RAID 0 - Non-Redundant Striped Array

Рис. 1. Уровень RAID 0

Этот класс (рис. 1) обычно определяет неизбыточную группу дисков, использующих технику расщепления без хранения информации о контрольных суммах. Такие системы имеют максимальную производительность, однако выход из строя одного из физических дисков, входящих в массив, приводит к невосстановимой потере хранимых данных. В обычном массиве данные последовательно записываются на диск, пока не будет исчерпан его объем. В RAID 0 при использовании, например, четырех дисков данные записываются сначала на первую дорожку первого диска, затем на первые дорожки второго, третьего и четвертого. Вслед за этим наступает черед вторых дорожек дисков и т. д. Подобные системы обычно используются в тех случаях, когда требуется высокая производительность для хранения некритичных данных. Минимальное количество дисков в этом случае равно двум.

RAID 1 - Mirrored Arrays

Рис. 2. Уровень RAID 1

К этому классу (рис. 2) относятся подсистемы, применяющие методы зеркалирования и дублирования. Они отличаются максимальной стоимостью и избыточностью, зато в ряде случаев показывают самую высокую производительность среди классов 1-5. RAID 1 широко применяются в современных архитектурах систем хранения. Их основной недостаток - высокая цена, так как для любого приложения приходится удваивать объем необходимой дисковой памяти. Именно поэтому они наиболее эффективны в случае небольших объемов критической информации. Минимальное число дисков равно двум.

RAID 2 - Parallel Array with ECC

Эти подсистемы хранят данные и код для обнаружения двойных и исправления одиночных ошибок (Error Correction Code, ECC) на отдельных дисках. Для коррекции ошибок обычно используется кодирование Хэмминга (Hamming). В RAID 2 расслоение данных для записи или чтения осуществляется на уровне битов. Однако применение кода с коррекцией ошибок требует для хранения контрольной информации более одного диска. Большинство контрольных дисков, используемых в RAID 2, нужны для определения положения неисправного разряда. Но сейчас эта проблема потеряла остроту, так как большинство контроллеров в состоянии самостоятельно определить, когда диск отказал, при помощи специальных сигналов или дополнительного кодирования информации, записанной на диск и используемой для исправления случайных сбоев.

Системы RAID 2 имеют очень большую избыточность и потому весьма дороги. Так, для массива из 16 накопителей требуется три дополнительных диска для хранения кодов коррекции. В связи с этим RAID 2 не нашел практического применения. Минимальное число дисков в такой подсистеме равно семи.

RAID 3 - Parallel Array with Parity

Рис. 3. Уровень RAID 3

Подсистемы этого класса (рис. 3) похожи на подсистемы RAID 2, за исключением того, что у них для хранения контрольных сумм используется только один выделенный диск, на который записывается сумма данных по модулю 2 (XOR). При записи данные разбиваются на блоки, каждый из которых записывается на отдельный диск. Затем вычисляется контрольная сумма, которая записывается на дополнительный диск. При выходе из строя любого из основных дисков его содержимое можно восстановить по контрольным данным и информации, оставшейся на исправных дисках. Здесь, как и в RAID 2, данные для записи или чтения расслаиваются на небольшие подблоки. Подсистемы RAID 3, как правило, обеспечивают максимальную скорость передачи данных, которая необходима при решении задач, связанных с большими массивами данных. Схема RAID 3 предусматривает использование как минимум трех дисков и применяется обычно в системах, работающих с относительно большими последовательными записями, например, файлами изображений. RAID 3 требует значительно меньше избыточного дискового пространства, нежели RAID 1.

 

RAID 4 – Striped[чередующийся]ArraywithParity

Подсистемы этого типа аналогичны RAID 3 и также используют один выделенный диск для хранения контрольных сумм. Данные расслаиваются на блочном уровне, каждый блок записывается на отдельный диск и может прочитываться отдельно. Контрольная сумма для группы блоков генерируется при записи и проверяется при чтении. RAID 4 повышает производительность передачи небольших объемов данных благодаря параллелизму - предусмотрено выполнение более одного обращения по вводу-выводу одновременно. Главное отличие данной схемы от RAID 3 состоит в том, что расслоение данных выполняется на уровне секторов, а не на уровне битов или байтов. Типичный размер блока кратен размеру сектора жесткого диска. Минимальное число дисков равно трем.