Phenquestions
RAID-Z je jedným z najlepších nástrojov, ktoré zabezpečia, aby vaše dáta žili bezchybne aj na najlacnejšej zbierke diskov. Je to súčasť OpenZFS. Základy OpenZFS môžete pochopiť v tomto krátkom článku, ak ste o ňom ešte nepočuli. Je to open source podnikový súborový systém dostupný v systémoch Linux, FreeBSD, Mac OS X, SmartOS, Illumos a ďalších hlavných OS.
Ale najskôr ... čo je to RAID?
RAID znamená redundantné pole nezávislých (lacných) diskov. Týka sa to odvetvovej praxe ukladania dát nielen na jeden disk, ale na viac diskov, takže aj v prípade zlyhania disku je možné dáta rekonštruovať z iných diskov. Spôsob, akým sú dáta rozložené na disky, sa líši pre rôzne typy redundancie, podľa toho sa volajú RAID 0, RAID 1 atď. Nebudeme ich tu riešiť. Zamerali by sme sa na RAIDZ, ktorý je špecifický pre OpenZFS.
RAID (a tiež RAID-Z) nie je to isté ako zápis kópií údajov na záložný disk. Ak máte v RAIDe nastavené dva alebo viac diskov, dáta sa na ne zapisujú súčasne a všetky disky sú aktívne a online. To je dôvod, prečo sa RAID líši od zálohovania, a čo je dôležitejšie, prečo RAID nie je náhradou záloh. Ak sa vám vypáli celý server, všetky online disky by mohli ísť so serverom, ale zálohovanie vám ušetrí deň. Podobne, ak dôjde k zlyhaniu jedného disku a niečo nebolo zálohované, pretože to nemôžete robiť každý deň, potom vám RAID môže pomôcť tieto informácie načítať.
Zálohujú sa pravidelne kópie relevantných údajov a RAID je redundancia v reálnom čase. Existuje niekoľko spôsobov, ako sa údaje ukladajú v tradičných systémoch RAID, ale tu sa nimi nebudeme zaoberať. Tu by sme sa ponorili hlboko do RAIDZ, ktorý je jednou z najlepších vlastností OpenZFS.
Ešte posledná vec, než začneme, je tradičný RAID niekedy povzbudzujúci na použitie RAID pomocou vyhradených hardvérových zariadení. Operačný systém a súborový systém tak nebudú vedomí zavedených mechanizmov RAID. Samotná karta RAID (vyhradený hardvér) však často narazí na zlyhanie, vďaka ktorému bude celé vaše diskové pole v podstate zbytočné.
Aby sa tomu zabránilo, musíte sa vždy pokúsiť použiť OpenZFS bez hardvérového radiča RAID.
RAID-Z1, RAID-Z2, RAID-Z3
ZFS kombinuje úlohy správcu zväzkov a súborových systémov. To znamená, že pri vytváraní nového fondu môžete určiť uzly zariadení pre svoje disky a ZFS ich skombinuje do jedného logického fondu a potom môžete na tomto zväzku vytvoriť súbory údajov na rôzne účely, napríklad / home, / usr atď.
Nastavenie RAID-Z by vyžadovalo najmenej 3 alebo viac diskov. Nemôžete použiť menej ako tri disky. Poskytovateľom úložiska môže byť niečo iné, napríklad príliš pripojené sieťové úložisko, zariadenie virtuálneho bloku atď., Ale zostaňme ako jednoduchým príkladom pri troch diskoch rovnakej veľkosti.
Tri disky je možné kombinovať do virtuálneho zariadenia (vdev). Toto je stavebný kameň zpoolu. Ak začínate iba s 3 diskmi, máte vo svojom zpoolu 1 vdev. Môžete mať 2 vdevy so 6 diskami atď.
Predpokladajme, že máte 1 GB súbor, ktorý chcete uložiť do tohto fondu. RAID-Z ho rozdelí na dva rovnaké bloky 512 MB a potom medzi nimi vykoná matematickú operáciu, ktorá vygeneruje tretí blok 512 MB (nazývaný paritný blok). Tri bloky sa potom zapíšu do troch samostatných vdevs. Takže súbor nakoniec bude trvať 1.5 GB priestoru celkovo.
Výhodou však je, že ak jeden z diskov zlyhá, povedzme, že prvý blok je stratený, potom je možné druhý blok a paritný blok použiť na vytvorenie prvého. Podobne, ak sa stratí druhý blok, prvý a tretí sa môžu použiť na vytvorenie druhého.
Vaše súbory zaberajú o 50% viac miesta, ako je potrebné, ale vydržíte zlyhanie jedného disku na jeden vdev. Toto je RAID-Z1.
Ale fond ZFS môže rásť a nakoniec budete potrebovať viac miesta. Nemôžete pridať ďalšie disky priamo do vdev (táto funkcia je navrhnutá a momentálne by sa mohla veľmi dobre vyvíjať). Môžete však pridať vdev. To znamená, že môžete pridať disky po troch a považovať každú novú sadu za jeden logický vdev.
Teraz môžete tolerovať zlyhanie jedného disku v tomto novom vdev a zlyhanie jedného disku v staršom. Ak ale zlyhá viac ako jeden disk v rámci jedného vdev, nie je to možné obnoviť. Celý váš bazén je nepoužiteľný, dokonca ani zdravšie vdevs.
Toto je skutočne príliš zjednodušený model. Súbory sa nikdy nerozdeľujú presne na polovice, ale s údajmi sa zaobchádza ako s blokmi pevnej dĺžky. Na jeden vdev môžete navyše použiť viac ako 3 disky (ale minimálne 3) a RAID-Z1 zabezpečí, aby bol každý jedinečný blok dát zapísaný tak, aby sa mohol zotaviť po zlyhaní ktoréhokoľvek jedného disku na každý vdev. Našťastie sa týchto vnútorných detailov nemusíte obávať. To je zodpovednosť ZFS. Akonáhle je fond nastavený, dáta sa do neho automaticky šíria najoptimálnejším spôsobom.
Tolerancia zlyhania je stále obmedzená na jednu poruchu disku na vdev. Aby sme to prekročili, musíme ísť na RAID-Z2. RAID-Z2 funguje podobným spôsobom, ale vytvára dva paritné bloky a dva dátové bloky z jednej informácie. To mu umožňuje vydržať až 2 zlyhania disku na jeden vdev. Aj vdev musí mať aspoň 4 disky, ak sa chystá implementovať nastavenie RAID-Z2.
Podobne RAID-Z3 vyžaduje najmenej 5 diskov na vdev a vydrží poruchu 3 z nich. RAID-Z3 nie je zďaleka taký priestorovo efektívny ako RAID-Z2, ktorý nie je z hľadiska priestoru tak efektívny ako RAID-Z1.
Záver
S RAID-Z vidíme kompromis medzi využiteľným priestorom, ktorý ponúkajú jednotlivé disky, a spoľahlivosťou, ktorú môže zbierka takýchto diskov ponúknuť. S väčším počtom diskov sa tiež zvyšuje pravdepodobnosť zlyhania viacerých diskov súčasne.
Najlepším spôsobom, ako tomu čeliť, je použitie efektívnej stratégie RAID-Z, ktorá ponúka spoľahlivosť a najlepšiu výhodu pre vaše peniaze. Dajte nám vedieť, ak vám tento výukový program vyhovuje alebo ak máte nejaké otázky týkajúce sa RAID-Z!
