|
|
Уровни RAIDZ
Существует множество различных способов организации данных в массиве RAIDZ.
Эти способы называются "уровнями RAIDZ".
Разные уровни RAIDZ имеют разные характеристики скорости и отказоустойчивости.
Пулы, основанные на простом чередовании блоков (аналог RAID0), не являются отказоустойчивыми.
RAIDZ1, RAIDZ2 и RAIDZ3 имеют различную степень отказоустойчивости
- если один из жестких дисков в массиве выйдет из строя, данные все еще восстанавливаются на лету,
и прерываний доступа не происходит.
Существуют более сложные конфигурации, которые являются комбинациями базовых уровней RAIDZ.
Хотя вы можете использовать традиционные названия для подобных вложенных конфигураций, такие как RAID50 или RAID60,
"Z" названия для них не были введены, и часто конфигурации просто называются по схемам, использованным для их
создания, таким как зеркало + чередование или RAIDZ + зеркало.
Эти конфигурации, однако, выходят за пределы данного справочника.
|
Сравнительная таблица уровней RAIDZ
|   |
Чередование |
Зеркало |
RAIDZ |
RAIDZ2 |
RAIDZ3 |
Чередование+зеркало |
| Минимальное число дисков |
1 |
2 |
2 |
4 |
5 |
4 |
| Отказоустойчивость |
Нет |
(N-1) диск |
1 диск |
2 диска |
3 диска |
(N-1) диск в каждом зеркале из N дисков |
| Расходы на дисковое пространство |
Нет |
(N-1)/N |
1 диск |
2 диска |
3 диска |
(N-1)*P для P полосы над N-дисковыми зеркалами |
| Скорость чтения |
Быстро |
Быстро |
Медленно, см. ниже |
Fast |
| Скорость записи |
Быстро |
Умеренно |
Медленно, см. ниже |
Fair |
| Расходы на железо |
Дешево |
Большие до очень больших |
Большие |
Очень большие |
Очень большие (диски) |
Большие до очень больших |
|
Чередование и блоки
Чередование - это техника хранения данных на массиве дисков.
Непрерывный поток данных делится на блоки, и блоки записываются на несколько дисков в определенном порядке.
Чередование используется для всех уровней RAIDZ из-за специфики файловой системы ZFS,
которая используется на пулах RAIDZ.
Размер блока динамически выбирается для каждой строки данных, записываемой в пул ZFS.
|
Чередованный пул (RAID0)
Чередованный пул и RAID0 почти идентичны друг другу.
Хотя и ZFS считает контрольную сумму для предотвращения незаметного повреждения данных,
тем не менее, у конфигурации ZFS+RAID0 нет избыточных данных (ни четности, ни зеркала),
из которых можно восстановить данные в случае сбоя диска.
Другим отличием является то, что ZFS хранит метаданные в нескольких копиях независимо от конфигурации верхнего уровня RAIDZ.
Тем не менее, данные пользователя по-прежнему хранятся в единственном экземпляре на чередованном пуле ZFS.
Хотя не рекомендуется использовать такую конфигурацию в одиночку,
ее все же можно рассматривать как часть избыточных конфигураций, таких как RAID10 (чередование плюс зеркало).
Как и в случае с RAID0, чередованный пул ZFS не обеспечивает никакой отказоустойчивости.
Если какой-либо из дисков в массиве выйдет из строя, весь пул выходит из строя, и все данные теряются.
Решения ZFS с чередованием дешевы, и они используют всю дисковую мощность за вычетом дискового пространства,
используемого для избыточности метаданных, что является обязательным
в пуле ZFS независимо от конфигурации.
Если чередованный пул ZFS логически выходит из строя, но все диски присутствуют и исправны, вы можете сделать
восстановление пула ZFS
относительно легко, используя программное обеспечение для восстановления ZFS ReclaiMe Pro.
Тем не менее, вы должны иметь в виду, что если произойдет сбой диска, данные будут потеряны безвозвратно.
| Диск 1 |
Диск 2 |
Диск 3 |
| 1 |
5 |
3 |
| 6 |
2 |
7 |
| 4 |
8 |
9 |
|
Зеркальный пул (RAID1)
Требует минимум два диска и в целом очень схож с RAID1.
Использование в сочетании с файловой системой ZFS дает вам определенные преимущества,
такие как автоматическая проверка контрольной суммы.
Хотя контрольная сумма позволяет только обнаруживать порчу данных,
это все равно является тем, чего не хватает большинству традиционных систем RAID.
Еще одно отличие от обычного RAID1 заключается в том, что с помощью ZFS вы можете создавать системы хранения,
включающие несколько зеркал, а не только 2-х или 3-х сторонние зеркала в традиционной технологии RAID1.
Хотя обычный RAID1 рекомендуется использовать, когда вам нужно надежное хранилище относительно небольшого объема,
зеркальный пул ZFS рекомендуется, когда вам нужна крайне надежная система хранения.
Обычный RAID1 хранит две идентичные копии данных на двух жестких дисках и не использует блоки и чередование.
Зеркальные пулы ZFS могут хранить столько копий данных, сколько вы пожелаете,
и действительно используют блоки и полосы: копии хранятся внутри
определенных "строк".
Зеркальный пул ZFS использует дисковое пространство (N-1) дисков для поддержания отказоустойчивости.
Это составляет (N-1) \ N потери дискового пространства для массива.
Например, если вы объедините четыре диска по 500 ГБ в зеркале ZFS,
вы получите только 500 ГБ полезного дискового пространства, и 1.5 ТБ пойдет на избыточность.
| Disk 1 |
Disk 2 |
| 1 |
2 |
| 2 |
1 |
| 3 |
3 |
|
RAIDZ (RAID5)
RAIDZ подходит в качестве большого, надежного, относительно дешевого хранения.
RAIDZ (иногда называют RAIDZ1, указывая на одну четность) наиболее похож на традиционный RAID5
и требует минимум 2 диска.
Как и в обычном RAID5, каждая "строка", наряду с блоками данных, хранит функцию четности, рассчитанную
на основе блоков данных, что позволяет системе выжить при сбое одного диска.
Разница заключается в паттерне размещения строк, который больше не одинаковый для набора дисков;
еще одна разница заключается в том, что размер блока может меняться в пределах строк.
Также больше не различаются правые/левые, синхронные/асинхронные конфигурации RAID5 в пулах ZFS RAIDz.
Скорость записи RAIDZ ограничена обновлением четности.
Для каждого записанного блока необходимо прочитать соответствующий блок четности,
обновить его, а затем записать обратно.
Таким образом, значительного повышения скорости записи на RAIDZ, если таковое вообще имеется, не происходит.
Скорость записи RAIDZ ограничена обновлением четности.
Для каждого записанного блока необходимо прочитать соответствующий блок четности,
обновить его, а затем записать обратно.
Таким образом, значительного повышения скорости записи на RAIDZ, если таковое вообще имеется, не происходит.
Вместимость одного диска члена используется для поддержания отказоустойчивости.
Например, если у вас есть 10 дисков по 1 ТБ каждый, результирующая емкость RAIDZ составит 9 ТБ.
Если пул ZFS RAIDZ выходит из строя, вы все еще можете восстановить данные из пула с помощью
программного обеспечения для восстановления RAIDZ.
В отличие от чередованного пула ZFS, RAIDZ является избыточным и может выжить после сбоя одного диска.
| Диск 1 |
Диск 2 |
Диск 3 |
Диск 4 |
| P1,2 |
1 |
2 |
|
| P3,4,5 |
3 |
4 |
5 |
| 6 |
P6 |
|
|
| 7 |
P7,8 |
8 |
|
|
RAIDZ2 (RAID6)
RAIDZ2 - это большой, высоконадежный, относительно дорогой вариант хранения, который требует минимум 3 диска.
RAIDZ2 похож на RAID6 – позволяет хранилищу пережить двойной отказ дисков за счет
хранения двух различных функций четности.
Все соображения о паттерне размещения блоков и размере блоков аналогичны таковым для RAIDZ.
Скорость чтения N-дискового RAIDZ2 до (N-2) раз быстрее
(применяются те же соображения, что и для RAIDZ выше), чем скорость одного диска, аналогично RAIDZ.
Если один или два диска выходят из строя в RAIDZ2, скорость чтения значительно снижается,
потому что реконструкция недостающих блоков
требует чтения всей строки.
Значительного повышения скорости записи в конфигурации RAIDZ2 не наблюдается.
Обновления четности RAIDZ2 требуют еще большего количества вычислений, чем в RAIDZ.
Объем двух дисков членов пула используется для поддержания отказоустойчивости.
Для массива из 10 дисков по 1 ТБ каждый результирующая емкость RAIDZ2 составит 8 ТБ.
Восстановление пула RAIDZ2 в случае сбоя довольно сложное, но в любом случае для этого вам нужно
программное обеспечение для восстановления ZFS.
| Диск 1 |
Диск 2 |
Диск 3 |
Диск 4 |
Диск 5 |
| P1,2 |
Q1,2 |
1 |
2 |
|
| P3,4,5 |
Q3,4,5 |
3 |
4 |
5 |
|
|
P7 |
Q7 |
7 |
| P8,9 |
Q8,9 |
8 |
9 |
|
|
RAIDZ3
RAID c тремя четностями. Хотя еще в 2009 году
люди обсуждали,
что тройная четность RAID должна заменить
традиционные RAID5/6 и даже предложили название – RAID7,
только в среде ZFS идея тройной четности RAID была разработана и полностью реализована.
С RAIDZ3 вы можете создать систему хранения, которая позволяет пережить сбой 3-х дисков без потери данных.
Для создания пула RAIDZ3 вам нужно как минимум 4 диска.
| Диск 1 |
Диск 2 |
Диск 3 |
Диск 4 |
Диск 5 |
Диск 6 |
| P11,2,3 |
P21,2,3 |
P31,2,3 |
1 |
2 |
3 |
| P14,5 |
P24,5 |
P34,5 |
4 |
5 |
|
| P16,7,8,9 |
P26,7,8,9 |
P36,7,8,9 |
6 |
7 |
8 |
| 9 |
P110,11 |
P210,11 |
P310,11 |
10 |
11 |
| P112 |
P212 |
P312 |
12 |
|
|
|
Зеркальный пул с чередованием (RAID10)
Чередованный зеркальный пул - это большое, быстрое, надежное, но дорогое хранилище.
Чередованный зеркальный пул использует несколько (минимум два) зеркальных дисковых набора
для хранения идентичных копий содержимого.
Конфигурация очень похожа на RAID10 и традиционно требует минимум четырех устройств.
Предполагая, что зеркала в среде ZFS могут быть созданы на любом количестве дисков (начиная от 2 дисков),
вы можете легко создать множество практически любых зеркал (по количеству дочерних дисков)
и затем распределить данные между ними.
| Диск 1 |
Диск 2 |
Диск 3 |
Диск 4 |
| 1 |
3 |
4 |
6 |
| 5 |
5 |
2 |
2 |
| 7 |
1 |
6 |
4 |
| 3 |
7 |
8 |
8 |
|
О нас
Этот RAIDz калькулятор был создан командой Vолга из www.volga-software.ru.
Посмотрите другие наши материалы, если вам интересно
|