Стандартні рівні RAID — базові конфігурації RAID-масивів, які використовують чергування даних, дзеркалювання дисків або парність для організації зберігання даних на кількох дисках. Найпоширенішими є RAID 0, RAID 1, RAID 5 і RAID 6. Рівні RAID також можуть поєднуватися у вкладені конфігурації, наприклад RAID 10 або RAID 01.
Номери рівнів RAID є умовними позначеннями й не означають покоління, продуктивності або надійності. Більшість рівнів RAID можуть захищати від відмови окремих накопичувачів або помилок читання, однак не замінюють резервне копіювання і не захищають від втрати даних унаслідок пожежі, затоплення, помилок користувача, збоїв програмного забезпечення або зараження шкідливим ПЗ.
RAID 0
RAID 0 — конфігурація з чергуванням даних, у якій інформація рівномірно розподіляється між двома або більше дисками без парності, надлишковості та відмовостійкості. Відмова одного диска призводить до втрати всього масиву, оскільки частини даних зберігаються на всіх дисках.
RAID 0 зазвичай використовують для підвищення швидкості читання та запису. Масив із дисків теоретично може забезпечувати швидкість передавання даних до разів вищу за швидкість одного диска, але не забезпечує надлишковості даних. Через це RAID 0 застосовують у задачах, де важлива продуктивність і допустимий нижчий рівень надійності, зокрема в наукових обчисленнях.
RAID 1
RAID 1 — конфігурація з дзеркалюванням, у якій однакові копії даних зберігаються на двох або більше дисках. Класичний дзеркальний масив RAID 1 складається з двох дисків. Така схема не використовує парність або чергування даних, а корисна ємність масиву дорівнює місткості найменшого диска.
Масив RAID 1 продовжує працювати, доки справним залишається принаймні один диск. Продуктивність запису зазвичай обмежена швидкістю одного диска, тоді як операції читання можуть розподілятися між кількома накопичувачами залежно від реалізації контролера.
RAID 2
RAID 2 розподіляє дані між дисками на рівні бітів і використовує коди Гемінга для виявлення та виправлення помилок. Диски в такій конфігурації мають працювати синхронно, тому масив зазвичай може обробляти лише одну операцію читання або запису за раз.
Через складність реалізації та наявність вбудованих механізмів корекції помилок у сучасних накопичувачах RAID 2 практично не використовується.
RAID 3
RAID 3 використовує чергування даних на рівні байтів і окремий диск парності. Оскільки кожен блок даних розподіляється між усіма дисками масиву, більшість операцій введення-виведення потребує одночасної роботи всіх накопичувачів.
RAID 3 підходив для довгих послідовних операцій читання та запису, наприклад для обробки нестисненого відео, але був менш ефективним для випадкових малих операцій. На практиці RAID 3 і RAID 4 були значною мірою витіснені RAID 5.
RAID 4
RAID 4 використовує чергування даних на рівні блоків і окремий диск парності. Така схема забезпечує добру продуктивність випадкового читання, однак запис може бути повільнішим через необхідність оновлювати парність на одному виділеному диску.
На відміну від RAID 5, парність у RAID 4 не розподіляється між усіма дисками, що створює потенційне вузьке місце під час запису.
RAID 5
RAID 5 використовує чергування даних на рівні блоків із розподіленою парністю. На відміну від RAID 4, інформація парності розміщується на всіх дисках масиву. RAID 5 потребує щонайменше трьох дисків і може продовжувати роботу після відмови одного з них.
Розподілена парність зменшує навантаження на один диск і покращує продуктивність порівняно з конфігураціями з виділеним диском парності. Водночас під час запису невеликих обсягів даних масив має оновлювати як самі дані, так і відповідну інформацію парності, що може знижувати продуктивність.
RAID 6
RAID 6 розширює RAID 5 додаванням другого блоку парності. Він використовує чергування даних на рівні блоків із двома блоками парності, розподіленими між усіма дисками масиву. RAID 6 потребує щонайменше чотирьох дисків і може витримати одночасну відмову двох накопичувачів.
За визначенням Storage Networking Industry Association, RAID 6 — це будь-яка форма RAID , що може виконувати операції читання та запису за наявності двох одночасних відмов дисків у масиві.
Через додаткову парність RAID 6 потребує більше обчислювальних ресурсів під час запису, ніж RAID 5. Продуктивність залежить від реалізації масиву — програмної, апаратної або вбудованої в прошивку контролера.
Порівняння
Рівень Опис Мінімальна кількість дисків Ефективність використання простору Відмовостійкість RAID 0 Чергування блоків без парності або дзеркалювання 2 Немає RAID 1 Дзеркалювання без парності або чергування 2 До відмов дисків RAID 2 Побітове чергування з кодом Гемінга 3 Відмова одного диска RAID 3 Побайтове чергування з виділеною парністю 3 Відмова одного диска RAID 4 Блокове чергування з виділеною парністю 3 Відмова одного диска RAID 5 Блокове чергування з розподіленою парністю 3 Відмова одного диска RAID 6 Блокове чергування з подвійною розподіленою парністю 4 Відмова двох дисків
Вкладені RAID
Вкладені RAID — це поєднання двох або більше стандартних рівнів RAID . До них належать RAID 0+1, RAID 01, RAID 1+0 або RAID 10, RAID 5+0 або RAID 50, RAID 6+0 або RAID 60 і RAID 10+0 або RAID 100. Найпоширенішою вкладеною конфігурацією є RAID 10, що поєднує дзеркалювання та чергування даних. Такий масив забезпечує вищу продуктивність, ніж RAID 1, і кращу відмовостійкість, ніж RAID 0, але потребує щонайменше чотирьох дисків.
Нестандартні варіанти
Окрім стандартних і вкладених рівнів, існують нестандартні рівні RAID та архітектури дисків без RAID . До останніх належать JBOD, SPAN або BIG, а також MAID — масиви з великою кількістю неактивних дисків.
Примітки
Див. також RAID Жорсткий диск Твердотільний накопичувач Резервне копіювання Відмовостійкість
Посилання levelsummary.htm IBM summary on RAID levels calculator.com RAID Calculator for Standard RAID Levels Sun StorEdge 3000 Family Configuration Service 2.5 User's Guide: RAID Basics