Vysvětlení RAID 0, RAID 1 a RAID 5

Pevné disky (HDD) a disky SSD (Solid State Drive) jsou sice malé, kompaktní technologické zázraky vybavené nejmodernějšími vymoženostmi, ale navzdory své inteligenci jsou neuvěřitelně hloupé. Stačí výpadek proudu v nevhodnou chvíli, selhání disku nebo přepětí a váš operační systém, aplikace a dokonce i vaše cenná data mohou být navždy ztracena. Naštěstí existují způsoby, jak spravovat pevné disky tak, aby tyto katastrofické události neměly tak katastrofální následky. Pojďme si povědět o RAID.

RAID může znamenat dvě věci, podle toho, jak se cítíte: buď Redundant Array of Independent Disks (redundantní pole nezávislých disků), nebo Redundant Array of Inexpensive Disks (redundantní pole levných disků). Je to jen nepatrný rozdíl, ale můžete použít ten, který se vám líbí víc, podle toho, kolik jste za dané disky zaplatili. A právě disky, v množném čísle, jsou zde klíčové, protože s RAIDem nemůžete dělat nic užitečného, pokud máte pouze jeden disk. Potřebujete více disků.

RAID vám v podstatě umožňuje nastavit disky tak, aby se zvýšila jejich rychlost nebo spolehlivost, a to pomocí tří technik: stripingu, zrcadlení a parity. Pokud máte dostatek disků, lze tyto různé techniky kombinovat, abyste získali rychlou řadu disků, která také nabízí určitou úroveň ochrany před chybami a poruchami. V této souvislosti je třeba uvést, že pokud jsou vaše data důležitá, RAID sám o sobě nestačí jako forma ochrany a měli byste mít připravený také záložní plán.

Nyní, když jsme si to vyjasnili, pojďme si promluvit o různých úrovních RAID, které jsou k dispozici.

RAID 0 se na krátkou dobu dostal do centra pozornosti jako skvělý způsob, jak téměř zdvojnásobit výkon pevných disků v době, kdy se SSD disky stávaly dostupnějšími, ale jejich cena byla stále příliš vysoká. V zásadě využívá dva identické disky zapojené paralelně a rozděluje (stripe) data mezi oba disky, čímž výrazně zvyšuje výkon. U některých operací došlo v nejlepším případě k téměř dvojnásobnému zvýšení výkonu, což stačilo k tomu, aby se RAID 0 stal preferovanou volbou pro milovníky výkonu.

Problém s RAID 0 spočívá v tom, že z hlediska odolnosti proti poruchám je mnohem horší než použití jediného disku. V konfiguraci RAID 0 dojde v případě poruchy jednoho disku k selhání celého pole, protože data jsou rozložena na všechny disky. Jen z tohoto důvodu není RAID 0 vhodnou volbou pro systémy s kritickými úkoly, a to i přes slibovaný vysoký výkon.

Hlavním důvodem, proč jsou systémy RAID 0 v dnešní době z velké části opomíjeny, alespoň u většiny spotřebitelských zařízení, je to, že moderní SSD disky poskytují více než dostatečnou propustnost, takže takové konfigurace nejsou potřeba. Když vezmete v úvahu, že nejnovější SSD disky PCIe 5.0, jako je MP700 PRO SE, mohou dosáhnout rychlosti čtení až 14 000 MB/s a zápisu až 12 000 MB/s, je zřejmé, že rychlost není problémem.

Konfigurace RAID 1 klade mnohem větší důraz na spolehlivost než na výkon a zahrnuje zrcadlení dat na jednom nebo více discích, takže v případě selhání jednoho disku zůstává pole stále použitelné. Obvykle se jedná pouze o dva disky, protože použití více disků není z hlediska efektivity příliš efektivní. Přidání dalších disků do zrcadleného pole nezvyšuje celkovou kapacitu, pouze míru redundance.

Použití konfigurace RAID 1 však přináší určité výhody z hlediska výkonu, zejména pokud jde o výkon při čtení. Různé disky v zrcadlené sadě mohou současně přistupovat k různým oblastem, což zvyšuje rychlost čtení. Výkon při zápisu se však nezlepšuje.

Stojí za zmínku, že RAID 0 a RAID 1 lze kombinovat, takže můžete mít RAID 10 (striping zrcadel) i RAID 01 (zrcadlení stripingových sad). RAID 10 je obvykle upřednostňován před RAID 01 kvůli své vyšší odolnosti proti poruchám, protože v konfiguraci RAID 01 dojde v případě selhání zrcadlené sady k selhání celého pole. Takové konfigurace RAID jsou však v běžných počítačích a NAS konfiguracích vzácné, protože nejsou příliš efektivní, pokud jde o počet potřebných disků. Což plynule přechází k dalšímu typu RAID...

Stejně jako RAID 0 a RAID 1 jsou i další úrovně RAID dobře definovány, ale v praxi se téměř nepoužívají. Výjimkou je RAID 5, který nabízí rozumné zvýšení výkonu a spolehlivosti při efektivním využití disků. RAID 5 používá striping na úrovni bloků s distribuovanou paritou, takže dokáže přežít selhání jednoho disku a po jeho výměně data znovu sestavit. RAID 5 vyžaduje k fungování alespoň tři disky.

RAID 5 je obzvláště užitečný v zařízeních NAS, kde se vyplatí jeho spolehlivost, výkon a kapacita. Pokud dojde k selhání disku, lze vadnou jednotku vyměnit a znovu sestavit, aniž by bylo nutné odstavit celé pole. RAID 5 je podporován mnoha moderními základními deskami a operačními systémy prostřednictvím softwarového RAID, díky čemuž je přístupný bez speciálního řadiče. Pro náročnější konfigurace je hardwarový RAID spravován speciální RAID kartou a může nabídnout lepší výkon, pokročilé funkce a vyšší spolehlivost. Díky této flexibilitě se RAID 5 stal oblíbenou volbou pro spotřebitele a prozumenty, kteří potřebují více než jen jeden disk.

A je to. Stručný přehled současného stavu RAID pro spotřebitele. Upozorňujeme, že pro většinu z nás není RAID v notebookech nebo stolních počítačích pro běžný provoz nutný. Pokud však potřebujete nějakou dodatečnou redundanci, pak je RAID 5 tou správnou volbou, protože nabízí zvýšení výkonu i určitou ochranu proti selhání jednotlivých disků.