Phenquestions
RAID, zaoberá sa živými dátami, je to mechanizmus, s ktorým bežiaci systém kombinuje viac diskov do jednej entity úložiska. Dáta sa potom šíria naprieč všetkými diskami tak, aby mohli prežiť zlyhanie aspoň jedného (alebo viacerých) fyzických diskov. Najjednoduchší typ poľa RAID je RAID1 alebo zrkadlenie. Toto je miesto, kde kopírujete (alebo zrkadlíte) rovnaké údaje na dva alebo viac diskov, takže ak jeden z diskov zlyhá, dáta môžu stále prežiť a stále sa dajú aktívne používať. Existujú aj ďalšie konfigurácie RAID a o týchto si povieme ďalšie.
O RAID
RAID alebo redundantné pole lacných diskov je mechanizmus na ukladanie údajov medzi diskami. Môžete použiť široké „pole“ nastavenia RAID, ale dva základné mechanizmy, na ktorých sú založené, sú nasledujúce:
1. Zrkadlenie:
Zrkadlenie znamená, že vaše dátové bloky sú kopírované, zrkadlené na viacerých diskoch. Ak zrkadlíte svoje údaje na troch diskoch, môžete kedykoľvek prežiť zlyhanie až dvoch diskov, potom môžete zlyhané disky bez väčších problémov nahradiť novými. Podobne, ak kopírujete údaje naprieč n + 1 disky, vydržíš až n zlyhávajú disky. Nevýhodou je, že získate iba úložnú kapacitu, ktorá sa rovná najmenšiemu disku v poli RAID.
2. Parita:
Druhým prístupom je rozdelenie údajov na dve časti. Pomocou dvoch blokov používateľských údajov môžete vytvoriť tretí blok „parity“. Všetky tri bloky majú rovnakú veľkosť a sú rozdelené do rôznych zariadení. Aby táto konfigurácia fungovala, sú potrebné minimálne tri zariadenia. Ak niektorý z diskov zlyhá, môžete znova vytvoriť bloky uložené na tomto disku pomocou ďalších dvoch blokov. Ak sa napríklad stratí druhý blok používateľa, môže sa prvý blok a paritný blok použiť na výpočet druhého bloku používateľa. Ak vás zaujíma, ako to funguje, pozrite si toto úžasné vysvetlenie.
Túto metódu je možné ďalej vylepšiť tak, aby mala 2 alebo dokonca 3 paritné bloky. Ale viac ako 3 paritné bloky sa v priemysle nevidia tak často. Ak máte jeden paritný blok, môžete prežiť jedno zlyhanie disku. Dva paritné bloky znamenajú, že vydržíte zlyhanie dvoch diskov atď.
Je to efektívnejšie z hľadiska využitia úložiska ako zrkadlenia. Ak máte jeden paritný blok, potrebujete iba o 50% viac fyzického úložiska na skutočné údaje používateľa, ktoré ukladáte. To znamená, že na uloženie 1 GB dát budete potrebovať 1.5 GB úložiska (plus metadáta majú malú réžiu). Je to oveľa efektívnejšie ako aj najefektívnejšie zrkadlenie, kde na zrkadlenie 1 GB dát medzi dvoma diskami potrebujete najmenej 2 GB úložného priestoru.
Nevýhodou je, že náhodné operácie zápisu sa spomalia vďaka extra bitom výpočtu a operácii zápisu spojenej s paritným blokom. Spoľahlivosť tiež nie je taká dobrá ako spoľahlivosť n + 1 zrkadlené disky, kde sa môžete pripraviť na zlyhanie ľubovoľného počtu diskov.
Konfigurácie RAID môžu byť také zložité alebo také jednoduché, ako chcete, môžete kombinovať paritné a zrkadlové stratégie a upraviť ich podľa svojich predstáv. Existujú vyhradené radiče RAID, ku ktorým pripájate svoje fyzické disky, a operačný systém potom uvidí jeden logický disk, ako ukazuje radič. LSI je jedným z takýchto dodávateľov radičov RAID. Môžete tiež vykonať RAID v softvéri OpenZFS je pravdepodobne najlepšia stávka, ktorú v tomto smere máte.
Jedným z posledných druhov RAID, ktoré získa čestné uznanie, je RAID 0. Technicky to nie je schéma RAID, pretože tu nejde o redundanciu. Myšlienkou RAID 0 je jednoducho rozšíriť vaše dáta na viac úložných zariadení bez nich akýkoľvek odolnosť proti poruchám disku. Výhodou je, že týmto dosiahnete zlepšenie výkonu. Ak zapisujete 1 GB dát na jeden disk, proces je pomalý. Disk dokáže vykonať iba obmedzený počet operácií zápisu za sekundu a váš operačný systém musí počkať, kým dokončí túto operáciu, až potom budú odoslané nové údaje. Ak rozšírite rovnaký 1 GB dát na dva také disky, môžete z nich písať (a čítať) súčasne a získať tak trochu lepšieho výkonu.
Back Ups
Koncept záloh je nepochybne dôležitejší ako koncept RAID. Záloha v rámci správy úložiska je známa dobrá kópia údajov od daného okamihu, z ktorých môžete v prípade potreby obnoviť súbory späť do hlavného systému. Pokiaľ ide o implementáciu, existuje veľa riešení hostených v cloude a tiež veľa offline.
Tarsnap a Backblaze sú moje obľúbené spravované zálohovacie služby pre súkromné aj obchodné prípady použitia. Do tejto definície a. Môžete tiež zahrnúť Disk Google, iCloud alebo Dropbox záloha sú zamerané viac na spotrebiteľský trh ako na podnik. Základný princíp je však stále rovnaký. Keď sa prihlásite do nového zariadenia iPhone alebo iPad, všetky dáta, vaše kontakty, fotografie, knižnica médií atď. Sa bezproblémovo synchronizujú z vášho účtu iCloud a pri ďalšom používaní zariadenia sa novšie dáta ticho zálohujú do cloudu a nemusíte nemusím si s tým robiť starosti.
Vaše zálohovacie riešenie môže byť také jednoduché ako kopírovanie údajov na externý pevný disk alebo použitie rsync (alebo zfs send, ak používate OpenZFS) na pravidelné generovanie kópie všetkých relevantných informácií. Môže to zahŕňať priečinok Dokumenty, databázu, zdrojové úložisko alebo dokonca celú ikonu koreňového systému súborov do plochého zipsu alebo tarballu. Dôležité kritériá, ktoré by malo dobré riešenie zálohovania spĺňať, sú nasledujúce:
- Zálohy by sa mali zálohovať často - Ak zálohujete dáta každý mesiac, nie každý týždeň, riskujete stratu údajov až za mesiac, keď dôjde k katastrofe.
- Vaše zálohy by sa mali vrátiť v čase - Záložné úložisko je konečné. Niekedy musíte staršie zálohy vyhodiť. Čím viac úložného priestoru máte, tým lepšie môžu byť vaše zálohy. Predpokladajme, že svoje údaje budete zálohovať každý týždeň, ale zálohy staršie ako 2 týždne vyhodíte. Ak dôjde k náhodnému odstráneniu súboru, ktorý bude dva týždne bez povšimnutia, nebudete ho mať ako vrátiť.
- Vaše súbory by mali byť skutočne obnoviteľné - ak ste sa nikdy nepokúsili obnoviť svoje dáta zo zálohy, nemáte zálohu. Nemali by ste sa musieť naučiť, ako obnoviť údaje, v kritickom čase, keď ste utrpeli stratu údajov. Plánujte dopredu a vedieť, ako obnoviť systém z poslednej známej dobrej zálohy.
- Vaša záloha by mala byť oddelená od bežiaceho systému - Keď dôjde k katastrofe a všetky vaše súbory na produkčnom serveri budú zašifrované, odstránené alebo poškodené, musíte sa ubezpečiť, že to isté sa nestane aj vašej zálohe. Jedným z dobrých spôsobov, ako to zabezpečiť, je zabezpečiť, aby vaše zálohovacie zariadenie nebolo „pripojené“ k vášmu produkčnému prostrediu, t.e, odpojte pevný disk USB a po dokončení zálohovania odpojte súborový systém NFS. Aspoň nedávajte produkčnému systému oprávnenie prepísať alebo upraviť vaše záložné údaje. Nastaviť iba na čítanie.
Teraz, keď vieme niečo o RAID aj o zálohovaní, zdôraznime niektoré rozdiely medzi nimi.
Súbory a bloky
RAID sa vždy týka blokov údajov, nie toho, ako súborový systém poskytuje tieto údaje používateľovi. Softvér aj hardvér RAID pracuje s údajmi ako s informačnými blokmi. Veľkosť blokov sa môže pohybovať od 128 KiB do 1 MiB.
Zálohy sú na druhej strane oveľa flexibilnejšie. Spravidla sa vykonávajú na úrovni súborového systému, aj keď na to neexistuje nijaké tvrdé a rýchle pravidlo. Sú tiež zrnitejšie. Ak je vaše riešenie dostatočne flexibilné, môžete zo zálohy obnoviť jeden súbor. Polia RAID nie sú zálohami, sú iba spôsobom šírenia údajov na viac diskov. Ak je súbor vymazaný, uvoľnia sa všetky jeho zrkadlové bloky a paritné bloky. Koniec príbehu.
Prípady použitia
Zálohy sú pre každého. Prístup a rozsah sa môžu líšiť od prípadu osobného použitia po podnik, ale každý s digitálnym životom potrebuje zálohu. RAID je viac funkcia špecifická pre podniky / podniky. Polia RAID vidíte na serveroch, úložných zariadeniach ako NAS a SAN, cloudových hypervízoroch atď. V podstate každé miesto, kde sa ukladajú dôležité údaje, sa používa určitá forma RAID. Aj servery, na ktorých sa zálohujú vaše cloudové servery, pravdepodobne používajú polia RAID. Nejde o vzájomne sa vylučujúce technológie.
To neznamená, že RAID nemôžete použiť pre svoje osobné použitie, v podnikoch má iba väčšiu užitočnosť. Jedným z dôvodov je to, že v podniku sú disky búšené operáciami IO nepretržite. V produkčnom prostredí, ako napríklad úložisko databázy alebo služby streamovania videa alebo cloudový hypervízor, bude úložné zariadenie vášho servera pod neustálym strašlivým zaťažením, dáta sa z týchto zariadení neustále čítajú a zapisujú do nich a často aj niekoľkými aplikáciami súčasne. Za týchto podmienok je pravdepodobnejšie, že disky zlyhajú. Konfigurácia RAID znamená, že ak jednotka zlyhá, trpíte malými alebo žiadnymi výpadkami. Väčšina serverov môže pokračovať v činnosti aj po zlyhaní disku, aby ste nestratili nové informácie a požiadavky prichádzajúce každú sekundu.
Priemerný stolný počítač dokáže ťažko znovu vytvoriť ten istý stresujúci stav, aj keď disk zomrie, ak používate záložné riešenie ako Backblaze, môžete načítať väčšinu svojich stratených údajov a strata práce za pár hodín je pravdepodobne to najhoršie, čo môže sa stať. Aj to sa vďaka cloudovým riešeniam ako Adobe Creative Cloud, Office 365 atď. Stáva vzácnosťou.
RAID nie je náhradou zálohy
Ak si chcete z tohto článku odniesť iba jednu položku, malo by to byť toto. RAID NIE JE náhradou zálohy. Svoje dáta vždy zálohujte! Existuje veľa ľudí, ktorí si myslia, že ak máte RAID, znamená to, že dáta sú bezpečné na viacerých diskoch, a preto ich nie je potrebné zálohovať. Nič nie je ďalej od pravdy. RAID je určený na riešenie jediného konkrétneho problému - zlyhania diskov alebo vrátenia chybných údajov. RAID vás nebude chrániť pred miliónom ďalších hrozieb, ako sú napríklad tieto:
- Chyby používateľov a náhodné vymazania
- Chyby aplikácie alebo OS spôsobujúce rozsiahle poškodenie dát
- Ransomvér alebo iný malware, ktorý šifruje, odstraňuje alebo poškodzuje vaše údaje
- Zlyhanie samotných radičov RAID
Údaje o vašom poli RAID sú aktívne. Ak operačný systém, aplikácia (alebo používateľ) zlyhajú a sem tam odstráni niekoľko súborov, potom sa súbor vymaže z celého vášho poľa RAID. Samostatná kópia vašich údajov, zálohovanie, je jediný spôsob, ako sa môžete kedykoľvek chrániť pred takýmto scenárom.
Záver
Ak sa obávate o svoje dáta, malo by sa ako prvé zamerať na riešenie zálohovania. Väčšina používateľov stolových počítačov, možno s výnimkou skúsených používateľov, by mala viac investovať do spoľahlivého zálohovania namiesto toho, aby manipulovala s RAID1, RAID5 alebo RAIDZ. Ak si chcete vytvoriť vlastný zálohovací server, musíte myslieť na slušné zásady zálohovania a spoľahlivý back-end úložiska. Tento článok je možno dobrým začiatkom. Môžete použiť rsync alebo zfs send na periodické kopírovanie vašich dát do tohto backendu.
Ak ste v podniku a uvažujete o riešení RAID na ukladanie všetkých vašich živých údajov. Zvážte použitie OpenZFS, ponúka veľmi flexibilné riešenie, všetko od zrkadlenia n-diskov po RAIDZ1 s jedným paritným blokom až po RAIDZ2 a RAIDZ3 s 2 a 3 paritnými blokmi. Pred rozhodnutím sa musíte poriadne zamyslieť nad požiadavkami svojej aplikácie. Medzi výkonom čítania a zápisu, odolnosťou a efektivitou ukladacieho priestoru existujú kompromisy. Odporúčam vám však, aby ste na RAID mysleli až potom, keď sa rozhodnete pre záložné riešenie.
