Dyski twarde i RAID

Pamięci sieciowe wykorzystujące dwa lub więcej dysków mają możliwość pracy w macierzy RAID (Redundant Array of Independent Disks). Rozwiązanie to polega na wspólnej pracy dysków w celu uzyskania dodatkowych korzyści, takich jak zwiększenie szybkości czy zabezpieczenie danych przed awarią któregoś z nośników.

Macierz RAID może pracować w kilku trybach:

RAID 0 (stripping) – wymaga przynajmniej dwóch dysków fizycznych. Są one widziane jako jeden dysk logiczny. Dane są przeplecione między dyskami. Dostępna przestrzeń dyskowa to suma wszystkich dysków pracujących w macierzy. Szybkość zapisu i odczytu jest równa szybkości najwolniejszego dysku w macierzy, pomnożonej przez liczbę pracujących w niej dysków. Awaria nawet jednego dysku skutkuje utratą wszystkich danych;

RAID 1 (mirroring) – wymaga przynajmniej dwóch dysków fizycznych. Dane są zapisywane na obu dyskach tak, że jeden stanowi lustrzaną kopię drugiego – w razie awarii jednego z dysków użytkownik może korzystać z drugiego. Rozwiązanie to przynosi bezpieczeństwo, ale skutkuje również utratą pojemności. Pojemność dostępna jest taka jak jednego dysku w macierzy;

RAID 5 – wymaga zastosowania przynajmniej trzech dysków. Na wszystkich dyskach są zapisywane informacje o parzystości, które w razie awarii jednego z nich pozwalają na odbudowę macierzy, gdy wymieni się wadliwy dysk. RAID 5 chroni więc przed awarią jednego z dysków w macierzy i zwiększa szybkość odczytu i zapisu. Pojemność macierzy wynosi tyle, ile całkowita pojemność wszystkich dysków minus pojemność jednego z nich, czyli np. przy 3 × 250 GB jest to 500 GB;

RAID 6 – działa podobnie jak RAID 5, z tym że jest odporna na awarię dwóch dysków. Zaletą RAID 6 jest to, że w razie awarii jednego dysku użytkownik nie musi natychmiast przystępować do odbudowy macierzy, tylko może z tym poczekać do czasu, aż system będzie np. mniej obciążony. Wymaga on przynajmniej 4 dysków, przy czym dostępna pojemność jest zawsze mniejsza o sumę pojemności dwóch dysków, np. przy 6 dyskach o pojemności 250 GB każdy jest równa 1000 GB;

RAID 10 – jest połączeniem macierzy RAID 1 i RAID 0. Macierz taka ma być wydajna oraz bezpieczna, jednak dostępna pojemność to tylko połowa sumy pojemności wszystkich dysków. Dyski pracujące niezależnie, bez macierzy RAID, określane są jako JBOD (Just Bunch of Disks). Dyski twarde stosowane w NAS muszą sprostać specyficznym wymaganiom. Przede wszystkim jest to przystosowanie do pracy ciągłej i w macierzy RAID. Teoretycznie użyć można dowolnych dysków, w praktyce jednak producenci rekomendują specjalne dyski do takich zastosowań. Mimo że macierze RAID 1, 5, 6, 10 chronią przed awarią przynajmniej jednego dysku, to ich stosowanie nie powinno być powodem do rezygnacji z wykonywania kopii zapasowych. W wypadku awarii dysk wymieniamy na nowy, najlepiej taki sam. Następnie oprogramowanie serwera odbudowuje macierz.