Поддержка дисковых массивов RAID
Когда объём внешней памяти файлового сервера приближается к 10 Гб, то использование традиционных способов обеспечения надёжного хранения данных (см. SFT II) становится проблематичным.
В настоящее время для надёжного хранения больших объёмов данных (порядка 10 и более гигабайт) используют дисковые массивы RAID (Redundant Array of Independent Disks), которые представляют собой специальные устройства, подключаемые к файловому серверу по SCSI-интерфейсу. Как правило, в корпусе устройства RAID устанавливают 5 дисков (рисунок 2.49).
Рис. 2.49. Дисковый массив RAID
Объём каждого диска зависит от типа устройства и колеблется от 1 до 4 Гб. Существует несколько систем RAID: Digital Storage Works RAID Array 210, HP Disk System, Micropolis RAIDion LTX, Storage Dimensions SuperFlex. Все они поставляются с требуемым набором NLM-модулей и поэтому поддерживаются NetWare. Дисковый массив настраивается на определённый уровень RAID (рисунок 2.50).
Разработаны стандарты на уровни 0 - 5. Другие уровни RAID (6, 7, 10), используемые в дисковых массивах, не стандартизованы и представляют собой комбинации или модификации уровней 0 - 5. Рассмотрим уровни RAID подробнее. На рисунке 2.50 для соответствующих уровней RAID представлены схемы размещения 20 секторов (блоков) какого-либо файла.
Уровень 0
Данные размещаются на нескольких дисках, воспринимаемых компьютером как одно устройство хранения информации большой ёмкости.
Имеется возможность одновременного проведения нескольких операций чтения или записи на разных дисках.
При отказе одного диска данные не восстанавливаются, и вся система выходит из строя.
| 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 1 | Sector 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 2 | Sector 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ..... | ..... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 20 | Sector 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 1 Byte | 1,5,...,509 | 2,6,...,510 | 3,7,...,511 | 4,8,...,512 | Parity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 2 Byte | 1,5,...,509 | 2,6,...,510 | 3,7,...,511 | 4,8,...,512 | Parity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ........ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector20 Byte | 1,5,...,509 | 2,6,...,510 | 3,7,...,511 | 4,8,...,512 | Parity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 1 | Sector 2 | Sector 3 | Sector 4 | Parity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 5 | Sector 6 | Sector 7 | Sector 8 | Parity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 9 | Sector 10 | Sector 11 | Sector 12 | Parity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 13 | Sector 14 | Sector 15 | Sector 16 | Parity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 17 | Sector 18 | Sector 19 | Sector 20 | Parity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 1 | Sector 2 | Sector 3 | Sector 4 | Parity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 5 | Sector 6 | Sector 7 | Parity | Sector 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 9 | Sector 10 | Parity | Sector 11 | Sector 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sector 13 | Parity | Sector 14 | Sector 15 | Sector 16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Parity | Sector 17 | Sector 18 | Sector 19 | Sector 20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 2.50. Уровни RAID
Уровень 1 (рисунок 2.50)
Зеркальное отражение дисков.
Дублирование данных обеспечивает высокую отказоустойчивость.
Эта схема хранения данных не экономична, так как для каждого диска с данными требуется резервный диск.
Уровень 2
Поочерёдное размещение битов по дискам. Используется очень редко из-за сложности корректировки ошибок.
Уровень 3 (рисунок 2.50)
Байты сектора поочерёдно размещаются на нескольких дисках. Сектор как-бы "размазывается" по четырём дискам. Один диск отводится для хранения контрольной информации.
Если часть сектора не читается с какого-либо диска, то система читает все остальные части сектора и контрольную информацию Parity для этого сектора, а затем, используя эти данные, восстанавливает недостающую часть сектора.
В операциях чтения и записи сектора участвуют все диски массива, поэтому невозможно параллельное выполнение нескольких операций.
Уровень 4 (рисунок 2.50)
Секторы данных поочерёдно размещаются на нескольких дисках. Один диск отводится для хранения контрольной информации.
Если, например, не читается сектор 2, то система читает секторы 1, 3, 4, контрольную информацию Parity для этих секторов, а затем, используя эти данные, восстанавливает сектор 2. Возможно параллельное чтение секторов, расположенных на разных дисках.
При записи данных на диск обновляется и контрольная информация. Так как эта информация располагается на одном диске, то невозможно параллельное выполнение операций чтения и обновления контрольных данных.
Уровень 5 (рисунок 2.50)
Секторы данных, а также контрольная информация поочерёдно размещаются на нескольких дисках. Этот уровень хранения данных используется наиболее часто.
Если, например, не читается сектор 2, то система RAID читает секторы 1, 3, 4, контрольную информацию для этих секторов и, используя эти данные, восстанавливает сектор 2.
Возможно параллельное чтение и запись секторов, расположенных на разных дисках. Например, при записи секторов 3 и 6 эти операции могут выполняться параллельно, так как эти секторы и их контрольная информация располагаются на разных дисках.
