitet se prepolovi.
- Performanse: Performanse čitanja i upisivanja su kod RAID 1 sistema uporedive sa jednim diskom.
RAID 0 naspram RAID 1: Sličnosti
Postoji nekoliko sličnosti između RAID 0 i RAID 1 u smislu nadogradnje i potreba. Ipak, njihove funkcionalnosti skladištenja podataka se razlikuju. Pogledajmo koje su to sličnosti:
- RAID 0 i RAID 1 su nivoi niza diskova.
- Primarna svrha oba RAID nivoa je direktno upravljanje podacima na diskovima.
- Obe tehnologije su osmišljene 1987. godine, a objavljene 1988.
- RAID 0 i RAID 1 su otvoreni formati.
- Tehnologije koje se koriste u oba nivoa su serveri, virtuelizacija i hard diskovi.
- Minimalan broj diskova koji su potrebni za oba niza je 2.
RAID 0 naspram RAID 1: Razlike
Najveće razlike između ova dva nivoa su njihove primarne funkcije skladištenja podataka. RAID 0 i RAID 1 različito upravljaju uređajima za skladištenje podataka. RAID 0 spaja sve diskove u RAID nizu u jedan logički volumen, dok RAID 1 kopira podatke sa primarnog diska na više diskova u realnom vremenu.
Zbog toga je RAID 0 najbrži način skladištenja podataka za operacije čitanja i upisa po mnogo nižoj ceni. Za razliku od njega, RAID 1 predstavlja sigurniju opciju za kompanije koje brinu o integritetu i bezbednosti svojih podataka. Budući da oba rešenja imaju svoje prednosti, teško je odlučiti se koje odabrati.
Jednostavno, ali efikasno rešenje može biti upotreba svakog niza u određenim okolnostima. To znači da tamo gde postoji rizik od kvara ili bezbednosne pretnje, treba da se fokusirate na RAID 1. U određenim situacijama, kao što je igranje video igara i 3D modeliranje, gde vam je potrebna maksimalna brzina u operacijama čitanja i pisanja, RAID 0 je vaša najbolja opcija.
Hajde da sagledamo glavne razlike između RAID 0 i RAID 1:
| RAID 0 | RAID 1 | |
| Definicija | RAID 0 označava redundantni niz nezavisnih diskova nivoa 0. | RAID 1 označava redundantni niz nezavisnih diskova nivoa 1. |
| Primarna operacija | Kod RAID 0 niza, deljenje podataka je osnovna operacija. | Kod RAID 1, mirror ili dupliranje diska je osnovna operacija. |
| Cena | Cena je relativno niska. | Skupa je u poređenju sa RAID 0. |
| Kazna za pisanje | Ne postoji kazna za pisanje. | Postoji kazna za upisivanje. |
| Kapacitet skladištenja | Relativni kapacitet skladištenja je 100%. | Relativni kapacitet skladištenja je 50%. |
| Performanse | Performanse čitanja i upisivanja, zajedno sa brzinom, su visoke. | Performanse i brzina čitanja i upisivanja su sporije u poređenju sa RAID 0. |
| Fokus | Naglasak je na brzini pristupa podacima. | Naglasak je na dostupnosti podataka. |
| Zaštita | Ne postoji zaštita. | Postoji zaštita putem mirroringa. |
| Redundantnost | Ne postoji redundantnost, tolerancija grešaka ni mogućnost mirroringa. | Postoji redundantnost, mirroring i tolerancija grešaka. |
| Upotreba | Koristi se kada je pouzdanost podataka manje važna, a brzina ključna. | Koristi se kada gubitak podataka nije prihvatljiv. |
| Oporavak | Podaci se ne mogu oporaviti. | Podaci se mogu brzo oporaviti u slučaju havarije. |
| Lokacija | Podaci se čuvaju na jednom mestu. | Podaci se mogu čuvati na više lokacija. |
| Podaci na diskovima | Dva diska sadrže dva različita seta podataka. | Dva diska sadrže slične setove podataka. |
RAID 0 naspram RAID 1: Kada koristiti koji?
RAID 0
- Ako vam je potreban 100% kapacitet skladištenja i gubitak podataka nije veliki problem, RAID 0 je bolja opcija jer je jeftinija.
- Ako treba da kreirate logički volumen preko osnovnog volumena, kao što je kreiranje volumena na LVM zaštićenom RAID-om na Linux serverima, RAID 0 nivo je idealan.
- Ako postoji neki drugi oblik bezbednosti podataka, kao što je kopija replike, mrežni RAID, itd., u slučaju gubitka podataka, RAID 0 je dobra opcija za ličnu upotrebu, poput igranja igara na računaru.
RAID 1
- Ako je redundantnost podataka vaš glavni prioritet, RAID 1 će biti bolje rešenje.
- Ako kapacitet skladištenja i budžet nisu glavni problemi, ali bezbednost jeste, poželjniji je RAID 1 nivo.
- Najpogodniji je za aplikacije od kritičnog značaja.
- Ako želite visoke ulazno-izlazne operacije u sekundi (IOPS), koristite RAID 1.
Kombinovanje RAID 0 i RAID 1
Dva koncepta se mogu kombinovati odvojeno da bi se iskoristile prednosti obe tehnologije u različitim oblastima. Kombinacijom RAID 0 i RAID 1 mogu se kreirati dve konfiguracije:
- RAID 01 (RAID 0+1)
- RAID 10 (RAID 1+0)
Nivo koji je prvi u kombinaciji određuje funkciju, a drugi nivo se primenjuje naknadno. RAID 0 i RAID 1 se kombinuju da bi se kreirao striping sa mirroringom, dok su RAID 1 i RAID 0 povezani da bi kreirali konfiguraciju mirroringa sa stripingom.
Ove kombinacije su poznate kao ugnježdeni RAID nivoi. Budući da RAID 10 ima veću toleranciju grešaka, široko se primenjuje u mnogim kompanijama. On kombinuje koncepte mirroringa i stripinga kako bi istovremeno omogućio 100% kapacitet skladištenja i bezbednost podataka. Na ovaj način možete skladištiti sve više podataka bez bojazni od njihovog gubitka, čak i tokom oporavka od havarije.
Zaključak
Izbor između RAID 0 i RAID 1 može biti težak. Nije stvar samo u tehnologiji, već u velikoj meri zavisi od vaše upotrebe.
RAID 0 ne nudi redundantnost i koristi striping, što znači da se podaci dele na više diskova za čitanje ili upisivanje podataka velikom brzinom. S druge strane, RAID 1 nudi redundantnost podataka kroz replikaciju podataka, što znači da se podaci slično upisuju na dva ili više diskova, što ih čini spremnim za slučaj havarije. Ipak, RAID 1 je nešto sporiji u poređenju sa RAID 0.
Kao što možete videti, oba nivoa funkcionišu dobro u različitim scenarijima. RAID 0 može biti bolji izbor kada su vam performanse bitnije od redundantnosti. Kada treba da upravljate kritičnim sistemima, RAID 1 može biti bolji izbor. Zato, izaberite RAID 0 ili RAID 1 na osnovu vaših potreba.
Takođe možete istražiti neka od najboljih rešenja za mrežni sistem za skladištenje podataka (NAS) za raznovrsne bekap i zaštitu podataka.