Каждую секунду создаются тысячи гигабайт данных. Таким образом, нам необходимо эффективное хранилище данных, чтобы не отставать от темпов развития. Конечно, у нас есть SSD, заменяющие магнитные жесткие диски, но нам не хватает процесса, если мы не обновим протоколы восстановления вместе с ними. Резервный массив независимых дисков (RAID) стал популярной схемой чтения / записи, которая может снизить вероятность потери данных на нескольких дисках. RAID 6 - это последняя итерация конфигурации. Из этого руководства вы узнаете, что такое RAID 6, почему он имеет решающее значение для управления хранилищем данных и как настроить RAID 6 для вашей системы.
В этой статье:
Часть 1. Что такое RAID 6?
Как следует из названия, RAID 6 (чередование с двойной распределенной четностью) является шестой итерацией в наборе протоколов хранения, предназначенных для многодисковой компоновки. Это процесс чередования данных, при котором в качестве резервной копии используются два диска. Данные распределены в виде блоков и хранятся на нескольких разделах, включая резервные диски. Таким образом, он остается доступным даже после двух последовательных сбоев.
RAID 6 включает в себя систему с двойной четностью, которая добавляет два резервных октета к каждому блоку данных. Они относятся к расположению любого резервного диска. Таким образом, это полезно для встроенных накопителей, содержащих блоки памяти всего в миллиметрах друг от друга.
Производительность RAID 6
Производительность RAID 6 - это шаг вперед в плане целостности данных и анализа ошибок, хотя в некоторых областях, таких как объем памяти и скорость записи, есть несколько недостатков.
Характеристики |
Производительность |
| Отказоустойчивость: | RAID 6 - один из самых надежных протоколов для сохранения данных в случае сбоя системы. Кроме того, на сегодняшний день это единственная конфигурация хранилища, которая может выдержать два последовательных отказа накопителя. |
| Изоляция неисправностей: | Легче изолировать неисправности и заменить диск, так как и прошивка диска, и двойная проверка четности имеют доступ к данным. Таким образом, вы можете заменить неисправные диски, не выключая систему. |
| Скорость чтения: | Скорость считывания аналогична другим конфигурациям массива. Это кратно количеству активных дисков в системе. Например, массив RAID 6 с 8 дисками будет иметь скорость чтения в два раза выше, чем с 4 дисками. |
| Скорость записи: | Конфигурация RAID 6 снижает скорость записи до 1/6 от скорости диска по умолчанию. Это так, потому что к каждому блоку данных нужно присоединить два резервных октета. Таким образом, даже если вы записываете данные полностью (на все диски сразу), скорость составляет n-2 (где n - количество дисков), что ниже, чем у всех других конфигураций RAID. |
| Эффективность использования пространства: | Из-за необходимости обеспечения отказоустойчивости двух дисков и добавления дополнительных октетов резервных копий к каждому сегменту данных RAID 6 не очень экономичен для меньшего количества дисков. Проблема решается при использовании 32 дисков, максимально поддерживаемого конфигурацией. Максимальная эффективность использования пространства может достигать 93,75%. |
Приложения RAID 6
Поскольку RAID 6 требует нескольких слотов для дисков и может сохранять данные после последовательных сбоев, это идеальная конфигурация для следующих приложений.
- Защитные системы
- Банки и другие финансовые учреждения
- Здравоохранение
- Социальное обеспечение
- Правоохранительные органы
- Научные исследования
Преимущества и недостатки RAID 6
Конфигурация RAID 6 имеет следующие преимущества и недостатки по сравнению со своими предшественниками.
Преимущества
RAID 6 значительно снижает риск потери данных и отказа в обслуживании. Никому не нравится, когда сервер выходит из строя только из-за сбоя в одном диске.
Его легко настроить для любого сервера и операционной системы. Независимо от того, используете ли вы Linux или Windows Exchange, вы можете применить RAID 6 для всех дисков без необходимости в большой команде.
RAID 6 поддерживает двойную четность, которая изолирует резервные диски, если их не задействовать. Таким образом, любые неисправности в системе легко обнаружить и устранить. Вы по-прежнему можете получить доступ к данным во время процесса восстановления.
Для большого количества дисков скорость чтения значительно увеличивается.
Недостатки
RAID 6 имеет более низкую скорость записи по сравнению с другими конфигурациями.
При меньшем количестве дисков эффективность пространства очень низкая. Например, в случае всего 4 дисков (минимум для RAID 6) эффективность использования пространства составляет всего 50%.
Это более дорогостоящее внедрение, поскольку оно требует двух резервных дисков и эффективно работает только для нескольких разделов в одной системе.
Часть 2. Как работает RAID 6?
Сервер с конфигурацией хранилища RAID 6 разбивает данные на блоки. Каждый блок имеет минимальное распределение данных и адрес. Как только блок заполняется, он отправляется в указанное место с требуемым адресом. Кроме того, ему присваиваются две полосы четности, хранящиеся на двух отдельных резервных дисках. Это увеличивает совокупное среднее время наработки на отказ (MTBF), позволяя администратору анализировать и минимизировать потерю данных в разумные сроки.
В обычных функциях легко найти файл, используя его адрес блока данных. Хотя в случае сбоя диска те же данные могут быть восстановлены с резервных дисков с помощью полос четности.
Поскольку резервные диски остаются изолированными от основной базы данных, нет необходимости завершать работу системы. Процесс восстановления и исправления может выполняться, когда резервные диски все еще подключены. Поскольку есть два резервных диска, система может выдержать очередной сбой. Именно поэтому вы также можете использовать конфигурацию RAID 6 в гибридной системе SSD-HDD.
Часть 3. Как настроить RAID 6?
Процесс настройки RAID 6 отличается для разных систем. Однако, поскольку большинство серверов сегодня используют ОС Linux, в этом руководстве будет подробно рассмотрен процесс для Linux.
- Установите инструмент "mdadm" в свою систему и используйте команду "fdisk" для проверки всех подключенных дисков.
- Создайте новый раздел для дисков RAID 6 с помощью следующей команды:
# fdisk /dev/sdb
Вы можете заменить "sdb" на "sdc", "sdd" и так далее для разных разделов. Помните, RAID 6 поддерживает до 32 дисков одновременно, причем два из них всегда резервируются как резервные.
- Нажмите "N", чтобы создать новый раздел. Вы можете сделать его основным разделом, выбрав "P" и присвоив ему номер 1. После этого нажмите "P", чтобы распечатать раздел.
- Вы можете повторить этот процесс для всех остальных разделов. Однако вам не нужно каждый раз присваивать номер. Вместо этого просто дважды нажмите клавишу Ввод, и Linux присвоит ей значение по умолчанию.
Используйте клавишу L для просмотра списка всех доступных разделов. Вы можете ввести "t", чтобы выбрать раздел, и "w", чтобы внести любые изменения.
- После того как вы создали разделы, вы можете использовать следующую команду для проверки образования суперблоков. Они занимают много места и могут еще больше замедлить запись данных на диск.
# mdadm -E /dev/sd[b-e]1
Вы можете заменить "b-e" на схему именования, которую вы использовали.
- Затем вы можете создать новое RAID-устройство и применить соответствующий уровень ко всем разделам. Используйте следующую команду для того же самого.
# mdadm --create /dev/md0 --level=6 --raid devices=4 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1
#cat /proc/mdstat
Если вы знаете, как работает RAID 6, вы можете проверить устройства RAID с помощью команды # mdadm -E /dev/sd[b-e]1.
- Далее необходимо убедиться, что массив RAID активен и в вашей системе запущена повторная синхронизация. Введите следующую команду, чтобы проверить то же самое.
# mdadm --detail /dev/md0
- Теперь вы можете использовать вложение ext4 для создания файловой системы и монтирования ее в /mnt/raid6. Вы можете переключить файловую систему EXT4 на NTFS или FAT32 по своему желанию. Введите следующую команду, чтобы установить файловую систему.
# mkfs.ext4 /dev/mod0
# mkdir /mnt/raid6
# mount /dev/mod0 /mnt/raid6
- Создайте несколько тестовых файлов и отредактируйте их, чтобы убедиться в правильности работы разделов.
- Сохраните конфигурацию RAID 6 и проверьте состояние виртуального устройства "/ dev / md0" с помощью следующей команды.
# mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf
# mdadm --detail /dev/md0
По завершении процесса вы можете добавить несколько запасных дисков, чтобы сэкономить некоторое время в будущем, используя команду fdisk.
Что происходит при сбое конфигурации RAID 6
Могут быть случаи, когда конфигурация RAID 6 сталкивается с несколькими сбоями диска и теряет важные файлы. Вы можете прочитать нашу статью Восстановление данных RAID 6, чтобы найти решения.
Люди также спрашивают
Сколько дисков необходимо для RAID 6?
В системе должно быть не менее четырех дисков RAID 6. Полезная емкость всегда на 2 меньше количества доступных накопителей. Это повышает отказоустойчивость, поскольку резервные диски всегда могут включиться, если основной диск выйдет из строя.
Сколько дисков может выйти из строя в RAID 6?
RAID 6 может выдержать сбой дисководов дважды, прежде чем потребуется резервное копирование. Неисправность может возникать как одновременно, так и последовательно. Ключевой концепцией является изоляция и восстановление поврежденных дисков без потери доступа к данным.
RAID 5 или RAID 6 лучше?
Если вы хотите запустить систему без архива, но хотите иметь обширную базу данных, то RAID 5 будет достаточно. Однако, если вам необходимо правильное сохранение массивного набора данных, вам следует выбрать RAID 6.
Увеличивает ли скорость RAID 6?
Что касается скорости чтения, производительность RAID 6 находится на одном уровне с остальными независимыми дисковыми массивами. Однако в случае записи данных он обеспечивает лишь одну шестую от фактической скорости при работе с одним приводом.
Заключение
В мире, где свирепствуют вредоносные программы и кибератаки, меры предосторожности становятся более ценными, чем когда-либо. Если вам необходимо сохранить базу данных, которая остается доступной даже после сбоев диска, знание того, что такое RAID 6, может значительно облегчить вашу жизнь.