Рівні RAID 0, 1, 5, 6, 10: який обрати для сервера

RAID об’єднує кілька дисків в один масив заради швидкості, надійності або обох цих якостей одразу. Але рівнів багато, і помилка може коштувати даних. Розбираємо рівні RAID, порівнюємо їх на прикладі й підказуємо, який обрати для сервера.

Важливе застереження: RAID не замінює резервні копії. Він захищає від відмови диска, але не від випадкового видалення, вірусів-шифрувальників чи пожежі.

Порівняння рівнів

Рівень	Мінімум дисків	Корисний об’єм з 4 дисків по 4 ТБ	Витримує відмову	Запис
RAID 0	2	16 ТБ	жодного диска	найшвидший
RAID 1	2	4 ТБ (дзеркало)	усіх, крім одного	як один диск
RAID 5	3	12 ТБ	одного диска	повільніший
RAID 6	4	8 ТБ	двох дисків	ще повільніший
RAID 10	4	8 ТБ	одного в кожній парі	швидкий

Коротко про кожен рівень

RAID 0

Дані розподіляються між дисками без резерву. Швидко, але відмова одного диска знищує весь масив. Підходить лише для тимчасових даних.

RAID 1

Два диски зберігають одне й те саме. Простий і надійний варіант для системного розділу сервера.

RAID 5

Використовує контрольні суми, розподілені по дисках, і втрачає об’єм одного диска. Економний за об’ємом, але запис повільніший. На дисках великого об’єму перебудова триває довго, тому RAID 5 тут вважається ризикованим.

RAID 6

Те саме, але з двома контрольними сумами. Витримує відмову двох дисків, тому це основний вибір для об’ємних файлових сховищ і бекапів.

RAID 10

Дзеркала, об’єднані в смуги. Втрачає половину об’єму, зате дає швидкий запис і швидку перебудову. Найкращий вибір для баз даних і віртуальних машин.

Який RAID обрати під задачу

• Системний диск сервера: RAID 1.
• База даних, віртуалізація: RAID 10 на SAS або SSD.
• Файловий сервер, архів, бекапи: RAID 6 на дисках великого об’єму.
• Кеш і тимчасові дані: RAID 0 або окремий SSD.

Який диск під це взяти, допоможе вирішити порівняння SAS і SATA для сервера.

Чому перебудова масиву небезпечна

Коли диск виходить з ладу, контролер відновлює дані на новому, читаючи всі інші диски цілком. На масивах із великих дисків це займає години чи навіть дні, а диски працюють під повним навантаженням. Саме в цей момент часто проявляються сектори, які не вдається прочитати, або відмовляє ще один диск.

Тому диски одного віку варто міняти вчасно, тримати гарячий резерв і контролювати SMART. Як правильно замінити диск без зупинки, читайте в інструкції із гарячої заміни.

Апаратний чи програмний RAID

Апаратний контролер має власний процесор і кеш, часто із захистом від втрати живлення. Він не навантажує сервер і зручний на брендових платформах. Обирайте його для RAID 5 і 6 з активним записом.

Програмний RAID (ZFS, Linux mdadm, Windows Storage Spaces) не потребує окремої плати й не прив’язаний до конкретної моделі контролера, але використовує ресурси процесора. Для нього контролер має працювати в режимі HBA, тобто просто показувати диски системі.

Як порахувати корисний об’єм

Для N дисків об’ємом C формули такі:

• RAID 0: N × C
• RAID 1: C
• RAID 5: (N − 1) × C
• RAID 6: (N − 2) × C
• RAID 10: N / 2 × C

Вісім дисків по 4 ТБ дадуть 28 ТБ у RAID 5, 24 ТБ у RAID 6 і 16 ТБ у RAID 10. Майте на увазі, що система показує менше: виробник диска рахує 4 ТБ як 4 000 000 000 000 байт, а ОС бачить близько 3,64 ТіБ.

Гарячий резерв

Hot Spare — це запасний диск, який уже стоїть у корзині та не використовується. Контролер сам почне на нього перебудову, щойно інший диск відмовить. Для віддалених серверів це суттєво скорочує час, коли масив працює без захисту.

Кеш контролера

Апаратні контролери прискорюють запис через кеш. Режим Write-Back швидкий, але дані в кеші треба захистити від втрати живлення батареєю чи флеш-модулем. Без такого захисту контролер зазвичай працює в режимі Write-Through, і запис помітно повільніший. Перевіряйте стан батареї: її вихід з ладу часто непомітно гальмує сервер.

Розмір смуги

Під час створення масиву задається Stripe Size. Для баз даних підходить менший розмір, для великих файлів — більший. Типове значення контролера здебільшого вдале, а змінити його потім можна лише перебудовою масиву.

Часті запитання

Чи можна змішувати диски різного об’єму?

Можна, але масив використає об’єм найменшого диска на кожному.

Що буде, якщо зламається контролер?

Масив зазвичай читається таким самим або сумісним контролером, бо конфігурація зберігається на дисках. Тому варто знати точну модель плати.

Чи потрібен RAID для SSD?

Так, якщо важливі дані й безперервна робота: SSD теж виходять з ладу.

Висновок

RAID 1 для системи, RAID 10 для швидкості, RAID 6 для об’єму. Контролери шукайте в розділі RAID-контролерів, диски — серед серверних жорстких дисків та серверних SSD.