Изграждане на 1,5TB RAID у дома, компютърна документация от A до Z
Създаване на 1,5 TB RAID масив у дома
Количеството информация расте бързо. Така според аналитичната организация IDC през 2006 г. на Земята са генерирани около 161 милиарда GB информация, или 161 екзабайта. Ако представим това количество информация под формата на книги, тогава получаваме 12 обикновени рафта с книги, само тяхната дължина ще бъде равна на разстоянието от Земята до Слънцето. Много потребители мислят за закупуване на все по-големи дискове, тъй като цените им падат и за $100 вече можете да си купите модерен 320 GB твърд диск.
Повечето съвременни дънни платки имат интегриран RAID контролер на борда с възможност за организиране на масиви от нива 0 и 1. Така че винаги можете да закупите няколко SATA устройства и да ги комбинирате в RAID масив. Този материал просто обсъжда процеса на създаване на RAID масиви от нива 0 и 1, сравнявайки тяхната производителност. Тествани са два модерни твърди диска Seagate Barracuda ES (Enterprise Storage) с максимален капацитет 750 GB.
Няколко думи за самата технология. Излишен масив от независими (или евтини) дискови устройства (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks - RAID) е разработен, за да подобри толерантността към грешки и ефективността на компютърните системи за съхранение. RAID технологията е разработена в Калифорнийския университет през 1987 г. Тя се основава на принципа на използване на няколко малки диска, взаимодействащи един с друг чрез специален софтуер и хардуер, като един диск с голям капацитет.
Първоначалният дизайн на RAID масивите е просто да свързва зони за съхранение на множество отделни устройства. По-късно обаче се оказа, четакава схема намалява надеждността на матрицата и практически няма ефект върху производителността. Например, четири устройства в една матрица ще се повредят четири пъти по-често от едно такова устройство. За да разрешат този проблем, инженерите от института Бъркли предложиха шест различни нива на RAID. Всеки от тях се характеризира с определена отказоустойчивост, капацитет на твърдия диск и производителност.
RAID 0 (Stripe)
Изолирането на диска, известно още като RAID 0, намалява достъпа за четене и запис на диска за много приложения. Данните се разделят между множество дискове в масива, така че четенето и записът да се извършват едновременно на множество дискове. Това ниво осигурява висока скорост на четене/запис (теоретично, удвояване), но ниска надеждност. За домашен потребител това е може би най-интересната опция, която ви позволява да постигнете значително увеличение на скоростта на четене и запис на данни от устройства.
RAID 1 (огледален)
Дублирането на диска, известно като RAID 1, е предназначено за тези, които искат лесно да архивират своите най-важни данни. Всяка операция за запис се изпълнява два пъти, паралелно. Огледално или дублирано копие на данните може да се съхранява на същото устройство или на второ резервно устройство в масива. RAID 1 осигурява архивиране на данни, ако текущият том или устройство се повредят или станат недостъпни поради хардуерен срив. Дублирането на дискове може да се използва за системи с висока наличност или за автоматично архивиране на данни вместо досадния ръчен процес на дублиране на информация на по-скъпи и по-малко надеждни носители.
Системите RAID 0 могат да бъдат дублирани с помощта на RAID 1. Страйпинг идублирането на диска (RAID 0+1) осигурява по-добра производителност и защита. Оптималният метод по отношение на надеждност / производителност обаче изисква голям брой устройства.
JBOD - това съкращение означава "Just a Bunch of Disks", тоест само група дискове. Тази технология ви позволява да комбинирате дискове с различен капацитет в масив, но в този случай няма увеличение на скоростта, а напротив.
Интегрираният RAID контролер на NVIDIA RAID, който разглеждаме, има други интересни функции:
Идентифициране на повреден диск.Много потребители на многодискови системи купуват множество идентични твърди дискове, за да се възползват напълно от дисковия масив. Ако масивът се повреди, единственият начин за идентифициране на повреденото устройство е по серийния номер, което ограничава способността на потребителя да идентифицира правилно повреденото устройство.
Системата за предупреждение за диск на NVIDIA опростява идентификацията, като показва дънната платка със счупения порт на екрана, така че да знаете точно кое устройство трябва да бъде сменено.
Инсталиране на резервен диск.Технологиите за дублиране на дискове позволяват на потребителите да определят резервни дискове, които могат да бъдат конфигурирани като горещи резервни, защитавайки дисковия масив в случай на повреда. Споделена резервна част може да защити множество дискови масиви, а специална резервна част може да служи като гореща резервна част за конкретен дисков масив. Поддръжката на резервен диск, която осигурява допълнителна защита в допълнение към дублирането, традиционно е била ограничена до многодискови системи от висок клас. Технологията за съхранение на NVIDIA предоставя тази възможност на компютъра. Специаленрезервно устройство може да замени неуспешно устройство до приключване на ремонта, което позволява на екипа за поддръжка да избере всяко удобно време за ремонт.
Морфиране. В традиционна многодискова среда, потребителите, които искат да променят състоянието на диск или мултидисков масив, трябва да архивират данни, да изтрият масива, да рестартират компютъра и след това да конфигурират новия масив. По време на този процес потребителят трябва да премине през доста стъпки, само за да конфигурира новия масив. Технологията за съхранение на NVIDIA ви позволява да промените текущото състояние на диск или масив с едно действие, наречено преобразуване. Преобразуването позволява на потребителите да надграждат устройство или масив, за да подобрят производителността, надеждността и капацитета. Но по-важното е, че не е необходимо да извършвате многобройни действия.
Крос-RAID контролер.За разлика от конкурентните многодискови (RAID) технологии, решението на NVIDIA поддържа както Serial ATA (SATA), така и паралелни ATA устройства в рамките на един RAID масив. Потребителите не трябва да знаят семантиката на всеки твърд диск, тъй като разликите в техните настройки са очевидни.
Стартиране на ОС от масив с множество устройства.Технологията за съхранение на NVIDIA поддържа напълно използването на масив с множество устройства за зареждане на операционната система, когато компютърът е включен. Това означава, че всички налични твърди дискове могат да бъдат включени в масива за максимална производителност и защита на всички данни.
Възстановяване на данни в движение.В случай на повреда на диска, дублирането на диска ви позволява да продължите да работите без прекъсване благодарение на дублирано копие на данните, съхранени в масива. Технологията за съхранение на NVIDIA отива една крачка напред и позволява на потребителя да създаде ново огледално копие на данни, докато работисистема, без да прекъсва достъпа на потребителя и приложението до данните. Възстановяването на данни в движение елиминира прекъсването на системата и повишава защитата на критична информация.
Горещо включване.Технологията за съхранение на NVIDIA поддържа горещо включване за SATA устройства. В случай на повреда на устройството, потребителят може да изключи повреденото устройство, без да изключва системата, и да го замени с ново.
Потребителски интерфейс на NVIDIA.С интуитивен потребителски интерфейс, дори тези без опит с RAID могат лесно да използват и управляват технологията за съхранение на NVIDIA (известна също като NVIDIA RAID). Простият интерфейс на мишката ви позволява бързо да дефинирате дискове за конфигуриране в масив, да активирате ивици и да създавате огледални томове. Конфигурацията може лесно да се промени по всяко време чрез същия интерфейс.
Свързване и конфигуриране
И така, с подредената теория, сега нека да разгледаме последователността от действия, необходими за свързване и конфигуриране на твърди дискове за работа в RAID 0 и 1 масив.
Първо свързваме устройствата към дънната платка. Трябва да свържете устройствата към първия и втория или третия и четвъртия SATA конектор, тъй като първите два се отнасят за основния (Primary) контролер, а втората двойка към вторичния (Secondary).
Включваме компютъра и влизаме в BIOS. Изберете елемента Integrated Peripherals, след това елемента RAID Config. Очите ни се представят със следната картина:
Слагаме RAID Enable, след което активираме RAID за контролера, където са свързани дисковете. На тази фигура това са IDE Secondary Master и Slave, но трябва да зададем Enabled в елемента SATA Primary или Secondary, в зависимост от това къде сте свързали устройствата. Натиснете F10 иизлезте от BIOS.
След рестартирането се появява прозорец за конфигуриране на RAID дискове, за да конфигурирате, натиснете F10. NVIDIA RAID BIOS - тук трябва да изберете как да конфигурирате устройствата. Интерфейсът е много ясен, просто изберете желаните дискове, размер на блока и това е всичко. След това ще бъдем подканени да форматираме дисковете.
За правилната работа на RAID масива в Windows е необходимо да инсталирате NVIDIA IDE драйвера - той обикновено е наличен на диска с драйвери, който се доставя с дънната платка.
Seagate Barracuda ES 750 GB
Barracuda ES има SATA интерфейс, максимален капацитет от 750 GB и скорост на шпиндела от 7200 rpm. С поддръжката на технологията Rotational Vibration Feed Forward (RVFF), надеждността е подобрена при работа в тясно разположени многодискови системи. Заслужава да се отбележи и технологията за управление на работното натоварване, която предпазва диска от прегряване, което има положителен ефект върху надеждността на дисковете.
Както беше отбелязано по-горе, устройството е оборудвано с интерфейс SATA II, поддържа NCQ и има 8/16 MB кеш. Предлагат се и опции от 250, 400 и 500 GB.
За тестване Seagate любезно предостави два диска ST3750640NS от най-висок клас с капацитет 750 GB, оборудвани с 16 MB кеш памет. Според техническите си характеристики дисковете Barracuda ES са почти пълно копие на конвенционалните настолни твърди дискове и са само по-взискателни към условията на околната среда (температура, вибрации). Освен това има разлики в поддръжката на собствени технологии.