Хотите знать: «Что такое режим RAID в BIOS»? Вы пришли в нужное место! Сегодня я расскажу все, что вам нужно знать о режиме RAID и о том, как работают RAID-массивы… или, по крайней мере, дам вам ускоренный курс по основам RAID.
Я рекомендую следовать этой статье в заданном порядке для лучшего восприятия, но вы также можете пропустить что-то, если хотите. В любом случае, давайте нырнем в тему!
RAID в BIOS – объяснение RAID-массивов
Во-первых, давайте определим «RAID». RAID означает «избыточный массив независимых дисков», и его основная цель – объединить ресурсы нескольких дисков внутри вашего ПК.
Однако, RAID можно использовать для различных целей в зависимости от типа конфигурации вашего RAID-массива: это не просто одна вещь, которую вы включаете сами по себе.
Ниже я более подробно расскажу о RAID-массивах и о том, что вам нужно о них знать.
Что такое RAID-массив
RAID-массив описывает ряд внутренних дисков (обычно твердотельных накопителей SATA или HDD, хотя можно использовать хранилище NVMe), настроенных таким образом, что они объединяют ресурсы.
Однако, конкретный способ объединения ресурсов будет зависеть от того, какую конфигурацию RAID или «уровень» RAID вы выберете, и я объясню это более подробно ниже.
Чтобы понять различные уровни RAID, важно сначала разбить три основных термина, касающихся RAID-массивов. Имея это в виду, я перечислил терминологию, которую необходимо знать, ниже:
- Чередование данных – означает сегментирование данных по нескольким дискам, работающим параллельно (т.е. бит 1 файла A на диске 1, бит 2 на диске 2 и т.д.). Это позволяет повысить производительность и пропускную способность хранилища.
- Зеркальное отображение данных… самоочевидно. Зеркальные диски представляют собой идеальные копии друг друга в соотношении 1:1 и отлично подходят для обеспечения избыточности данных в случае сбоя одного из них.
- Четность (бит или диск). В этом контексте «бит четности» относится к коду обнаружения ошибок. Данные четности, используемые массивами RAID, используются для восстановления недостающих данных в случае сбоя диска, хотя это функция применима не для каждой версии RAID. Кроме того, для работы этой функции часто требуется целый «диск четности».
Определив эти термины, мы можем разобрать основные реализации RAID и то, что вам нужно знать о них ниже.
Что такое стандартные уровни RAID
- RAID 0 – нет зеркалирования или контроля четности, но чередование на уровне блоков повышает производительность дисков в массиве RAID 0, хотя и с более высоким риском отказа всех дисков в массиве в случае отказа какого-либо диска.
- RAID 1 – использует зеркалирование, но без четности и чередования. Это означает, что на любом четном количестве дисков половина эффективного хранилища будет зеркально отражена на другой половине.
- RAID 2 – также распределяет данные, как RAID 0, и даже обеспечивает контроль четности с диском четности. Однако, полезность этого метода ограничена, поскольку он выполняет чередование на уровне битов, что не очень эффективно для современных хранилищ. Этим больше никто не пользуется.
- RAID 3 – RAID 3 распределяет данные на уровне байтов с диском четности. Довольно редкая конфигурация.
- RAID 4 использует чередование на уровне блоков с диском четности и обеспечивает хорошую производительность произвольного чтения за счет производительности произвольной записи (без оптимизации RAID 4). Идеально подходит для копирования небольших файлов.
- В RAID 5 используется чередование на уровне блоков с распределенной проверкой четности. Это означает, что вам не нужен выделенный диск исключительно для данных четности. Однако, для использования массива RAID 5 вам потребуется, как минимум, три диска, и, как и в случае с RAID 0, здесь также существует более высокий риск отказа всех дисков, если вам потребуется перестроить массив. Однако, сбой одного диска в большинстве случаев не опасен и должен привести лишь к некоторой потере производительности.
- RAID 6 – использует чередование на уровне блоков с двойной распределенной четностью, что обеспечивает некоторую дополнительную безопасность по сравнению с RAID 5, обеспечивая отказоустойчивость для двух дисков за счет некоторой производительности.
Что такое вложенные уровни RAID
- RAID 1+0 / RAID 10 – RAID 10 функционирует как «полоса зеркал». Помимо RAID 0, это самая производительная версия RAID, а также самая безопасная версия RAID в целом, поскольку она будет продолжать работать до тех пор, пока ни одно зеркало не потеряет все свои диски.
- RAID 0+1 / RAID 01 – зеркально отражает две полосы. Довольно высокий риск, поскольку любой сбой диска удаляет всю избыточность из уравнения. Восстановление с помощью RAID 0+1 также повышает вероятность возникновения неисправимой ошибки чтения.
Что такое нестандартные уровни RAID
Помимо перечисленных выше стандартных уровней RAID, на рынке существуют также некоторые нестандартные реализации RAID.
Я не буду тратить на это слишком много времени, но у меня есть время, чтобы объяснить их.
- Собственные реализации RAID. Иногда отдельные компании создают «дочерние версии» определенного уровня RAID со своими собственными технологиями или модификациями. Они будут специфичны для этих поставщиков.
- Linux MD RAID 10 – поддерживает режимы работы, эквивалентные RAID 1 и RAID 10, в драйвере для пользователей Linux.
- Unraid – технически это не RAID, а аналогичное программное решение, которое обеспечивает четность между несколькими дисками, одновременно позволяя упростить расширение массива и снизить энергопотребление неактивных дисков. Его лучшая функция – NAS (сетевое хранилище).
- Другие реализации RAID – все другие реализации RAID, включая реализации/альтернативы RAID с открытым исходным кодом. Никакого неуважения к каким-либо поставщикам или разработчикам, не перечисленным здесь, у нас просто нет времени охватить буквально всё.
Часто задаваемые вопросы
Нужна ли RAID-карта для RAID?
Нет! В настоящее время большинство реализаций RAID представляют собой программные реализации RAID, управляемые материнской платой и процессором.
Это связано с некоторыми накладными расходами на обработку, но, как правило, считается прекрасным способом управления RAID-массивом, особенно с учетом того, что RAID-карты очень дороги.
Карта RAID может обеспечить более высокую производительность с меньшими накладными расходами благодаря реализации аппаратного RAID, но цена большинства карт RAID делает эту перспективу отпугивающей для многих пользователей. Корпоративные пользователи, скорее всего, получат выгоду от выделенной карты RAID.
Нужно ли включать RAID в BIOS?
Если у вас есть несколько дисков и чтение этой статьи вызывает у вас желание начать использовать их в RAID-массиве… конечно, включайте, если хотите!
Просто помните о своём выборе и связанных с ним компромиссах и постарайтесь ещё раз проверить, работают ли ваши несколько накопителей достаточно близко друг к другу, чтобы вы не заметили, чтобы какой-либо из них замедлял работу массива.
Нужно ли отключать режим RAID?
Если вы уже используете RAID, особенно если ваша операционная система установлена на том же массиве… вероятно, неразумно отключать его, по крайней мере, не приняв ряд мер предосторожности.
Если возможно, вам следует сделать резервную копию ваших данных и операционной системы на диске за пределами вашего RAID-массива. В зависимости от вашей конкретной настройки и причины, по которой вы хотите ее отключить (например, если диск выходит из строя), последствия будут разными.
Например, с помощью простой конфигурации RAID 1, зеркалирующей диск вашей ОС на другой диск, вы сможете просто отключить RAID и один из дисков и нормально загрузить Windows… но это не гарантировано.
Обязательно держите под рукой USB-накопитель для восстановления, если вы пытаетесь отключить RAID-массив.
Снижает ли RAID производительность?
Зависит от RAID-массива! RAID-массивы, которые зеркалируют данные на нескольких дисках, могут снизить производительность диска во время зеркалирования.
Обычно это означает лишь небольшое влияние на производительность записи (из-за необходимости одновременной записи на несколько дисков), а не снижение производительности чтения.
Однако, важно убедиться, что все диски в RAID-массиве работают как можно ближе друг к другу.
Другой способ потерять производительность в режиме RAID – если один из ваших дисков работает медленнее, чем другие диски в массиве, поскольку производительность массива будет ограничена производительностью самого медленного диска в нём.
Надеюсь, эта статья помогла ответить на ваш вопрос. Что такое режим RAID в BIOS?
Довольно полезная функция для пользователей с несколькими дисками, которые хотят повысить производительность хранилища, улучшить резервирование системы в случае сбоя диска, а иногда и то и другое – зависит от того, какую версию вы используете!
И помните: качество вашего RAID-массива зависит от самого слабого диска в нём.