14.1.2 Топологии Unified Storage

RAID-1

RAID-1 – уровень RAID, который создает полные копии данных на двух дисках. Это обеспечивает высокую степень надежности и отказоустойчивости, так как в случае выхода из строя одного из дисков данные остаются доступными на другом диске.

RAID-1 обеспечивает конфигурацию высокой доступности High Availability (HA), благодаря которой в случае сбоя одного узла системы второй узел продолжает функционировать, обеспечивая непрерывный доступ к данным и минимизируя время простоя.

RAID-10 (RAID 1+0) – уровень RAID, который сочетает в себе преимущества RAID-1 (зеркалирование данных) и RAID-0 (разделение данных) на минимум четырех дисках. Массив сначала разбивает данные на блоки (RAID-0), а затем создает для них зеркальное отображение на отдельных дисках (RAID-1).

Рисунок 1. RAID-1 и RAID-10

Свойства RAID-1:

  1. Данные записываются одновременно на два диска, что позволяет мгновенно восстанавливать информацию в случае сбоя одного из них.

  2. RAID-1 защищает от потери данных при выходе из строя диска.

  3. В случае отказа диска, система может продолжать работу без заметных временных задержек, так как доступ к данным осуществляется с резервного диска.

  4. RAID-1 обеспечивает повышенную производительность чтения данных, так как данные могут считываться с обоих дисков одновременно.

  5. В рамках Unified Storage существует возможность комбинировать RAID-1 с другими уровнями RAID для оптимизации использования пространства и производительности.

Свойства RAID-10:

  1. RAID-10 обеспечивает высокую скорость чтения и записи данных, т.к. данные распределены по нескольким дискам.

  2. Отказоустойчивость. Если один диск в паре (зеркале) выходит из строя, данные можно восстановить с другого диска из этой пары.

  3. RAID-10 может выдержать отказ нескольких дисков, но количество отказов не должно превышать количество зеркальных пар. Если два диска, находящихся в разных зеркалах, выйдут из строя, данные будут утеряны.

RAID-Z

RAID-Z – механизм избыточности, используемый в Пулах, при котором все диски равнозначны. В отличие от RAID-DP данный механизм не использует отдельные диски для parity и data-parity.

RAID-Z – уровень RAID, разработанный для файловых систем ZFS, который обеспечивает высокую степень надежности и управление данными с возможностью восстановления при сбое диска.

При записи в пул, использующий избыточность RAID-Z, ZFS распределяет блоки по всем дискам.

RAID-Z обеспечивает избыточность данных с помощью использования страйпов и контроля четности. Данные разбиваются на «страйпы», которые затем распределяются по различным дискам в массиве, что позволяет восстановить данные в случае сбоя одного из дисков.

При использовании RAID-Z в системе Unified Storage все диски объединяются в пул, который автоматически распределяет данные по всем доступным дискам.

Уровни RAID-Z:

RAID-Z1

Обеспечивает защиту данных с одинарной четностью и обеспечивает избыточность одного диска. RAID-Z1 может выдержать отказ одного диска без потери данных.

RAID-Z2

Обеспечивает защиту данных с двойной четностью и обеспечивает избыточность двух дисков. RAID-Z2 может выдержать отказ до двух дисков без потери данных.

RAID-Z3

Обеспечивает защиту данных с тройной четностью обеспечивает избыточность трёх дисков. Может потерять три диска. RAID-Z3 может выдержать отказ до трех дисков без потери данных.

Рисунок 2. RAID-Z

Свойства RAID-Z Unified Storage:

  • RAID-Z использует чередование данных, которое распределяет данные по нескольким дискам, повышая производительность.
  • Функция самовосстановления данных. При чтении блока RAID-Z файловая система ZFS сравнивает этот блок с контрольной суммой (Checksum). Если результат этого сравнения неудовлетворителен, то ZFS считывает информацию о четности и проверяет, какой диск вернул неверные данные. После этого поврежденная информация автоматически восстанавливается и возвращается в нужное место.