Vysvetlenie pojmov RAID 0, RAID 1 a RAID 5

Pevné disky (HDD) a disky SSD (Solid State Drive) sú síce malé, kompaktné technologické zázraky vybavené všetkými možnými najmodernejšími vylepšeniami, ale napriek svojej inteligencii sú neuveriteľne hlúpe. Stačí, aby v najnevhodnejšiu chvíľu vypadol prúd, došlo k poruche disku alebo k výkyvu napätia, a váš operačný systém, aplikácie a dokonca aj vaše cenné dáta môžu zmiznúť z povrchu zemského. Našťastie existujú spôsoby, ako spravovať pevné disky tak, aby tieto momenty, ktoré môžu zničiť vaše dáta, neboli až tak katastrofické. Poďme si povedať niečo o RAID.

RAID môže znamenať dve veci, v závislosti od toho, ako sa cítite: buď Redundant Array of Independent Disks (redundantná matica nezávislých diskov) alebo Redundant Array of Inexpensive Disks (redundantná matica lacných diskov). Je to jemný rozdiel, ale môžete použiť ktorýkoľvek z nich, v závislosti od toho, koľko ste zaplatili za dané disky. A disky, v množnom čísle, sú tu kľúčové, pretože s RAID nemôžete robiť nič užitočné, ak máte len jeden disk. Potrebujete viacero diskov.

RAID vám v podstate umožňuje nastaviť vaše disky tak, aby ste zvýšili ich rýchlosť alebo spoľahlivosť, a to pomocou troch techník: striping, mirroring a parity. Ak máte dostatok diskov, tieto rôzne techniky môžete kombinovať, aby ste získali rýchlu skupinu diskov, ktorá zároveň ponúka určitú úroveň ochrany pred chybami a poruchami. V tomto bode stojí za zmienku, že ak sú vaše dáta dôležité, RAID sám o sebe nie je dostatočnou formou ochrany a mali by ste mať pripravený aj záložný plán.

Teraz, keď máme toto za sebou, poďme sa porozprávať o rôznych úrovniach RAID, ktoré sú k dispozícii.

RAID 0 mal krátky moment slávy ako skvelý spôsob, ako takmer zdvojnásobiť výkon pevných diskov v čase, keď sa SSD disky blížili, ale ich náklady boli príliš vysoké. V podstate používa dva identické disky paralelne a rozdeľuje (stripes) dáta medzi oba disky, čím výrazne zvyšuje výkon. Niektoré operácie zaznamenali v najlepšom prípade takmer dvojnásobný výkon, čo stačilo na to, aby sa RAID 0 stal preferovanou voľbou pre fanúšikov výkonu.

Problémom RAID 0 je, že z hľadiska odolnosti voči poruchám je oveľa horší ako používanie jediného disku. V konfigurácii RAID 0, ak jeden disk zlyhá, zlyhá celé pole, pretože údaje sú rozložené na všetkých diskoch. Už len z tohto dôvodu nie je to vhodná voľba pre systémy kritické pre činnosť, napriek sľubom vysokého výkonu.

Hlavným dôvodom, prečo sú systémy RAID 0 v súčasnosti vo veľkej miere opustené, aspoň pokiaľ ide o väčšinu spotrebiteľských konfigurácií, je skutočnosť, že moderné SSD disky poskytujú viac než dostatočnú surovú priepustnosť, takže takéto konfigurácie nie sú potrebné. Keď zoberieme do úvahy, že najnovšie SSD disky PCIe 5.0, ako napríklad MP700 PRO SE, dosahujú rýchlosť čítania až 14 000 MB/s a rýchlosť zápisu až 12 000 MB/s, je zrejmé, že rýchlosť nie je problémom.

Konfigurácie RAID 1 sa zameriavajú skôr na spoľahlivosť ako na výkon a zahŕňajú zrkadlenie údajov na jednom alebo viacerých diskoch, aby v prípade poruchy jedného disku bolo pole stále použiteľné. Zvyčajne sa jedná len o dva disky, pretože použitie väčšieho počtu diskov nie je príliš efektívne. Pridanie ďalších diskov do zrkadleného poľa nezvyšuje celkovú kapacitu, ale len mieru redundancie.

Použitie konfigurácie RAID 1 má však niektoré výhody z hľadiska výkonu, konkrétne pokiaľ ide o výkon pri čítaní. Rôzne disky v zrkadlenom súbore môžu súčasne pristupovať k rôznym oblastiam, čo zvyšuje rýchlosť čítania. Výkon pri zápise sa však nezlepšuje.

Stojí za zmienku, že RAID 0 a RAID 1 možno kombinovať, takže môžete mať RAID 10 (striping zrkadiel) aj RAID 01 (zrkadlenie stripingových sád). RAID 10 sa zvyčajne uprednostňuje pred RAID 01 kvôli svojej vyššej odolnosti voči poruchám, pretože v konfigurácii RAID 01, ak zlyhá zrkadlená sada, zlyhá celé pole. Takéto konfigurácie RAID sú však v spotrebiteľských počítačoch a konfiguráciách NAS zriedkavé, pretože nie sú veľmi efektívne, pokiaľ ide o počet potrebných diskov. Čo pekne prechádza do ďalšieho typu RAID...

Okrem RAID 0 a RAID 1 existujú aj ďalšie úrovne RAID, ktoré sú síce dobre definované, ale v praxi sa takmer nepoužívajú. Výnimkou je RAID 5, ktorý ponúka primerané zlepšenie výkonu a spoľahlivosti pri efektívnom využití diskov. RAID 5 používa blokové rozloženie s distribuovanou paritou, takže dokáže prežiť zlyhanie jedného disku a po výmene disku dokáže obnoviť dáta. RAID 5 vyžaduje na fungovanie minimálne tri disky.

RAID 5 je obzvlášť užitočný v zariadeniach NAS, kde sa jeho spoľahlivosť, výkon a kapacita oplatia. Ak dôjde k poruche disku, chybnú jednotku je možné vymeniť a obnoviť bez toho, aby bolo potrebné odpojiť celé pole. RAID 5 podporuje mnoho moderných základných dosiek a operačných systémov prostredníctvom softvérového RAID, vďaka čomu je dostupný bez špecializovaného radiča. Pre náročnejšie konfigurácie je hardvérový RAID spravovaný špecializovanou RAID kartou a môže ponúknuť lepší výkon, pokročilé funkcie a vyššiu spoľahlivosť. Táto flexibilita prispela k tomu, že RAID 5 je obľúbenou voľbou spotrebiteľov a prosumerov, ktorí potrebujú viac ako jeden disk.

To je všetko. Stručný prehľad súčasného stavu RAID pre spotrebiteľov. Upozorňujeme, že pre väčšinu z nás nie je RAID v našich notebookoch alebo stolných počítačoch potrebný na bežnú prevádzku. Ak však potrebujete dodatočnú redundanciu, potom je RAID 5 tou správnou voľbou, pretože ponúka zvýšenie výkonu, ako aj určitú ochranu proti zlyhaniu jednotlivých diskov.