Создание RAID массива на домашнем ПК

RAID-массив (Redundant Array of Inexpensive Disks) — это технология, позволяющая объединять два и более жестких дисков в один логический том.

Создание RAID массива на ПК

Применяя данную технологию на практике, вы можете быть уверены в следующем:

Повышается производительность компьютера.
Поскольку информация может записываться и читаться на нескольких устройствах одновременно, происходит неизбежное повышение скорости работы как накопителей, так и компьютера в целом.
Повышается уровень безопасности.
Если вы используете массив, работающий по методу зеркалирования, вы можете быть уверены в том, что ваши данные находятся в абсолютной безопасности. Связано это с тем, что записываемые на один диск файлы, сразу же копируются и на другой. Как итог, при выходе одного устройства из строя, вы всегда можете обратиться за файлами ко второму.

Пару лет назад RAID-массивы были дорогим удовольствием и их могли себе позволить только крупные компании. Ну или те фирмы, которым хватало на них денег. Домой же поставить такую причуду казалось невозможным. Теперь же ситуация изменилась и большинство материнских плат поддерживают функцию RAID. А старая добрая Windows 7 позволяет подключить и программную версию массива.

Преимущество программного RAID в том, что для его работы не нужно дополнительное аппаратное обеспечение. Если вдруг соберетесь покупать контроллер, то такие девайсы могут обойтись от 25000 рублей до 130000 и больше.

В этой статье мы разберем основные вопросы, которые возникают при сборке массива дома. Мы не будем вдаваться в подробности, описывая каждый тип рейда отдельно, наша задача — подсказать правильный порядок действий.

Содержание статьи:

Выбор типа RAID массива.
Что нужно для создания RAID?

Резервное копирование.
Программный RAID массив.
RAID контроллер.

Системные требования для установки RAID массива.

Минимальные системные требования.
Рекомендуемые системные требования.
Желательные системные требования.

Выбор типа RAID-массива

На рынке существует множество уровней RAID со своими уникальными особенностями и предназначенными для выполнения конкретных узкоспециализированных задач. В дополнение к основным, базовым, массивам (от RAID 0 до RAID 6), вы столкнетесь с внушительным списком сложных составных устройств. Некоторые из них и вовсе могут иметь сомнительные названия вроде RAID 5EE. Но это всего лишь кодовое обозначение комбинации из двух базовых массивов.

Уровни RAID, которые можно установить дома:

JBOD: Массив, который получил многозначительное название “Just a bunch of disks”, что в переводе означает “Просто набор дисков”. Действительно, JBOD представляет собой обычный набор жестких дисков, собранный в одном компьютере. Данные на нем записываются последовательно и такой тип массива не представляет собой ничего большего, чем просто расширенное хранилище. Как только файлы заполнят “Диск 1”, запись сразу же продолжится на “Диск 2”, без каких-либо разграничений.

RAID 0: Работает по методу чередования. Данный тип RAID-массива повышает производительность жестких дисков за счет чередующейся записи данных. То есть, запись происходит одновременно на все диски устройства. Ну а благодаря использованию двух ших одновременно, данные записываются и читаются значительно быстрее.

К сожалению, RAID 0 не обеспечивает никакой защиты данных и даже повышает риск сбоев. Это связано с тем, что повреждение даже одного диска приводит к полной потере хранимой информации. Представьте, что вам нужно понять содержимое письма, а у вас осталась только одна его часть. А чем оно начинается или заканчивается — неизвестно. Аналогичная ситуация и с массивом RAID 0. При потере одного диска теряется все.

RAID 1: Работает по методу зеркалирования. Данный массив предназначен прежде всего для обеспечения максимальной безопасности файлов. Документы на нем записываются дубликатами по всем подключенным к системе дискам и защищают данные от случайной потери. Таким образом, RAID 1 не дает прироста производительности, не прибавляет объема вашему хранилищу, но, при этом, обеспечивает высокий уровень защиты вашим документам.

RAID 5: Работает по методу чередования, отсутствует выделенный диск четности. Данный тип массива предоставляет высокую производительность компьютера и высокий уровень защиты данных. Главный недостаток RAID 5 — необходимость подключения к системе минимум 3 (трех) дисков. Вместо того, чтобы использовать весь жесткий диск в качестве резервной копии (как происходит в “зеркальных” массивах), данный массив распределяет избыточную информацию по всем устройствам.

RAID 5

Когда один из дисков в массиве RAID 5 выходит из строя, его содержимое восстанавливается при помощи битов четности на оставшихся живых устройствах. Информация перезаписывается на новый запасной диск.

RAID 1+0, 0+1, 10: Некоторые рейды выступают в форме гибридов. Например, если мы сделаем комбинацию массивов RAID 1 и RAID 0, в результате получится RAID 10. При том что он не 10-й, а именно RAID 1+0. Производительность и показатель безопасности RAID 10 значительно превосходят показатели массивов по отдельности. . Комбинируя данные рейды, вы получаете одни только преимущества. RAID 10 прекрасно подходит для установки в разного рода офисах.

Что нужно для создания RAID?

Резервное копирование

Первое что необходимо сделать — выполнить резервное копирование данных. Пропустите пункт, если настраиваете RAID внутри свежей операционной системы или подключаете новые диски. В противном случае, обязательно выполните резервную копию всех важных файлов. Лучше всего хранить данные в трех экземплярах: оригинал, копия документов, вторая копия документов (которая хранится вне офиса или квартиры, например, в облаке).

А теперь разберем небольшой читинг. Если вы хотите сохранить существующие данные в новом RAID массиве, над которым мы сейчас и работаем, сделайте резервную копию, создайте массив, а потом выполните восстановление документов. Таким образом они вернутся прямо в массив в том же виде, в котором хранились и на жестком диске.

Программный RAID массив

Начиная с операционной системы Windows XP, компания Microsoft добавила возможность создания RAID внутри своей ОС. Интересно здесь то, что вплоть до Windows 10 операционки не могли единолично поддерживать все типы рейдов. Поэтому приходилось выбирать систему по своим нуждам.

Windows XP поддерживает массив JBOD. К компьютеру подключается набор дисков и они объединяются в один большой логический том.
Windows Vista Ultimate допускает использование рейдов JBOD и RAID 1.
Windows 7 Home позволяет устанавливать на ПК массив JBOD, и RAID 1. Издания операционной системы Professional и Ultimate добавляют еще и RAID 0.
Windows 2000 Professional поддерживает массивы JBOD, RAID 0 и RAID 1.
Windows Server, начиная с 2000-го года, поддерживают массивы JBOD, RAID 0, RAID 1 и, как бонус, RAID 5.

Программный RAID массив в Windows имеет ряд преимуществ. Одно из них — возможность создать рейд в диспетчере дисков, не затрагивая BIOS. Согласитесь, это гораздо проще, чем запускать страшный синий экран где толком ничего не понятно. Кроме того, программный массив Windows крайне гибок в работе с зеркальными уровнями. В нем вы сможете создавать зеркала из уже существующих томов, перераспределять пространство, удалять ненужный объемы и, при этом, работоспособность устройства никак не затрагивается. RAID работал, работает и будет работать.

Главный недостаток программного массива от Windows — несовместимость с другими операционными системами. Например, если вы пытаетесь восстановить систему с помощью ремонтного диска Linux, то он попросту не увидит программный RAID Windows. Связано это с тем, что винда использует технологию динамических дисков Microsoft. Еще один недостаток программного RAID в данной операционной системе — резкое снижение производительности вследствие постоянных обслуживаний. В теории массив мог бы работать быстро, но бесконечный анализ дисков приводит к падению работоспособности. Восстановление зеркальных массивов так же происходит сложнее.

RAID контроллер

Если вы сторонник высокой производительности и в прошлом даже не рассматривали вариант установки программного RAID, скорее всего у вас уже куплено правильное аппаратное обеспечение. Стоит отметить, что многие старые материнские платы среднего и высокого класса поставляются со вторичным RAID контроллером, в то время как новые чипсеты гарантированно содержат встроенную поддержку RAID-массивов. Как следствие, отпадает любая необходимость покупки внешнего контроллера. Разве что, если вы хотите “космическую” скорость работы ПК.

Если в вашем персональном компьютере отсутствует встроенный RAID-массив, как альтернативу можно использовать карту-адаптер. Базовые адаптеры PCI и PCIe поддерживают массивы уровней 0, 1, 10, а иногда даже и 5. Стоимость таких устройств обычно не превышает суммы в $100 (долларов). Adaptec, Promise и другие производители предлагают широкий выбор аналогичных RAID-контроллеров, но при этом более дорогих и функциональных. В таких девайсах вы гарантированно найдете встроенную кэш-память и прочие расширенные возможности.

Выбирая карту адаптер для RAID массива, рекомендуем придерживаться следующих характеристик:

Объем памяти свыше 2.2 Тб.
Подключение SATA III со скоростью передачи данных 6 Гбит/с.

Выбрав карту с такими характеристиками, вы можете быть уверены в ее надежности и производительности.

Системные требования для установки RAID массива

Все приложение или устройства имеют минимальные системные требования. Так же и с RAID. Если вы хотите установить на свой персональный компьютер работоспособный и высокопроизводительный массив, нужно придерживаться определенных стандартов. Или, хотя бы, минимальных требований.

Далее мы рассмотрим требования для RAID массивов, установленных на системе FreeNAS. Они не сильно отличаются от спецификаций, которые нужны для других систем, поэтому могут быть рассмотрены на любых машинах.

Минимальные системные требования

Эти спецификации являются минимальными для работы небольшой системы FreeNAS с базовой производительностью для 1-4 пользователей.

64-битный процессор.
Один диск для операционной системы (минимум 8 Гб).
8 Гб оперативной памяти (рекомендуется, но не является обязательными, чипсет ECC). Восьми гигабайт хватит на 8 установленных дисков и, при повышении количества подключенных устройств, необходимо добавлять по одному чипсету ОЗУ.
Контроллер дисков SATA или SAS с отключенными функциями аппаратного RAID.
Как минимум один диск с прямым подключением.
Один физический сетевой порт.

Желательные системные требования

Эти спецификации предназначены для систем высокого класса, рассчитанных на более чем 8 подключенных дисков. Здесь вы заметите, что рекомендации отличаются большей вариативностью. Это связано с тем, что лучше всего подбирать железо под конкретные нужды, чем под какие-то стандарты. Для слабых систем это не имеет практического значения, но вот для устройств высокого класса это просто необходимо.

Один или два многоядерных 64-битных процессоров от Intel. Помимо Intel, могут быть использованы также Xeon, AMD и EPYC.
Диск для установки операционной системы (32 Гб и выше, SATA DOM, M.2 или SSD).
32 Гб оперативной памяти ECC. Для повышения производительности можно добавить больше.
Накопители NAS, такие как WD Red Pro™. Рекомендуется установить в количестве до 16 слотов.
Если вы устанавливаете WD UltraStar™ Enterprise, желательно устанавливать больше 16 слотов.
Высокопроизводительные накопители для чтения и записи (рекомендуется SSD).
Высокопроизводительные твердотельные накопители для чтения кэша (L2ARC).
Минимум 2 (два) физических сетевых порта.

Для получения наилучших результатов совместимости, пользуйтесь списком “FreeBSD Hardware Compatibility List”.

Снижение цен на RAID массивы открыло возможность их установки дома. Подключайте диски, комбинируйте и используйте устройство как для увеличения базового объема памяти, так и для повышения безопасности данных.

Выбор типа RAID-массива

Что нужно для создания RAID?

Резервное копирование

Программный RAID массив

RAID контроллер

Системные требования для установки RAID массива

Минимальные системные требования

Рекомендуемые системные требования

Желательные системные требования

Похожие статьи про восстановление данных:

Что такое exFAT и как восстановить файлы в случае повреждения

GPT и MBR: Что это такое, как определить и конвертировать разметку диска

Что такое RAID массив и как он работает

1 в ответ на Создание RAID массива на домашнем ПК:

Добавить комментарий