RAID 0 и RAID 1 Что это такое. В чем отличие. Полное сравнение
ОБОРУДОВАНИЕ

RAID 0 и RAID 1 Что это такое. В чем отличие. Полное сравнение

Среди различных уровней RAID RAID 0 и RAID 1 являются самыми базовыми. Разобраться в их распределении данных просто, а настройка сравнительно менее сложна. Как и любой другой тип RAID, их основная цель - обеспечить лучшую скорость, избыточность и отказоустойчивость.

В то время как RAID 0 основан на чередовании дисков, RAID 1 следует принципу зеркального отображения диска или затенения. Первый не обеспечивает избыточности и полностью зависит от производительности, в то время как второй отстает от скорости чтения / записи, но обеспечивает избыточность.

Если вы приобретаете только два накопителя, это единственные доступные вам варианты RAID, поскольку для большинства других требуется как минимум три. При сравнении RAID 0 и RAID 1 вам остается выбирать между лучшей производительностью и отказоустойчивостью.

Итак, какой из них был бы лучшим для вас? Давайте подробно рассмотрим каждый из них вместе с их различиями





Что такое RAID 0?


RAID 0 - это избыточный массив независимых / недорогих дисков 0, или просто RAID 0, делит данные на блоки / полосы и хранит их на отдельных дисках. Технически это называется чередованием дисков.

Например, если вы настроили RAID 0 с двумя накопителями, данные ‘A’ будут разбиты на два типа. На одном из дисков будут храниться нечетные биты (A1, A3, A5 и A7), в то время как на другом будут храниться четные биты (A2, A4, A6 и A8). 

Примечание: Работа RAID 0 зависит от систем хранения. Некоторые могут разделять данные на кластеры, в то время как другие используют чередование на основе байтов, блоков или разделов.


Поскольку несколько дисков выполняют операции чтения / записи с одними и теми же данными параллельно, производительность будет выше. В приведенном выше сценарии использование двух накопителей обеспечивает вдвое большую пропускную способность, чем у одного диска.

Хотя RAID 0 является лучшим с точки зрения производительности, он не так надежен, как можно было бы подумать. Поскольку одна часть информации хранится на нескольких дисках, вы в конечном итоге потеряете свои данные, даже если один из них выйдет из строя.

Таким образом, внедрение RAID 0 с несколькими дисками (скажем, 4, 5 или даже больше) было бы плохой идеей. Однако, если вы стремитесь только к максимальной производительности, это лучший уровень RAID из существующих.

Он идеально подходит для потокового вещания, игр, редактирования видео и некритичных целей хранения. Обратите внимание, что вам никогда не следует рассматривать RAID 0, если вы хотите создать резервную копию важных файлов.

Я сталкивался с несколькими пользователями, внедряющими RAID 0 на жестких дисках для достижения лучшей производительности. Ну, я не рекомендую это по двум основным причинам. Один твердотельный накопитель обеспечит гораздо лучшую производительность независимо от того, сколько жестких дисков вы используете для установки RAID 0. Во-вторых, вероятность выхода из строя жесткого диска намного выше по сравнению с твердотельным накопителем.

Несмотря на этот недостаток, RAID 0 по-прежнему самый простой в настройке и относительно экономичный, поскольку его можно настроить, используя всего два диска. Кроме того, он не реализует данные о четности, и все аппаратные контроллеры поддерживают это. Ниже я перечислил его плюсы и минусы для лучшего анализа.


ПЛЮСЫ: МИНУСЫ:
  • Улучшена производительность (увеличена скорость чтения / записи)
  • Более низкие затраты
  • Простота реализации
  • Все аппаратные контроллеры поддерживают его
  • Никаких накладных расходов
  • Используется весь доступный объем хранилища
  • Применимо для игр, редактирования видео и некритичных целей хранения
  • Более подвержен сбоям
  • Нет избыточности данных
  • Не применимо для критически важных резервных копий
  • Может не подходить для жестких дисков
  • Поскольку четность не используется, надежность снижается (восстановление данных затруднено или почти невозможно)



Что такое RAID 1?


В то время как RAID 0 не обеспечивает избыточность данных, RAID 1 (избыточный массив независимых / недорогих дисков 1) - это все. Этот уровень RAID работает путем зеркального отображения диска – копирования данных с одного диска на другой.

Например, если вы настроили RAID 1 на два накопителя, данные ‘A’ с первого копируются на второй. Как вы можете видеть на рисунке выше, A1, A2, A3 и A4 с диска 0 реплицируются на диск 1. 

Это гарантирует, что контроллер сможет использовать данные с другого диска в массиве, даже если один из них выйдет из строя. Теперь вы можете просто отремонтировать или заменить этот диск, и данные могут быть восстановлены в кратчайшие сроки.

По этим причинам RAID 1 лучше всего подходит, когда вы ищете надежность и доступность. Хотя этот метод реализации обеспечивает избыточность и отказоустойчивость, он страдает от снижения производительности, емкости хранилища и стоимости.

Поскольку одни и те же данные должны быть прочитаны / записаны дважды, совершенно очевидно, что это негативно влияет на их скорость. Тем не менее, производительность чтения RAID 0 может быть улучшена, если RAID-контроллер использует мультиплексирование. Даже в этом случае производительность записи остается прежней.

Аналогичным образом, эффективная емкость хранилища значительно уменьшена до половины в RAID 1. Даже если вы будете использовать два или более физических диска, вы сможете использовать только половину фактического объема памяти, поскольку другая половина используется для зеркального отображения.

Примечание: Для RAID1 требуется четное количество дисков, поскольку один диск используется для основного хранилища, а другой - для зеркального отображения. Вы можете использовать RAID1E, вложенный RAID, который использует как механизмы зеркального отображения, так и чередования для использования нечетного числа дисков. Мы подробно обсудим эту тему в другой раз.

Например, если вы использовали два накопителя объемом 1 ТБ, вы ожидаете получить хранилище объемом 2 ТБ. Однако вы останетесь с общим объемом памяти 1 ТБ, поскольку другой 1 ТБ используется как теневая копия первого диска. Чтобы получить реальное хранилище, вам нужно добавить пару дисков в массив, что явно увеличивает ваши расходы.

Учитывая эти моменты, RAID 1 применим для долгосрочных целей. Вы даже можете реализовать этот уровень RAID для локального резервного копирования. Тем не менее, вам все равно не следует рассматривать это как основное решение для резервного копирования, поскольку вероятность сбоев действительно существует. Кроме того, зеркалирование на самом деле предназначено для защиты ваших данных, а не для того, чтобы предлагать фактическую резервную копию.


ПЛЮСЫ: МИНУСЫ:
  • Обеспечивает отказоустойчивость и избыточность данных
  • Простое восстановление данных
  • Обеспечивает защиту данных, поскольку ваши данные всегда будут храниться на одном диске
  • Применимо для локального резервного копирования
  • Простота реализации
  • Операция чтения остается прежней, когда для чтения используется только один диск
  • Производительность чтения повышается, когда RAID-контроллер использует мультиплексирование
  • Снизилась производительность чтения / записи
  • Высокая стоимость
  • Уменьшенный объем хранилища
  • Программный RAID 1 не поддерживает горячую замену дисков



Различия между RAID 0 и RAID 1


RAID - это просто технология виртуализации хранилища данных, которая объединяет несколько дисков в массив, чтобы заставить его работать как единое целое. Его основная цель - создать избыточность, повысить производительность или сделать и то, и другое.

RAID 0 и RAID 1 также отличаются тем же самым. Вы можете выбрать первый, если вам нужна высокая производительность при низкой стоимости, или выбрать второй для повышения безопасности и надежности. В этом разделе я расскажу об основных различиях наилучшим из возможных способов.



Избыточность данных 

Буква "R’ в RAID означает избыточность, и это то, чего большинство добивается от этой технологии. Но когда вы заглядываете в организацию данных RAID 0, это никоим образом не достигает этого. Это заставило многих пользователей задуматься о том, следует ли рассматривать этот уровень как собственно RAID.

Как обсуждалось выше, RAID 0 работает путем разделения или чередования данных на два или более дисков. Для обеспечения избыточности данные должны быть скопированы или затенены, что и делает уровень RAID 1.

Избыточность данных является даже одним из способов обеспечения надежности и доступности. После репликации ваших данных вы можете быть уверены, что ваши важные файлы и документы находятся в безопасности на другом диске. Кроме того, данные всегда доступны, даже если один диск выходит из строя, о чем я расскажу далее.


Отказоустойчивость

Если вы беспокоитесь о безопасности данных, RAID 1 должен быть вашим оптимальным выбором. Это потому, что все ваши данные хранятся в виде копии на другом диске и могут быть восстановлены даже в случае сбоя. По сути, он обеспечивает защиту данных от возможных сбоев диска.

С другой стороны, RAID 0 не обеспечивает отказоустойчивость. Биты информации распределены между разными дисками. Хотя это обеспечивает более высокую пропускную способность, вся настройка RAID завершается сбоем, даже если один из них поврежден. На самом деле, восстановление данных в этом случае практически невозможно.


Производительность чтения / записи 

Пробуя новую технологию, вы определенно стремитесь к высокой производительности. Хотя RAID 1 может быть лучше с точки зрения избыточности данных и отказоустойчивости, это существенно влияет на операцию записи. Кроме того, нет большой разницы и в производительности чтения.

Чтобы записать один фрагмент информации в RAID 1, контроллер должен выполнить операцию записи дважды. Таким образом, это влияет на его производительность.

Однако в случае операции чтения контроллер может выполнять чтение с любого из дисков. Таким образом, в его производительности нет большой разницы по сравнению с использованием одного накопителя. Однако, если RAID-контроллер поддерживает мультиплексирование, можно повысить производительность чтения.

И наоборот, RAID 0 хранит данные в виде полос на нескольких дисках. Для выполнения операции чтения параллельно используются несколько дисков, что позволяет быстрее извлекать информацию. Аналогично, для выполнения операции записи информация хранится параллельно на нескольких дисках.

Представьте себе, что два человека выполняют одну задачу. Очевидно, что производительность увеличится как минимум вдвое по сравнению с тем, чего достиг бы один человек.


Эффективная емкость хранилища

 

Другим существенным различием между RAID 0 и RAID 1 является использование общего хранилища. Поскольку RAID 0 разделяет данные на разные полосы и не обеспечивает избыточности, это никак не влияет на их хранение. Это означает, что его эффективная емкость составляет 100%.

С другой стороны, RAID 1 отражает ваши данные, обеспечивая избыточность. Это означает, что вы можете использовать только половину фактического хранилища. Проще говоря, его эффективная емкость снижена до 50%. Но поскольку RAID 1 защищает ваши данные, сохраняя теневые копии, уменьшенное хранилище того стоит.


Штраф за запись

Штраф за запись - это фактор, определяющий производительность уровней RAID, использующих зеркальные конфигурации или конфигурации на основе четности. Поскольку RAID 0 не отражает данные и не использует четность, штраф за запись здесь не связан (может быть засчитан как 1).

Однако RAID 0 имеет умеренный штраф за запись. Это потому, что он зеркально отображает данные на два отдельных диска (выполняет операцию записи дважды). По этой причине штраф за запись рассчитывается как 2.

Стоимость

RAID 0 не требует достаточного резервирования, поскольку может быть использована вся его емкость. Это означает, что вам не нужно добавлять другой жесткий диск или твердотельный накопитель в настройку RAID.

С RAID 1 дело обстоит с точностью до наоборот. Эффективность его хранилища снижена вдвое, чтобы обеспечить избыточность данных за счет дублирования. Итак, если вам нужен выделенный объем хранилища, единственным вариантом является физическое добавление дополнительного диска, что может быть дорогостоящим.


Сходства между RAID 0 и RAID 1


Хотя RAID 0 и RAID 1 сильно отличаются, у них есть некоторые общие черты. Это самые базовые методы внедрения RAID, их легко настроить и понять. Также обратите внимание, что для их реализации требуется по крайней мере два накопителя.

Ни один из них не использует диски с четностью, что означает отсутствие накладных расходов. Однако другие уровни RAID используют четность, что может дополнительно улучшить защиту данных и отказоустойчивость. Вы можете ознакомиться с нашим другим руководством по RAID 5 и RAID 6, чтобы узнать больше.

Переходя к следующему, RAID 0 и RAID 1 легко настраиваются как на аппаратном, так и на программном уровнях. Что касается настройки программных RAID-систем, вы можете сделать это с помощью встроенной утилиты управления дисками Windows. Выберите новый удаленный том для RAID 0 и новый зеркальный том для RAID 1.

Интересно, что уже были введены вложенные уровни RAID, которые улучшают как производительность, так и отказоустойчивость. Это RAID 10 (RAID 1 + 0), RAID 01 (0 + 1), RAID 1E и т.д.

 

RAID 10 является самым популярным среди всех. В качестве первого уровня используется RAID 1, а во втором - RAID 0. Он работает путем зеркального отображения данных на дисках, а затем каждый набор распределяется по полочкам. Таким образом, это может помочь обеспечить как избыточность, так и высокую производительность. Аналогично, в RAID 01 сначала выполняется чередование, за которым следует зеркальное отображение.


Окончательное сравнение – RAID 0 vs RAID 1


RAID 0 и RAID 1 предназначены для двух разных людей – одного, который хочет высокой производительности, и другого, который стремится к надежности. В конце концов, все зависит от ваших конкретных потребностей и предпочтений.

Учитывая различия, вы должны выбрать RAID 0, если хотите максимально увеличить дисковое пространство, высокую производительность чтения / записи и более низкую стоимость. Но если вы ищете лучшую защиту данных и восстановление с уменьшением объема памяти при более высокой стоимости, вам следует выбрать RAID 1. Приведенная ниже сравнительная таблица должна развеять все ваши сомнения.


Факторы RAID 0 RAID 1
Организация данных Чередование дисков Зеркальное отображение диска
Операция чтения Высокая производительность Более высокая производительность, чем на одном диске
Операция записи Лучше, чем на одном диске Более низкая производительность, чем на одном диске
Избыточность данных НЕТ ДА
Отказоустойчивость НЕТ ДА
Требуется минимальное количество дисков 2 2 (четное количество дисков)
Диски с четностью НЕТ НЕТ
Эффективность хранения 100% 50%
Защита данных Нет защиты Обеспечивает защиту при сбое диска, но не от человеческих ошибок и естественных повреждений
Восстановление данных Данные потеряны навсегда Данные могут быть восстановлены с другого диска, содержащего копию
Резервное копирование Не рекомендуется Идеально подходит для локального резервного копирования (по-прежнему не рекомендуется)
Штраф за запись Нет (1) Умеренный (2)
Стоимость Сравнительно дешево Сравнительно дорого
Приложения Прямые трансляции, игры, редактирование видео и т.д. Системы бухгалтерского учета, операционные системы и другие критически важные приложения

Комментарии (0)

Добавить комментарий