Нужен ли в выделенном сервере RAID-массив

Для начала разберемся, что такое RAID, и зачем он нужен. RAID – это набор дисков, объединённых вместе, и видимый для ОС, как единое целое. RAID повсеместно используется в серверах, и необходим для повышения отказоустойчивости и производительности дисковой подсистемы. Для того чтобы сделать правильный выбор, рассмотрим наиболее распространённые виды RAID-массивов - 0, 1, 10, 5, 50. Каждый из видов обладает своими преимуществами и недостатками, а также используется для разных задач.

Виды RAID-массивов

RAID 0 - наиболее быстрый и наименее отказоустойчивый уровень RAID. Данные записываются по блокам одновременно на все диски массива.

Таким образом, чем больше дисков, тем больше скорость чтения/записи, однако также повышается риск потери данных, так как при выходе из строя любого из дисков, вы утратите всю информацию.

Вывод: RAID 0 можно рекомендовать, для некритичных и бюджетных задач, которые предполагают наличие у вас актуальной резервной копии, и времени на восстановление данных.

RAID 1 - самый простой вид массивов. Данные дублируются на всех дисках. Чем больше дисков – тем выше отказоустойчивость. По скорости часто нет разницы между одним диском и массивом дисков.

Вывод: рекомендуется использовать при необходимости обеспечения сохранности данных, достаточно двух одинаковых дисков в массиве.

RAID 10 (1+0) - компромиссный вариант, который наследует преимущества RAID 1 и RAID 0, и не имеет недостатков RAID 0. По сути это два и более RAID 0 массивов, которые дублируются.

Вывод: более быстрый и отказоустойчивый чем RAID 1 и RAID 0, однако требует большей избыточности, чем RAID 5 и RAID 50.

RAID 5 - наиболее распространенный вид массивов. Для него необходимо три и более дисков. Он может использовать емкость всех дисков, кроме одного. То есть при использовании трех дисков, вы получите объем двух. При выходе из строя одного диска, данные не теряются, но необходимо в срочном порядке заменить вышедший из строя диск, либо изначально установить дополнительный диск, в качестве резервного. Наиболее экономный вид из отказоустойчивых RAID-массивов.

Вывод: можно использовать для широкого круга задач, экономичен, производительность растет с увеличением количества дисков.

RAID 50 - представляет собой два (или более) RAID 5, которые чередуются. Минимально необходимое количество дисков – шесть, при этом теряется емкость двух дисков. Производительнее RAID 5, отказоустойчивость может быть такая же, либо при выходе по одному диску из каждого RAID 5 массива, RAID 50 сможет продолжить работать.

Вывод: лучший выбор для средних и крупных систем, повышенная отказоустойчивость, довольно экономичен.

С основными уровнями RAID мы разобрались, теперь обсудим, на что следует обращать внимание, при заказе сервера с возможностью построения RAID-массивов.

Советы по выбору серверов с RAID-массивами

«Сердце» RAID-массива – это контроллер. Контроллер может быть встроенным, либо устанавливаться дополнительно (внешний). Зачастую встроенный контроллер хостинг-провайдер предоставляет бесплатно. Но следует учитывать, что его целесообразно использовать лишь в некоторых случаях, так как он имеет ряд минусов, среди которых – расходование ресурсов процессора, меньшая производительность, надежность и пропускная способность, особенно в RAID 5 и RAID 50. Наиболее оптимально использовать встроенный контроллер при построении RAID 0 и RAID 1, в слабонагруженных системах.

Если у вас нагружена дисковая подсистема, то настоятельно рекомендуется использовать дополнительный контроллер. Хостинг провайдеры обычно предлагают на выбор несколько различных контроллеров, которые могут отличаться по производительности, количеству подключаемых дисков, объему кэш памяти и поддержке уровней RAID. Как правило, внешние контроллеры поддерживают все распространённые уровни RAID. Объем кэш памяти напрямую влияет на скорость записи на диски, и если у вас нагруженный сайт, но чем больше объем кэша, тем лучше, также рекомендуется при возможности заказывать аккумуляторную батарею, для контроллера, если вы используете СУБД.

Отдельным пунктом стоит рассмотреть программный RAID, который можно создать, не используя какие-либо контроллеры. Этот вариант наименее предпочтительный, вся нагрузка при этом ложится на процессор, и если вам необходима надежность, и производительность, то и использовать его не рекомендуется, область применения такая же, как и RAID на основе встроенного контроллера.

Если говорить о стоимости такой опции как RAID, при выборе сервера, то стоит отметить, что цены на установку внешнего RAID, стартуют от 1000 рублей в месяц, за простые модели, до 2000 рублей за более серьезные контроллеры. Какой контроллер выбрать – напрямую зависит от ваших требований к скорости дисковой подсистемы, и количества дисков в массиве. Как уже упоминалось, если вам всего лишь необходимо добавить отказоустойчивости серверу, и вы переживаете за сохранность данных, и при этом нагрузка на дисковую подсистему невысокая, то вполне можно использовать встроенный RAID-контроллер, либо программный.

Также, если вопрос стоит в скорости дисковой подсистемы, то можно рассмотреть современную альтернативу – SSD-накопители. Они отличаются значительно более высокой скоростью чтения/записи, а также высокой скоростью доступа к данным. Однако имеют серьезный недостаток – высокая стоимость, при малом объеме, и к сожалению без использования RAID, они всего лишь помогут выиграть в скорости, и сами по себе не помогут увеличить отказоустойчивость.

Подведем итог: если вы выбираете сервер для высоконагруженных сайтов, где критична отказоустойчивость, то тут вам не обойтись без RAID 5, или RAID 50, и чем больше дисков вы установите, тем быстрее будет массив. Если отказоустойчивость некритична, и вам достаточно дискового пространства SSD-накопителя, то лучшим выбором будет SSD, в случае нехватки объема, можно использовать 2 и более обычных дисков в RAID 0. Если вам просто необходимо повысить отказоустойчивость, то в зависимости от нагрузки на дисковую подсистему, вы можете использовать RAID 1 или RAID 5, как на встроенном или программном RAID, так и с внешним RAID-контроллером.

Александр Виниченко, системный администратор
для http://hosting101.ru

Смотрите также

Комментарии

Длинный текст

Читая такие чудо-посты, у меня возникает вопрос: "Действительно так трудно найти знающего веб-админа?"

Начнём с того, что уровней RAID всего 7 и обозначаются числами от 0 до 6. Наиболее популярными являются уровни 0, 1 и 5.

Уровни 2--4 не используются, т.к. являются устаревшими. Им на смену пришёл RAID 5.
Уровень 6 так же редко не используется, т.к. имеет плохую производительность.

RAID 0 (уровень 0) самостоятельно на серверах не используется, т.к. при любой проблеме у любого диска из этого набора данные безвозвратно теряются. Кроме того, если вы захотите увеличить число дисков, то это будет весьма нетривиальная задача. Основные плюсы: ускорение операций чтения/записи и возможность использования всего пространства дисков, из которых он состоит. В GNU/Linux вместо этого уровня рекомендуется использовать LVM.

RAID 1 наиболее распространён. Основными минусами является, то что ёмкость данного массива равна ёмкости самого маленького диска из его состава и возможное падение скорости записи (если контроллер не умеет писать одновременно на два диска). Плюсами являются самая высшая надёжность среди всех уровней RAID (уже три диска, собранных в этом уровне практически безотказны) и возможное ускорение чтения (если контроллер умеет параллельно читать с двух дисков).

RAID 5 используется теми, кому надёжность RAID 1 избыточна, а надёжности одного диска недостаточно. К плюсам относится лучшее использование дискового пространства: теряется всего один диск из массива (с самым большим объёмом). Минусов же значительно больше: надёжность хуже чем у RAID 1; для массива требуется как минимум три диска; в нормальном режиме операции чтения/записи медленнее процентов на 10--15, а при отказе одного из дисков скорость падает ниже всякой критики; требуется или расход ресурсов процессора, или использование специально процессора. Поэтому 5 уровень RAID практически не используется на серверах.

Кроме описанных уровней, существуют так называемые комбинированные уровни с названиями вида "RAID a+b" или "RAID ab", что обычно означает RAID b, составленный из нескольких RAID a.

Таком образом, RAID 10 представляет из себя несколько RAID 1, собранных в один RAID 0, а RAID 01 "--- несколько RAID 0 собранных в один RAID 1.

На практике для GNU/Linux обычно используется LVM, объединяющий несколько RAID 1. Так обеспечивается наибольшая гибкость управления и повышенная надёжность. В качестве минуса можно указать чуть меньшую скорость дисковых операций по сравнению с аппаратным RAID 10.

По методу создания RAID делятся на три типа: программные (они же софтовые), аппаратные и полупрограммные (они же fake-RAID).

Программные RAID реализуются самой ОС и используют ресурсы стандартных контроллеров и процессора. В GNU/Linux они очень хороши и практически не нагружают процессор. В *BSD они чуть менее гибкие, но не менее производительные. А вот если вам в голову взбредёт установить вантуз на сервер (дураков не сеют и пашут, они сами рождаются), то сразу забудьте о каком другом RAID кроме аппаратного.

Аппаратный RAID, как следует из названия, реализуется как специальная карта расширения, вставляемая в мать сервера. На себе эта карта несёт дисковой контроллер, процессор, память и биос и берёт на себя всю работу по организации RAID. Для ОС диски, подключенные к этой плате и правильно сконфигурированные, выглядят как единый диск. Вся конфигурация массива происходит через биос этой платы. Естественно, потерь производительности у остальной части компа нет. Минус в том, что такая плата стоит денежку (от $150 без поддержки RAID 5 и от $400 с поддежкой).

Кроме того, многие есть fake-RAID, т.е. контроллер берёт на себя нужные вычисления, а остальное делается через драйвер. Бывает или встроен в мать, или в виде дешёвой карты. Вот это гадость жуткая! Процессор-то хоть и разгружает, но очень мало. А вот дрова у этих fake-RAID очень глючные. Поэтому никогда не используете fake-RAID!

Hint: В GNU/Linux программный RAID управляется программой mdadm, а fake-RAID использует dmraid. Так можно проверить честность продавца дедика.

> SSD-накопители. Они отличаются значительно более высокой скоростью чтения/записи

Да откуда же взялась эта сказка о большой скорости на SSD? Это не так. Скорость записи у них меньше даже чем у обычных SATA дисков.

Подведем итог:
1) Если вы выбираете сервер для высоконагруженных сайтов, где критична отказоустойчивость, то тут вам не обойтись без RAID 10, или LVM поверх RAID 1, если вас GNU/Linux. При этом, чем больше дисков будут объединены в RAID 0 или LVM, тем больше будет скорость (в известных пределах). Число дисков в каждом RAID 1 регулирует надёжность. Обычно достаточно иметь 2 диска, но для особо надежных систем нужно использовать 3 диска в каждом RAID 1.

2) Никогда не используете fake-RAID!

3) Если вам некуда выкинуть деньги, то используете SSD диски. Если вам нужна скорость, то выбираем SAS. Если вам нужно подешевле, то два SATA диска в софтовом RAID 1 будут весьма кстати.

Спасибо за столь объемный комментарий. Почерпнул для себя знания о RAID массивах. В Вашем комментарии больше информации чем в самой записи =)

Ты не очень умный человек! Какую-то ерунду пишешь малограмотную!
https://ru.wikipedia.org/wiki/RAID

"А вот если вам в голову взбредёт установить вантуз на сервер (дураков не сеют и пашут, они сами рождаются)"

Ничего, что не бывает плохой операционной системы, а бывают для разных задач? Да, хэйтить винду модно у "trueЪ"-админов. Было когда-то модно, я уж думал те времена давно прошли после массового использования виртуализации. Концепция "один сервер - одна ОС" дико устарела. Один сервер - пачка виртуалок на разных ОС и для разных задач - вот правильное решение.

"А вот дрова у этих fake-RAID очень глючные. Поэтому никогда не используете fake-RAID!"

Аргумент уровня "я так сказал!" Ни на одном форуме так и не смогли вразумительно обосновать "ужасные недостатки" такого типа контроллеров, только невнятное бурчание староверов.

"Да откуда же взялась эта сказка о большой скорости на SSD? Это не так. Скорость записи у них меньше даже чем у обычных SATA дисков."

А вот после этой фразы я не сразу смог продолжить чтение, т.к. мешал фэйспалм и окончательно убедился, что автор сего опуса - заносчивый старовер от IT, знания которого закоснели и остались на уровне профессионального расцвета.

Таварищи!
Если упомянули виртуализацию линукса и прочую разнородность, расскажите, ну очень пажалуйста, по Ceph, Proxmos, ZFS и тд.
В этих системах ваши железки (RAID контроллеры) практически отсутствуют!

познавательно про ZFS https://www.youtube.com/watch?v=EiKafkUc...

Отправить комментарий

Если вы укажете номера тикетов или имя пользователя, отзыв будет выглядеть убедительнее, а провайдеру будет проще разобраться с вашей проблемой

Подробнее о форматировании

CAPTCHA
This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.
5 + 7 8 + 8 плюс 3 4