Kilka słów o macierzach RAID

W obecnych czasach macierze RAID stały się bardzo powszechne i są używane nie tylko w zaawansowanych środowiskach IT, ale też stały się bardzo popularne wśród zwykłych, domowych, nieprofesjonalnych użytkowników. Obecnie popularność swoją zawdzięczają integracji z serwerami NAS, przystępnej cenie i prostej administracji.

Ale skąd się wzięła idea powstania macierzy RAID?

Wszystko zaczęło się kilkanaście lat temu. Inżynierowie IT doszli do wniosku, że zamiast rozbudowanych pojedynczych maszyn do obsługi danych, lepiej kłaść większy nacisk na systemy sieciowe. Większość użytkowników biznesowych zaczęło coraz mocniej przedkładać niezakłócony i bezpieczny dostęp do danych, od szybkości ich transferu. Dostęp do danych musiał być zagwarantowany 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu, 365 dni w roku. Tylko w ten sposób relacje biznesowe mogły dawać realne zyski firmom. W niektórych branżach liczyła się duża dostępność i szybkość dostępu do danych. (np. portale rezerwacyjne). Poza tym rosło non stop zapotrzebowanie na przestrzenie dyskowe dla serwisów transakcyjnych, sprzedaży B2B , B2C, obsługi plików multimedialnych oraz przetrzymywanie zbędnych danych. Wszystko to zmusiło producentów coraz mocniejszych i wydajnych komputerów do zwiększenia pojemności i wydajności pamięci dyskowej. Niestety pojedyncze dyski miały dość spore ograniczenia, zarówno w kwestii pojemności jak i bezpieczeństwa.

Ciągle pamięć dyskowa mocno odstawała pojemnością i wydajnością od szybkości i wydajności pozostałych podzespołów komputera. Opracowano zatem metodę RAID, która miała znacząco wpłynąć na wydajność dysków i dogonić w ten sposób oddalające się parametry superkomputerów.

Celem twórców RAIDu było zastąpienie dużych powolnych lokalnych dysków zestawami mniejszych dysków. Chodziło o podzielenie danych na bloki „strip” i równomierne rozdzielenie na wszystkie dostępne dyski tak, aby zwiększyć efektywną szybkość transmisji. W teorii takie rozdzielenie danych na wszystkie dyski miało zagwarantować jednoczesny do nich dostęp oraz zwielokrotnienie pojemności zestawu. W praktyce jednak, pojawiły się nowe problemy. Wydajność zestawu niestety spadła ze względu na konieczność zapisywania informacji o parzystości (informacji o blokach) . Zorganizowano zatem tak dane, aby zwiększyć wydajność zestawu. Trzeba było się również liczyć , że zwielokrotnienie ilości dysków, zwielokrotni szanse na awarię zestawu. Dodano, więc kody korekcji błędów.

Wszystko wyglądało dobrze, dopóki uszkodzeniu ulegały pojedyncze sektory, wówczas z danych parzystości, można było je odtworzyć. Problem robił się poważny, kiedy uszkodzeniu uległ cały dysk. Wówczas odtworzenie jego zawartości było czaso i pracochłonne.

Ustalono zatem, że system RAID może mieć zdefiniowanych kilka poziomów od 0 do 5.

Cechy tych poziomów (od 1 do 5) zostały jasno zdefiniowane:

• RAID jako zestaw dysków, ma być identyfikowany jako pojedynczy napęd logiczny.
• W zapis, odczyt i przechowywanie danych maja być zaangażowane wszystkie dyski zestawu
• redundancja zapisywana wewnątrz zestawu, ma zapewnić odtworzenie danych w wypadku awarii, któregoś z dysków.

Więcej informacji na ten temat znajda Państwo tu: https://centrumodzyskiwaniadanych.pl/uslugi/raid

W ten właśnie sposób powstał system RAID czyli Nadmiarowa Macierz Niezależnych Dysków. Z czasem rozwijano koncepcję macierzy. Powstawały nowe poziomy takie jak RAID 6, oraz macierze łączone RAID 10, RAID 50. Następnie Pojawiły się przystępne cenowo, serwery NAS przeznaczone dla zwykłych użytkowników. Te proste w zarządzaniu i o zwiększonych możliwościach multimedialnych serwery, dały możliwość stworzenia RAIDu łatwo i intuicyjnie.

Z czasem pojawiły się coraz to nowsze zabezpieczenia przed awariami dysków, poprawiono wydajność oraz możliwości tworzenia prostych i szybkich backupów.

W związku z modyfikacją poziomów i złożonością współczesnych macierzy pojawiły się problemy z odzyskiwaniem z nich danych. Producenci reklamują je jako niezawodne serwery pamięci masowej i doskonały backup. Wydawać by się mogło, że są niezniszczalne. Jednak praktyka szybko weryfikuje te założenia o czym można poczytać na stronach firm zajmujących się profesjonalnym odzyskiwaniem danych jak np: https://www.rrl.com.pl/blog lub https://od24h.pl/blog .

Współczesne macierze RAID często oparte są również o dyski SSD, które rozwiązują sporo problemów starszych konstrukcji HDD, ale wprowadzają nowe zagrożenia. Nikt z użytkowników nie spodziewał się chyba, że awaryjność dysków SSD będzie tak duża, a procesy odzyskiwania z nich danych dużo bardziej skomplikowane niż dla dysków HDD. Można o tym poczytać na stronie https://centrumodzyskiwaniadanych.pl/uslugi/ssd